劉宇 陜西華電榆橫煤化工有限公司

關(guān)于工廠電氣設(shè)備的接零和接地保護(hù)探討

劉宇 陜西華電榆橫煤化工有限公司

現(xiàn)代化工廠的日常生產(chǎn)對(duì)電能具有較高的依賴性，所以就必須確保供電的安全可靠，而要落實(shí)這一點(diǎn)，做好電氣設(shè)備的接零和極地保護(hù)就至關(guān)重要。本文分別從高壓、低壓以及弱電和防雷這三個(gè)方面對(duì)工廠電氣設(shè)備的接零和接地保護(hù)進(jìn)行了探討，希望對(duì)相關(guān)工作能夠有所借鑒。

工廠電氣設(shè)備 接地保護(hù) 接零保護(hù)

引言

現(xiàn)代化工廠的日常生產(chǎn)和經(jīng)營管理對(duì)電能具有較高的依賴性，所以為了保障工廠的正常生產(chǎn)進(jìn)行，就必須確保供電的安全可靠，而要落實(shí)這一點(diǎn)，做好電氣設(shè)備的接零和極地保護(hù)就至關(guān)重要?，F(xiàn)實(shí)中，工廠供配電系統(tǒng)分為高壓和低壓兩種。其中，供電電壓在交流1kV以上為高壓，1kV以下為低壓，據(jù)此也可以將工廠的電氣設(shè)備劃分為高壓設(shè)備和低壓設(shè)備。

在實(shí)際工作中，工廠供配電系統(tǒng)中的高壓設(shè)備(10kV/6kV)一般采用中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)，而低壓設(shè)備通常為380V/220V設(shè)備，主要采用中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)。工廠中的電氣設(shè)備主要為三相負(fù)荷設(shè)備，在設(shè)計(jì)施工中通常要平均分配到三相電源上，所以工廠的電力負(fù)荷基本維持三相平衡。本文分別從高壓、低壓以及弱電和防雷這三個(gè)方面對(duì)工廠電氣設(shè)備的接零和接地保護(hù)進(jìn)行了探討，希望對(duì)相關(guān)工作能夠有所借鑒。

一、設(shè)備保護(hù)接地的必要性

對(duì)于電氣設(shè)備而言，接地是防止人身受到電擊以及保護(hù)供配電設(shè)備免遭損壞的重要舉措。一般接地作用根據(jù)分類有兩大類：第一，保護(hù)性接地。保護(hù)性接地又可以進(jìn)一步細(xì)分為保護(hù)接地、防雷接地、防靜電接地和防電蝕接地四類。第二，功能性接地。功能性接地也可以細(xì)分為接零保護(hù)、邏輯接地、屏蔽接地和信號(hào)接地四類。

就目前而言，工廠和民用建筑的電氣供配電線路設(shè)備保護(hù)主要有以下三個(gè)方面：第一，采用輸電保安器或漏電斷路器；第二，對(duì)設(shè)備外殼進(jìn)行接地或接零保護(hù)；第三，采用雙層絕緣導(dǎo)線。對(duì)于工廠電氣設(shè)備的保護(hù)，應(yīng)根據(jù)工廠的設(shè)計(jì)以及實(shí)際生產(chǎn)需求選擇正確的接地保護(hù)方式。所謂接地就是將電氣設(shè)備線路及設(shè)備某一部分經(jīng)接地線連接到地極上，目的是為了在設(shè)備因絕緣老化或產(chǎn)生漏電時(shí)，可以及時(shí)將外露導(dǎo)體部分的帶電引入到地極上，進(jìn)而避免發(fā)生觸電事故。

目前，工廠的高低壓供配電線路及設(shè)備基本是根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)、施工和驗(yàn)收的，并且都設(shè)有相應(yīng)的接地或接零保護(hù)，其作用主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：第一，避免人身受到漏電電擊、雷擊以及因靜電感應(yīng)而產(chǎn)生的損害等；第二，保護(hù)供配電設(shè)備正常運(yùn)行，避免電氣設(shè)備因短路、過流或過壓等問題而產(chǎn)生損毀；第三，預(yù)防電擊、火災(zāi)等事故發(fā)生。

二、高壓電氣設(shè)備的接地

對(duì)于工廠中的高壓電氣設(shè)備而言，其主要為大容量高壓電動(dòng)機(jī)供電系統(tǒng)，采用中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)，即通常意義上的IT系統(tǒng)。該系統(tǒng)的特點(diǎn)是變壓器的中性點(diǎn)不接地，一旦某項(xiàng)絕緣發(fā)生損壞與外殼金屬部分出現(xiàn)接觸時(shí)，故障電流會(huì)通過其余相形成回路。此時(shí)的故障電流往往都比較小，所以保護(hù)裝置一般不會(huì)立即動(dòng)作切斷故障電流，而是會(huì)帶故障繼續(xù)運(yùn)行一段時(shí)間。在這期間，因?yàn)樵O(shè)備外殼與故障相接觸的緣故，所以一些金屬外殼或構(gòu)件就可能帶電，容易引發(fā)觸電事故，所以有必要將設(shè)備的金屬外殼及其相連的金屬構(gòu)件進(jìn)行接地保護(hù)。

這里需要注意的一點(diǎn)是，高壓電氣設(shè)備的接地保護(hù)應(yīng)獨(dú)立設(shè)置，不能直接與防雷接地體相連，同時(shí)也不能用廠房的金屬架構(gòu)作為接地體。當(dāng)接地電阻不超過4Ω時(shí)，可以在條件允許的情況下多設(shè)置一些接地體，這樣可以最大限度的降低危險(xiǎn)系數(shù)。

三、低壓電氣設(shè)備的接零、接地

對(duì)于工廠中的380V/220V電氣設(shè)備，其供電變壓器中性點(diǎn)一般采用直接接地的方式，供電方式為三相四線制，即TN-C系統(tǒng)(如圖1所示)。此系統(tǒng)的特點(diǎn)是必須確保三相負(fù)荷維持基本平衡，優(yōu)點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)簡便，并且具有較高的經(jīng)濟(jì)性。同時(shí)，當(dāng)該系統(tǒng)發(fā)生短路時(shí)，因?yàn)槎搪冯娏魍容^大的緣故，所以可以使保護(hù)裝置立即動(dòng)作，進(jìn)而就能實(shí)現(xiàn)對(duì)故障電流的及時(shí)切斷，這對(duì)保護(hù)人身和設(shè)備安全意義重大。

現(xiàn)實(shí)中，工廠中的IT系統(tǒng)和TN-C系統(tǒng)的保護(hù)方式實(shí)施都是在各自獨(dú)立的系統(tǒng)中進(jìn)行的，不允許兩種系統(tǒng)間存在任何電氣連接。

四、防雷與弱電的接地保護(hù)

對(duì)于工廠中的防雷接地保護(hù)，應(yīng)根據(jù)廠房的具體情況進(jìn)行設(shè)置。當(dāng)防雷接地體采用獨(dú)立設(shè)置方式時(shí)，宜采用獨(dú)立接地體，接地電阻不應(yīng)超過10Ω；當(dāng)防雷接地體不能進(jìn)行獨(dú)立設(shè)置時(shí)，也可以和其他接地體共用，但接地電阻應(yīng)維持在0～1Ω的范圍之內(nèi)。

現(xiàn)代化工廠中都普遍安裝了閉路、電信等弱電系統(tǒng)，而這些弱電系統(tǒng)的工作接地主要采用獨(dú)立接地的方式，接地電阻的設(shè)置則應(yīng)根據(jù)弱電設(shè)備的要求進(jìn)行確定。當(dāng)與強(qiáng)電接地、防雷接地難以進(jìn)行分離時(shí)，也可以采用統(tǒng)一接地的方式，但應(yīng)確保接地電阻小于等于1Ω，并且所有接地引下線應(yīng)該進(jìn)行分離，只允許在接地體一點(diǎn)存在共同連接。

[1]姜博,鄭君.保護(hù)接地和保護(hù)接零技術(shù)探討[J].黑龍江科技信息,2015,(35)：24.

[2]李杰.電力系統(tǒng)中的接地和接零研究[J].工程技術(shù)(引文版),2016,(12)：183

[3]劉永亭.芻議化纖企業(yè)電氣設(shè)備保護(hù)接地研究[J].電子技術(shù)與軟件工程,2015,(18)：244.

[4]蘇茂勝.電氣系統(tǒng)接地與接零保護(hù)的探討[J].機(jī)電技術(shù),2010,33(1)：110-112.