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对电气自动化中电气接地及电气保护技术分析程艳光

发表时间：2020/8/24 来源：《基层建设》2020年第10期作者：程艳光1 来东2

[导读] 摘要：现代科学技术不断进步，电气自动化技术在建筑楼宇自动控制系统及重要场所屏蔽机房等建设中都具有良好的应用价值，为保证电气系统的安全稳定运行，应当充分做好电气自动化系统的设计、安装工作，通过对各项资源的优化利用，提高电气自动化系统运行的稳定性和安全性。

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        摘要：现代科学技术不断进步，电气自动化技术在建筑楼宇自动控制系统及重要场所屏蔽机房等建设中都具有良好的应用价值，为保证电气系统的安全稳定运行，应当充分做好电气自动化系统的设计、安装工作，通过对各项资源的优化利用，提高电气自动化系统运行的稳定性和安全性。为有效降低故障隐患，加大力度研究电气接地及电气保护技术是非常必要的。
        关键词：电气自动化；电气接地；电气保护技术
        在当前的城市化进程中，电力工业发展迅速，社会各界对电气安装工程质量提出了更高的要求。电气设备接地保护系统在特定应用的设计，安装和应用中容易出现接地故障，严重影响电气系统的正常运行。为了营造安全舒适的电气系统供电环境，确保电气系统的安全运行，减少安全隐患，本文简要分析了电气自动化中的电气接地和电气保护技术，仅供相关人员参考。
        一、电气自动化中的电气接地
        电气接地是电气自动化应用中的重要系统，也是保障配供电系统安全稳定的基础。主要的接地系统有三种。第一，TN-C接地系统。这种接地系统是所有接地系统中使用比较普遍的。它是由一根保护中性接地线和三根火线组成的三相四线接地系统。由于中性线和接地线合二为一，当单项负荷增加至过大时，产生三相负荷不均衡现象，导致外壳电压较低，增加的火灾及电击事件的发生率。此外，由于这种系统不具备剩余电流保护器，对于电流事故的预防措施无法开展，故这种系统在低压配电系统中较为多见。第二，TN-S接地系统。TN-S系统是将TN-C系统中的PE线进行强化，形成三根火线、一根中性线、一根接地保护线的三相五线制接地系统，其中中性线与接地线同时接地且相互之间无干扰。PE线零线正常情况下不带电，当发生故障时故障电流从PE线流过，此时PE线与设备外壳形成一个小的短路电流继而及时切断电源，实现保护作用。因此，TN-S系统具有安全性高的优点，可有效减小由三相系统带来的麻烦。第三，TN-C-S接地系统。将TN-C系统与TN-S同时用在电气接地系统中，TN-C用于进户前TN-S用在进户后，为避免中性线与接地线发生电气连接情况，以中性线与接地线为分界。这样就能够有效降低设备的对地电压，最大程度的降低楼宇电气设备的电压风险。通过TN-C系统与TN-S系统的完美组合实现电气设备稳定性的保障及人员安全性的控制。
        二、电气自动化中的电气保护技术
        1、屏蔽与防静电保护
        在变电站建设过程中，屏蔽及其正确接地是防止电磁干扰的最佳保护方法。可将设备外壳与PE线连接。导线的屏蔽接地要求屏蔽管路两端与PE线可靠连接；室内屏蔽也应多点与PE线可靠连接。防静电、干扰也很重要。在洁净、干燥的房间内，人的走步、移动设备，各自磨擦均会产生大量静电。例如在相对湿度10-20%的环境中人的走步可以积聚3.5万伏的静电电压、如果没有良好的接地，不仅仅会产生对电子设备的干扰，甚至会将设备芯片击坏。将带静电物体或有可能产生静电的物体（非绝缘体）通过导静电体与大地构成电气回路的接地叫防静电接地。防静电接地要求在洁静干燥环境中，所有设备外壳及室内（包括地坪）设施必须均与PE线多点可靠连接。
        2、防雷保护
        在对基建的设计中，存在着很多诸如保安系统、通信系统以及消防报警系统在内的很多布线系统，一般来看，这一类的系统最为主要特征就是耐压能力比较低，对于有关的干扰因素也是比较的敏感，对于这一类的系统进行保护最为重要的是防护雷击。如果发生雷击就会严重的损坏。

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对于小型基建来讲通常是属于一级负荷，所以在进行设计的过程中应该根据国家有关一级负荷的相关规定进行设计，在进行闪光器的设计中将针带组合进行应用，而且对于屋面相应的金属设备应该是与网格进行相应的连接。此外，在进行设计的过程中应该注意与有关的防雷系统进行连接，并且，墙面中的所有金属设备都应该与防雷设施进行连接，将有关的钢筋与接地系统进行连接，这样不仅能够加强防雷系统，还能够有效的确保防雷的屏蔽性。对于这种设计来讲，不仅能够有效的避免雷击还能够避免电磁干扰。
        3、安全保护接地
        在一座建筑工程中，具备很多的安全保护接地的设备，包括弱电设备和强电设备，还有就是一些个具有带电和导电功能的设备和构件，对于这些设备和构件需要进行安全保护接地措施，从而保证建筑工程的用电安全。如果建筑电气设备的接地系统没有进在中性点对接地进行直接的电力系统中，接地短路的电流会经过人的身体和大地媒介回流到中中性点；但如果中性点的接地电力系统采用的是非直接的防方式，那么接地短路中的电流会经过人的身体流入到大地中，并经线路对地电容构成通路，但是这两种情况都会很容易引发触电身亡的安全事故。
        4、保护接零
        常用的低压电网是中性点直接接地的，低压电气设备又与人们接触最多，使用不当，往往造成严重的触电事故。触电事故的统计资料表明，多数发生在低压设备和电路上，所以对低压系统的安全保护应有较多的要求：一旦发生设备漏电、碰壳故障，最好能迅速切断电源。由上面对保护接地的分析可知，在中性点接地的低电压网中，保护接地一般是达不到这一点的。如果采用降低保护接地电阻Rb和中性点接地电阻R0来提高故障电流达到保护切断，从理论上来说虽然可以，但不经济。为了达到保护切断，简单有效的方法是将电气设备的金属外壳、构架与电路的零线作良好的连接——即保护接零。
        设备一旦发生漏电碰壳故障，即形成单相金属性短路，一般都有足够大的短路电路，能使保护装置达到自动切断。根据保护装置的特性，要使自动开关迅速动作，短路电流应达其整定值的1.25倍；要使熔丝（保险或自动开关），短路电流应达熔丝（保险）额定值的3倍。当电路中零线的容量不小于相线容量的一半时，通常能达到上述要求。
        保护接零是中性点直接接地的低压电网中较为可靠的保护方式，但采取这种方式必须具备两个条件。一是电源中性点必须是直接接地的。即保护接零方式不能用在中点不接地的低压系统中。二是采取保护接零方式时，零线一定要牢固可靠，有足够的机械强度，不能断线，一旦零线因故断线便失去了作用。
        结语
        正如上文所说，电气自动化系统中电气接地对于我们发变电设备实现自动控制来说起到了决定作用，一旦出现故障造成电气自动化系统运行不稳定，会导致人们的生命财产受到威胁，社会经济受到影响。所以，在我们进行电气自动化系统的建设中，电气接地成为确保工程质量和稳定、可靠、安全运行的重要保障，应当充分的考虑保护工作，做好电气接地，减少安全隐患。保证电气自动化系统平稳运行，进而保证社会的安全稳定。电气自动化系统的接地保护是智能建筑自动控制系统中的关键环节，一旦电气自动化系统运行稳定性不足，出现接地故障时，会给社会群体的生命财产安全造成严重威胁。因此，在电气自动化系统中，应积极采取有效措施做好电气保护工作，科学应用电气接地保护技术，及时排除电气自动化系统中的安全隐患，为社会群体营造安全放心的建筑环境。
        参考文献：
        [1]张京一.电气自动化控制在智能建筑中的运用[J].电脑迷，2017（02）：156.
        [2]范鹏.谈建筑电气自动化的发展现状及趋势[J].山东工业技术，2017（10）：99.
        [3]陈海锋.现代建筑中建筑电气自动化的应用[J].江西建材，2017（16）：200-206.