电气自动化系统接地问题分析与研究 王璐

发表时间:2020/6/5   来源:《电力设备》2020年第4期   作者:王璐
[导读] 摘要:工业的发展需要电气行业的支持,在我国工业高速发展的背景下,电气系统必须提高质量,才能与工业发展要求相匹配。
        (山西中条山新型建材有限公司  山西省临汾市  043400)
        摘要:工业的发展需要电气行业的支持,在我国工业高速发展的背景下,电气系统必须提高质量,才能与工业发展要求相匹配。所以,电气自动化系统开始大量应用于工业生产中。但是,电气自动化系统在运用过程中需要安装相应的电气设备,其中的接地系统在安装中还存在许多问题,影响着系统的稳定性。本文对电气自动化系统常见的接地问题进行分析,提出相应的解决措施。
        关键词:电气自动化;系统;接地;问题
        电气自动化系统的运行离不开电能的驱动作用,要维持其稳定运行,还啊需要借助一些高压设备。在各设备的相互配合下,才能保证电气自动化系统的安全运行。其中,接地也是一种保障系统安全运行的手段,然而接地操作也存在一些问题。
        1  电气自动化系统常见的接地问题
        1.1 多分支接地
        在安装电气系统的过程中,容易出现多分支接地的问题。这类问题的出现,主要发生于电源的正极和负极接地过程。由于每个分支都是与终端系统连接在一起的,所以在处理多分支接地问题时,要查明引发问题的具体原因并不容易。技术人员经过检测和分析,可能会将单挑问题接地排查出来,但剩余的一些支点也不能保证绝对安全,在电气自动化系统运行时,仍然存在引发安全问题的可能性。由于造成多分支接地问题的原因具有不确定性,排查起来难度比较大,所以当这类问题出现时,技术人员需要耗费大量的时间去处理,造成的人工技术成本相对也比较高[1]。
        1.2 电阻单点接地
        电阻单点接地是电气自动化系统接地问题中最为常见的,一旦出现电阻单点接地又得不到及时处理,就可能导致电气自动化系统在运行过程中出现安全问题。电阻单点接地主要有两种类型,一类是接地间接性处理,一类是接地电阻突然降低。在电气自动化系统中设置有供电绝缘监测设备,当系统处于运行状态时,如果直流电压大于电阻值,监测设备就会有所反应,发出警报。绝缘检查仪器可以对此类问题进行检查,在出现电阻单点接地问题时,技术人员可将此仪器利用起来,快速地找准问题点,采取针对性的措施解决问题,保障电气自动化系统的安全运行。如果不能及时排除障碍,随着电气自动化设备工作时间的增加,有可能引发电阻双点接地故障。
        1.3 多点高阻接地
        多点高阻接地是电气自动化系统另一类容易出现的问题,当出现这类问题时,系统的总接地电阻会发生变化,比系统正常运行时的接地电阻值低。电气自动化系统设置有运行阈值,在电阻值达到这一值时,系统就会自动发出警报。多点高阻接地故障也会影响到系统中的其他支路,使其他支路的电阻值上升[2]。这类故障的排除一般会采用拉路法,如果拉路法发挥不了作用,则有可能造成其中一部分支路遗漏。在这样的情况下,技术人员不得不对各个支路展开对比,采用对比的方法将分支接地的准确故障位置定位出来,然后再集中性地进行处理。
        2 电气自动化系统接地问题的解决措施
        2.1 采用共用与等位的方式进行接地
        在整个建筑物中设置的接地装置有很多,这些接地装置的性质有所不同,最主要的有以下几类:一是电气自动化系统接地装置;二是交直流接地装置;三是弱电系统接地装置;四是防雷接地装置;五是防静电接地装置。除此之外,还有屏蔽接地装置。将这些不同性质的接地装置线路连接起来,构成一个等电位体。另外,建筑物内还有各种金属,除各种接地装置外,还有零线、各个线路等,同样利用等电位接地的方法,将电气系统与这些系统连接起来。通过这样的方式,就能够使一个完整的电气自动化系统形成等电位体,当系统中的某一条实现发生接地故障,其他的支线也不会受到影响[3]。


        2.2 对接地电阻进行控制
        在电气自动化系统中,不同系统电阻值的设定是有要求的,为保证线路运行的安全性,无论是交流接地电阻,还是直流接地电阻,其电阻值都不能超过4Ω。电气自动化系统中的以下系统采用的是共用接地:第一,DS系统;第二,仪表设备系统;第三,联合基地系统。这些系统的电阻值也有要求,不能低于1Ω。而防雷保护装置的电阻要控制在10Ω以上,电气设备需要防静电,其静电防护接地电阻必须高于100Ω。
        2.3 仪表及控制柜接地
        仪表柜是电气自动化系统中的重要组成部分,仪表柜中又有很重要的两部分,一是接地汇流排,二是端子。要实现这两部分的相互连接,就需要先将分干线接地和连接板接地连接起来。然后,再将总的接地线与接地体连接起来。在连接之前,需要对汇流排进行全面检查,保证其绝缘性能与电气自动化系统的要求相符。同样,分干线的绝缘性能也必须达到相应的要求,才能在连接过程中确保系统的安全性。常用的连接方式有三种,一是接地板连接到总干线上;二是分干线与分干线之间的连接;三是支干线与支干线之间的连接。无论采用哪种连接方式,都需要对铜接线片进行设置,对铜制材料进行处理,以保证其紧实、牢固程度能达到连接要求[4]。在接入开关和熔断器时,不能将其连接到接地线中。另外,如果选择自然接地方法,在构建接地网的时候,需要将人工接地和自然接地两种方法结合起来,在自然接地为主、人工接地为辅的原则下进行。需要注意的是,电气自动化系统所采用的接地方案不能多样化,接地网也必须统一,接地电阻要不能随意设置,不能高于或低于最小电阻值太多。
        2.4 三级雷电保护
        电源系统是电气自动化系统中的重要保护对象,此系统的接地应选用三级雷电防护系统。在建筑工程的建设过程中,总配电高压端的各相电压都需要进行防雷保护,这里所采用的防雷装置必须是高通容量的,此防雷装置设计为一级保护装置。二级防雷保护装置设置在低压配电系统中,将阈型防雷器安装在系统的进线部位。三级防雷装置则采用防浪桶装置,安装在分配箱的配出回路处。如果三级雷电保护装置还不足以确保电源系统的安全,则需要增加防护级别更高的装置。例如,将防雷器安装在UPS电源的输出位置,在一些非常重要的设备电源输入位置安装防雷器,这些措施都能进一步增强电源系统的安全性。
        2.5 采用电缆屏蔽层接地
        在电气自动化系统中所采用的接地方式中,有一种方式为电缆屏蔽层接地,这种接地方式最常用的接地方法是单点接地[5]。在接地过程中,需要参考信号源情况,还要充分考虑接地仪表的特性,从而选取最佳的接地方法。当信号源处于浮空状态时,应在计算机侧进行屏蔽层接地;当信号源处于接地状态时,则应在信号源侧进行屏蔽层接地。如果借助接地盒对屏蔽层接地进行分段或者合并处理,还需要在接地盒中将两端的电缆屏蔽层连接起来。并且,为降低金属导线的应用频率,应多选用光纤或者无线,以减少通讯系统发生接地问题的概率。
        结束语
        综上所述,在电气自动化系统中容易出现接地问题,为提升系统运行的安全按性,需要对接地措施进行优化,以增强电气自动化系统的稳定性。在实际的操作中,技术人员可采用共用与等位的方式进行接地,对接地电阻进行控制,做好仪表及控制柜接地,针对电源系统设置三级雷电保护,并采用电缆屏蔽层接地,从而减少电气自动化系统的接地故障。
        参考文献:
        [1]陈冬冬.关于工厂电气自动化系统接地问题的研究[J].卷宗,2019,(23):334.
        [2]刘丹.对工厂电气自动化系统接地问题的探讨[J].科技视界,2018,(25):30-31.
        [3]吴文祥.电气与仪表自动化控制系统接地分析[J].建筑工程技术与设计,2019,(27):3335.
        [4]刘彧挥.电气自动化系统接地问题分析与研究[J].数字通信世界,2019,(5):252.
        [5]张永强.关于工厂电气自动化系统接地问题研究[J].百科论坛电子杂志,2018,(21):224.
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