浅析电气自动化中电气接地及电气保护技术

浅析电气自动化中电气接地及电气保护技术

鲁春雷

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摘要：近年来，我国的电气工程项目逐步增多，与此同时，电气事故的发生频次也有所提升，很多电气事故是由于接地与保护不当所造成的。为了降低电气工程中此类事故的发生概率，在电气工程尤其是电气自动化的实施过程中，必须要加强接地与保护技术的应用，为电气系统、设备创造更为可靠、安全的运行条件。现阶段，随着自动化技术在电气工程领域的应用，电气自动化水平大大提升，同样对于接地、保护有着一定的要求，只有保障了接地、保护技术的有效性，方可发挥电气工程的作用。

关键词：电气自动化；电气接地；电气保护技术

引言：近年来，电气工程在很多领域都有着广泛的应用，电气施工效果将会关系到电气设备的安全使用。因此，随着人们对电气工程提出了更高的要求，任何的电气工程实施中，都需要加强电气自动化技术的应用，以提高电气系统的自动化水平。电气自动化条件下，同样不可忽视电气接地与电气保护，以提升电气系统的可靠性。基于此，本文重点分析了电气自动化中电气接地与电气保护技术的具体应用，对电气工程实践具有一定的指导和借鉴意义。

1.电气自动化中的电气接地系统

1.1TN-S系统

在电气自动化中，电气接地的实施是为了提高电气系统的安全性与可靠性，接地系统中，最为典型的就是TN-S系统，该系统在实施的过程中，需要有效叠加三相四线和PE。现阶段，建筑工程项目趋于智能化发展，多数智能建筑多应用的是TN-S系统，在具体的应用过程中，PE和N分别为接地线与中性线，虽然可以实现可靠接地，但是却无法与其他电气加以有效连接[1]。在TN-S系统中，中性线带电，此系统具有更高的安全性，基准电位的可靠性更高，这是该系统的突出优势。比如，在弱电机房中多采用的是TN-S系统，结合此系统的特征，更适用于存在火灾、爆炸等威胁的场所，当然，在一些安全要求较高，需连续供电的场所，如科研院所、计算机中心等也同样会利用TN-S系统。在系统处于正常状态时，其外露可导电部分与保护导体都表现为零电位，维持了电气系统的可靠性。共用接地是一般弱电机房所采用的接地方式，其接地电阻一般在10Ω以内。

1.2TN-C-S系统

TN-C-S系统中，主要以TN-C系统、TN—S系统，分界线处于N线与PE线的连接点，TN-C-S系统多应用于建筑物的供电由区域变电所引来的场所，在进户之前需采用TN-C系统，而在进户处需重复接地，在进户以后，转变为TN-S系统。TN-S系统的特点是：中性线N与保护接地PE在进户时共同接地，且不能存在其他的电气连接。在此系统中，中性线N经常带电，而保护接地线PE没有任何其他电来源[2]。PE线连接的设备外壳、金属构件在系统处于正常运行的状态下时，始终处于不带电的状态下，因此，TN-S系统的应用使得接地系统更为可靠[3]。在我国电气工程的实施过程中，还需要充分应用接地引线，引出接地体之后，还需要进行接地电阻的科学选择，只有这样，方可准确获得电子设备的基准位。

2.电气自动化电气保护技术

2.1交流接地

交流工作接地技术的应用过程中，主要是将变压器中的N线或者中性点接地，在该接地保护系统中，中性线必须要使用铜芯绝缘，而在配电系统中包含了辅助等电位接线端子，不能直接暴露于机柜中，且不能与其他的接地保护系统如屏蔽接地、防静电接地等混接[4]。中性点接地方式的应用，提升了高压系统中接地保护器的保护作用，能够在一定程度上消除单相电弧接地过电压的产生。此外，中性点接地的过程中，三相电压更具平衡性，有效降低了零序电压偏移的发生概率，使得单相电源的使用更为便捷与灵活，为低压系统创造了更为安全、可靠的运行环境。

2.2安全保护接地系统

安全保护接地系统的应用过程中，主要是在电气工程中，将接地体与不存在电气设备的金属部分加以可靠连接，所形成的一种相对特殊的接地系统。在安全保护接地系统内，严禁出现保护地线PE与中性线N相互连接的情况。现阶段，随着电气工程项目的增多，各个电气工程中都需要进行接地保护的设置，这种情况下，安全保护接地系统得到了更为广泛的应用，尤其是在弱电设备、强电设备以及无电导设备中应用最多。

2.3防静电接地和屏蔽接地系统

防静电接地系统中，主要是将存在静电或者可以产生静电的物体来通过传导静电与地球加以连接，进而来对静电起到相应的预防与控制作用，有效避免了静电对电气系统正常运行的干扰。屏蔽接地系统中，主要是将PE线与设备外壳加以可靠连接，如果是导线的屏蔽接地，需将屏蔽管的两端都分别与PE线连接。有些接地装置在长期的使用过程中，接地电阻会逐步变大，当接地体存在腐蚀情况时，接地电阻就会增大，尤其是在酸性土壤中，接地体的腐蚀速度非常快，一部分接地体会直接脱离接地装置；接地引下线与接地装置的连接部分，锈蚀会使得电阻变大，甚至形成开路；接地引下线极易受到外力因素的影响出现各种损坏，针对这些情况，可以采取引外接地，在高土壤电阻率地区，当接地电阻难以符合相应的标准时，如果在该区域周边存在可设置人工接地装置的地土壤电阻率地区或者水源时，可以采用引外接地的方式来降低接地电阻。

3.电气自动化电气保护技术要点

3.1优化设备的选择

现阶段，在电气工程项目中，如果要提高电气保护技术的有效性，一般会在电气系统中应用相应的继电保护装置，发挥该装置的电气保护作用。技术的进步带动了行业的发展，市场上所包含的继电保护装置类型也日益增多，虽然增加了电气保护的设备可选择性，但是，这些继电保护装置的质量、性能都存在着一定的差异，如果所选用的继电保护装置存在质量与性能问题，最终将会影响其保护作业的实现。因此，在电气保护技术的应用过程中，同样需要加强和优化设备的选择，并定期对各种设备加以检修与维护，通过这种方式来提高系统的可靠性，降低其运行成本，消除和减小系统运行时的各种安全隐患。

3.2科学安装调试

电气自动化的电气接地与保护处理过程中，往往需借助于相应的设备来完成，因此，接地保护效果在很大程度上也会受到设备安装调试的影响。以继电保护装置为例，在电气自动化的接地、保护过程中，继电保护装置具有重要的保护功能，如果要完全发挥其作用，对于继电保护装置安装与调试的要求相对较高。由于在继电保护装置中涉及的各种元件类型多、数量大，这就要求在安装调试的过程中，相关人员必须要结合电气自动化的运行情况，对继电保护装置中的相关参数等加以科学调整，使得继电保护装置的各个参数均符合实际的运行需求，保持继电保护装置与电气自动化的匹配性。

3.3设备验收与运行维护保护

电气自动化中电气接地与保护技术应用以后，相关人员必须要做好设备的验收，只有验收通过方可正式投入使用。在电气自动化工程投入使用以后，相关部门还必须要切实加强运行维护保护，及时了解接地保护装置、设备的具体运行情况，如果在日常的维护与保护过程中发现其存在失效等问题，要针对异常原因，及时进行相应的处理。当前，电气自动化工程投入使用以后，大多采用的是巡检方式，通过巡检来发现接地保护装置的各种故障，进而来保持其安全、可靠的运行，提高电气接地保护的有效性。

结束语：

电气自动化工程中，接地保护是其中需要关注的重点问题，通过接地系统与保护技术的应用，可以使得电气工程中的各个子系统、设备都维持可靠的运行状态，发挥电气接地保护的重要作用，因此，任何的电气工程中，都需要加强电气接地保护技术的应用。

参考文献：

[1]武义林.电气自动化中电气接地及电气保护技术分析[J].技术与市场,2016(10):96.

[2]谭天吉.电气自动化中电气接地及电气保护技术分析[J].丝路视野,2017,000(017):174.

[3]汪洋,罗光明.电气自动化中电气接地及电气保护技术探究[J].居舍,2018(15):191.

[4]孙鹏.电气自动化中电气接地及电气保护技术探讨[J].百科论坛电子杂志,2018,000(011):327.