电气自动化中电气接地及电气保护技术

发表时间:2021/6/23   来源:《建筑实践》2021年40卷2月第5期   作者:闫晓伟
[导读] 在科学技术的不断发展中,电气自动化技术逐渐发挥更多的作用

        闫晓伟
        河南中烟工业有限责任公司,河南 郑州 450000
        摘要:在科学技术的不断发展中,电气自动化技术逐渐发挥更多的作用,尤其在建筑自动化控制以及机房建设中都体现了重要价值。而为保障电气系统能够在安全、稳定的环境下运行,就需要在电气自动化系统中设计并安装接地系统,并通过电气接地及电气保护技术的加强,确保电气系统安全、稳定的运行。
        关键词:电气自动化;电气接地;电气保护技术
        引言
        接地处理是电气安全保障的一项关键性措施,通常需要将中性点和外露导电部分以及外导电部分经特殊导体与大地进行连接,接地处理中关键的组成是接地装置,主要由接地线和接地体组成,除此之外,在接地处理中接地电阻也是关键的控制点。电气接地是一种电气保护技术,接地主要分保护接地、工作接地和防雷接地几种类型,各种接地类型主要的作用是确保人员安全和设备安全,确保电力系统正常运行,避免对财产造成损失,引起不必要的事故。在进行电气接地系统的设计中,应充分确保设计的合理性,做好接地相关保障工作,再运用相关方法进行不同方式的接地处理,使雷电感应和故障电流引入大地。在进行具体操作时应通过专业人员根据相关的安全标准进行规范性的操作,接地处理时还应控制好土壤的各项参数指标,确保安全操作的进行。
        1 电气自动化中的电气接地系统
        在安装电力设备的时候重点需要关注的工作就是设计接地系统,只有合理的接地系统才能保证系统的正常运行。在安装的时候工作人员一定要正确操作,选择合适的材料作为系统导体,同时分析不同环境下的土壤条件和问题,保证土壤的电阻率。
        2 电气接地技术
        2.1  tn-c-s系统
        在电气系统的正常工作过程中,不带电的则为中性线。因此,對于有效提高设备的稳定性、为人员和电气系统各种设备提供强有力的安全保障以及保证电气系统在一个安全、稳定的环境中运行等方面,tn-s系统起到了重要了作用。此外,对于某些特殊的设备,我国还要求充分利用接地引线,将接地体引出,并且对于接地电阻需要根据实际的应用情况进行选择,经过上述操作,就可以使电气设备的基准位得到有效的保证。当前,tn-c-s系统在智能楼房电气自动化系统的选择中已经得到了认可,并凭借其稳定的性能和可靠的安全保证,受到了高度重视。
        2.2  tn-s系统
        tn-s在整个电气接地系统中作为接零保护系统存在,在电气系统能够安全稳定运行过程中起到非常重要的作用。当诸如设备外壳漏电故障发生在电气自动化系统中时,漏电产生的电流就会经tn-s系统转化为短路电流,单相短路对地故障就会在此情况下发生,故障设备断电的情况就会在熔断丝熔断发生,这样对人员的伤害就会因为漏电设备的漏电而得到有效的避免,进而使得系统的整体安全得到保证。如果电子设备的接地系统并没有另外的要求,tn-s系统将作为一种常用的技术应用于电气自动化设备接地技术中,tn-s系统对于有效的实现安全生产目的以及减少不必要的人员伤害发挥了重要的作用。
        3 电气自动化系统中接地保护技术措施
        3.1 屏蔽与防静电
        接地设备在电气自动化系统中具有良好的应用价值。当电磁与静电作用形成干扰时,接地设备能有效预防此种干扰,避免给电气自动化系统运行造成不利影响。为提高电气保护效果,降低接地故障发生率,应将接地设备外壳与PE线进行正确连接,找准PE线与屏蔽管线的两端位置,于此处连接导线中的屏蔽接地线。为保证室内屏蔽效果,应充分做好多个PE线的连接处理。一般情况下,在干燥洁净的房间内,静电的产生与移动摩擦存在密切联系。

为提高电子设备防静电干扰效果,应当保证接地设备实现良性应用连接,保证电子设备芯片处于正常工作状态,进一步改善电子设备工作效能。在此基础上,将接地设备与PE线进行正确连接,尽可能选用电阻较小且防雷接地电阻独立的接地设备,将交流工作节点电阻控制在4Ω以内。需要注意的是,防静电接地电阻不可超出100Ω,以免影响电子设备防静电干扰的整体效果。
        3.2 直接接地
        社会经济的进步带动了建筑行业的发展,部分智能建设中应用的电器设备往往存在通讯及自动化设备同时存在的情况,这就对电气自动化系统中电气接地和电气保护技术提出了更高的要求。为了维护整个电气自动化系统的安全运行,应控制好自动控制系统中电子设备的运行状态,维护设施系统整体的稳定性和准确性。也就是说,在电气自动化系统中,在对接地保护进行防范时,应结合不同能量需求将电子设备中输入、输出的数据进行科学转换,适当放大模拟信号与逻辑信号,并以微电流和微电位为平台,为输入输出信息及其逻辑动作的实现提供有力条件,确保在网络环境下各项设备能实现安全稳定运行。与此同时,以直接接地方式对电气自动化系统进行保护时,应尽可能选用大截面绝缘状态的铜芯作为引线,在连接过程中将电子设备一端直接接地,另一端与电位连接,通过此种方式保证电源和基准电位的稳定性,降低电气自动化系统的故障概率。需要注意的是,在确定引线后不可将其与PE线或N线相连,以免造成接地故障。
        3.3 工作接地
        通常情况下,工作接地指的是对电气自动化系统的设计和安装环节,采用以变压器中线为主体的方式,对系统进行合理的接地。此方法的基本要素在于接线端子,而其主要是为了屏蔽与防止静电产生,所以在我们进行工作接地的过程中会将接线端子储存在柜中,进而确保工作接地的有效可靠。在我们的电气自动化系统进行工作接地时,接线端子不能与地线相连接,防止接地故障产生。如果我们实际工作面对的是高压系统的话,我们可以采用中性点接地的方法,进而改善接地电压的状态,而且进行工作接地时更容易的去控制零序电压偏移的现象,这能有效的保证电压稳定,对于电气自动化系统的安全稳定运行来说,工作接地是一个重要的举措。
        3.4 防雷接地
        建筑行业的飞速发展使得智能化设备在建筑工程中得到广泛应用,比如电子监控、通信自动化及报警系统等的应用,其对防干扰和防雷击的要求较高,但就电子设备自身及其布线系统来看,其耐压力等级较低。为保证智能化设备在建筑中的应用价值得到最大程度发挥,应当充分认识到防雷接地的重要性,科学安装防雷接地系统,积极完善防雷结构,在电气自动化系统中依照智能建筑的特殊要求,依据建筑接地保护的相关要求开展防雷设计安装,运用针带组合对接闪器进行处理,通过屋面金属设备器材与网格的有效连接,降低电气自动化系统中雷电安全隐患。待内部防雷接地处理妥当后,应于建筑外墙面与楼层钢筋中所有金属设备器材进行防雷接地处理,通过防雷设计确保其屏蔽性满足建筑电气自动化系统相关标准,通过防雷接地来保障电气自动化系统的安全运行。
        4 结语
        综合来说,电气自动化系统的接地保护是智能楼宇自动化控制系统的关键环节。一旦电气自动化系统不稳定,当发生接地故障时,社会团体的生命和财产安全将受到严重威胁。因此,在电气自动化系统中,应积极采取措施,做好电气保护工作,科学运用电气接地保护技术,消除电气自动化系统的安全隐患,为社会群体营造安全可靠的生产与生活环境。
        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,2019,23(10):96-96.
        [2]刘甲洪.基于电气自动化系统中电气保护安全技术探究[J].电子世界,2020(17):9-10.
        [3]李丽,万红.试论电气自动化系统中电气保护的安全技术[J].电子世界,2020(16):140-141.
        [4]姚斌.电气自动化系统电气保护安全技术[J].冶金与材料,2020,40(04):110+112.
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