關(guān)孝明

摘 要：如今，工業(yè)工程的自動(dòng)化水平越來越高，為避免自動(dòng)化系統(tǒng)受雷電流的侵害，除了要做好功能性等方面的設(shè)計(jì)，還要做好自動(dòng)化系統(tǒng)的接地與防雷設(shè)計(jì)，保證接地與防雷系統(tǒng)發(fā)揮應(yīng)有的作用效果。

關(guān)鍵詞：電氣工程;電氣接地;工作接地;保護(hù)接地;防雷接地

引言

現(xiàn)代工業(yè)對(duì)于電力需求量巨大，工業(yè)用電趨勢(shì)不斷增加，在生產(chǎn)中，保障安全運(yùn)行，排除各種用電隱患是提高企業(yè)生產(chǎn)效率的前提。接地系統(tǒng)是工業(yè)生產(chǎn)供配電設(shè)計(jì)的重要一環(huán)，各行業(yè)電氣接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)均包含工作接地、保護(hù)接地、防雷接地、防靜電接地、陰極保護(hù)及等電位連接等，接地系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與安裝直接關(guān)系到工業(yè)廠房生產(chǎn)的安全性。但由于不同行業(yè)的生產(chǎn)特點(diǎn)有所區(qū)別，故對(duì)電氣接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)與安裝要加以區(qū)分，應(yīng)基于行業(yè)特點(diǎn)與廠房建設(shè)項(xiàng)目實(shí)際，根據(jù)用電設(shè)備的整體性、結(jié)構(gòu)性、層次性和目的性，以及考慮廠房地理環(huán)境、設(shè)備性能，在相關(guān)技術(shù)規(guī)范的基礎(chǔ)上選擇最佳的電氣接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，才能確保生產(chǎn)用電安全。

1接地系統(tǒng)

接地裝置主要由接地極和接地線兩個(gè)部分組成。其中，接地極是埋設(shè)到地下且和大地直接基礎(chǔ)的一個(gè)金屬導(dǎo)體;接地線是指接地端子和接地極與接地極之間相連所用的金屬導(dǎo)體。對(duì)工業(yè)而言，需對(duì)下列幾種系統(tǒng)進(jìn)行接地處理：①建筑防雷系統(tǒng)接地;②6kV與以上的供配電安全系統(tǒng)接地;③低壓供配電系統(tǒng)接地;④自動(dòng)化系統(tǒng)接地。在實(shí)際工作中可采用將自然與人工兩個(gè)接地體充分結(jié)合的方法。其中，人工接地體通常設(shè)于中央控制室的周圍或電氣室與變電站當(dāng)中，而人工接地體則在建筑形成環(huán)網(wǎng)，利用接地線對(duì)各點(diǎn)進(jìn)行連接，以此形成聯(lián)合系統(tǒng)。應(yīng)注意，如果人工接地體間有一個(gè)接地線斷開，則并不會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)斷開。如果用途所有不同的多個(gè)接地系統(tǒng)同時(shí)使用一個(gè)接地裝置，則接地電阻必須達(dá)到最小值方面的要求，對(duì)干法工業(yè)而言，其工頻電阻不超過1Ω。因以上各系統(tǒng)都采用等電位接地端子板和接地網(wǎng)之間相連，所以在正常運(yùn)行情況中，對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)而言，它要求接地端子板不能有電位偏移?？紤]到對(duì)接地網(wǎng)進(jìn)行的設(shè)計(jì)通常由強(qiáng)電專業(yè)負(fù)責(zé)完成，故對(duì)自動(dòng)化專業(yè)相關(guān)設(shè)計(jì)人員而言，應(yīng)充分考慮這樣的要求，即在配電方面優(yōu)先選擇TN-S系統(tǒng)。在分開N線和PE線之后，在N線上傳輸?shù)碾娏鞑粫?huì)從總接地端子中通過，從母排經(jīng)過后，返回變壓器的中性點(diǎn)，這樣能有效防止電位發(fā)生偏移對(duì)系統(tǒng)的正常運(yùn)行造成不利影響。

2工業(yè)工程中的電氣接地技術(shù)

2.1機(jī)房接地技術(shù)

工業(yè)工程系統(tǒng)的布置十分規(guī)整。一般情況下，機(jī)房接地會(huì)按照安全接地、電源地、信號(hào)地的順序來進(jìn)行布置。這樣布置可以連接電源的主接線端子和子電路板，最終實(shí)現(xiàn)總終端與子板接地。此種接地方式對(duì)減小其他電場對(duì)該電路的干擾起到了十分重要的作用，也正是因?yàn)椴捎昧舜朔N接地方法，電路才能夠順利運(yùn)行。如果安全接地、電源接地和信號(hào)地在高頻電路中不能分開，就需要有高頻信號(hào)，對(duì)干擾信號(hào)進(jìn)行屏蔽。

2.2防雷接地

隨著環(huán)保政策的實(shí)施，許多工業(yè)廠房遷入開闊空曠的郊區(qū)，這對(duì)于雷擊的防治尤為重要。采用防雷接地措施可以有效避免雷電發(fā)生時(shí)對(duì)用電設(shè)備的損壞。防雷接地主要是通過避雷針、避雷線和避雷器的接地來消除過電壓危險(xiǎn)影響，在雷電沖擊的作用下，會(huì)有持續(xù)時(shí)間很短、高達(dá)數(shù)10～102kA的雷電流幅值流過防雷接地電極。防雷接地有避雷針接地法和法拉第籠式接地法，這兩種接地方法適用范圍差異較大，避雷針接地法是將避雷針裝設(shè)于用電設(shè)備的高空，適用于小區(qū)域的防雷區(qū)域;法拉第籠式接地法更加適用于現(xiàn)代工業(yè)廠房，法拉地籠是一種用于演示等電位、靜電屏蔽和高壓帶電作業(yè)原理的設(shè)備，通過將雷電流分流和均流入法拉第籠的金屬屏蔽層入地，削弱或抵消了籠內(nèi)電磁場，以此使電磁場干擾強(qiáng)度降低，具有較高安全性。

2.3等電位連接技術(shù)

防雷接地技術(shù)中，等電位連接處理主要包括兩方面，其一為總等電位，其二為局部等電位?？偟入娢皇┕げ僮?，以建筑工程主結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，提前預(yù)留的接地施工點(diǎn)安裝總等電位端子箱，隨后連接基礎(chǔ)接地裝置。建筑樓層中強(qiáng)、弱電間必須結(jié)合樓層距離，與避雷帶的間隔等進(jìn)行設(shè)置，隨后安裝等電位端子板，聯(lián)結(jié)接地干線，處理好與主鋼筋的連接。局部等電位設(shè)計(jì)主要涉及建筑結(jié)構(gòu)中的金屬管道、鋼筋網(wǎng)等，這些都是施工操作的前提，尤其是建筑結(jié)構(gòu)中的地面鋼筋網(wǎng)，必須采取有效措施及時(shí)聯(lián)通等電位聯(lián)結(jié)線。如果建筑結(jié)構(gòu)的墻體以混凝土為主，鋼筋網(wǎng)同樣需要聯(lián)通等電位聯(lián)結(jié)線。除此之外，衛(wèi)生間中會(huì)應(yīng)用到金屬排水管或者各種金屬設(shè)施等，等電位端子板與其聯(lián)結(jié)期間，需要提前確定金屬部件的位置，為后期檢驗(yàn)維修等提供方便。

2.4保護(hù)接地

該接地措施是采用PE線將電器設(shè)備的外金屬部分與埋在地下的接地極連接起來，以此形成保護(hù)區(qū)域，確保工作區(qū)域用電安全。因接地過程中會(huì)涉及強(qiáng)電、弱電設(shè)備及一些常用導(dǎo)電設(shè)備構(gòu)件，由于電氣設(shè)備絕緣破壞，設(shè)備金屬外殼、架構(gòu)和電纜的鋼帶上會(huì)有危險(xiǎn)電壓產(chǎn)生，如果人接觸會(huì)發(fā)生觸電。通過該接地方式，工作人員在非正常情況下與帶電電器金屬外殼觸碰時(shí)，會(huì)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)斷電，保護(hù)設(shè)備用電安全。

2.5防靜電接地

防靜電接地是廠房靜電防護(hù)區(qū)的地線敷設(shè)較為常用的方法，是為了防止電器設(shè)備工作中產(chǎn)生的靜電對(duì)易燃油品、天然氣儲(chǔ)蓄罐設(shè)備、電子廠等產(chǎn)生造成危險(xiǎn)及危害。該接地有兩種方式，一種為了用作靜電泄漏，在生產(chǎn)線防靜電作業(yè)崗位而單獨(dú)敷設(shè)的地線接地體;另一種是采用供電系統(tǒng)中的三相五線制地線，在引出電源零線的同時(shí)，單獨(dú)引出大地地線作防靜電接地母線。通常靜電接地要與防雷接地分開，并避開共用一個(gè)接地體的精密儀器的信號(hào)接地或微小參量儀器等。

2.6其他防雷措施

除了可以在電源系統(tǒng)中配置多級(jí)防雷舉措以外，還可以 在中央控制室的地板以下進(jìn)行格柵均壓網(wǎng)的設(shè)置，主要采用 裸銅帶進(jìn)行， 以此提供等電位連接網(wǎng)。另外，在中央控制室中 還可設(shè)置等電位連接端子板，采用放射式的形式和室內(nèi)所有 設(shè)備以最短的距離相連，包括設(shè)備金屬外殼、機(jī)架、柜體、金屬 管、管槽、屏蔽線、 接地、 保護(hù)器等[7]。

3工業(yè)工程中的電氣接地技術(shù)的應(yīng)用分析

圍繞電子通信設(shè)備本身的導(dǎo)體性質(zhì)進(jìn)行詳細(xì)分析能夠得出，地線自身帶有一定的阻抗能力?，F(xiàn)階段，地線阻抗主要分為兩種類型，一種是電感類，另一種是電阻類，但兩種類型在電子通信設(shè)備運(yùn)行中所發(fā)揮的功能存在著較大的差異，其中電感主要在高頻電路中發(fā)揮功效，而電阻則在低頻電路中發(fā)揮功效。一般而言，電感值與地線的長度大小之間具有極強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性。目前，高頻電路在構(gòu)造中，比較常用的接地方式以多點(diǎn)接地為主。換言之，在接地線的中介連接下，系統(tǒng)中位置的接地點(diǎn)能夠與地面之間相互連接，某種程度上，此種接地方式有效減縮了接地線的施工長度，達(dá)到能源資源節(jié)能目標(biāo)。

結(jié)束語

綜上所述，防雷接地施工技術(shù)作為保障建筑電氣工程安全的重要技術(shù)，防雷接地施工處理中，所有施工關(guān)鍵點(diǎn)都必須處理得準(zhǔn)確到位。尤其是避雷網(wǎng)、引下線等，結(jié)合電氣工程具體情況，制定詳細(xì)的施工方案，嚴(yán)格按照施工標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工。選擇適當(dāng)?shù)姆览捉拥夭牧希岣呓ㄖ姎夤こ贪踩?。施工人員必須端正防雷接地施工意識(shí)，認(rèn)識(shí)到防雷接地施工技術(shù)的重要性，將雷電對(duì)建筑的威脅降到最低，為建筑電氣工程防雷接地施工處理積累更多經(jīng)驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]羅超.接地技術(shù)在中壓供電系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2019，39（21）：217-218.

[2]王慧穎.淺談防雷接地技術(shù)在建筑電氣安裝中的應(yīng)用[J].中外企業(yè)家，2019（32）：97-98.

[3]秦郁山.電力配電系統(tǒng)的防雷與接地技術(shù)[J].數(shù)字通信世界，2019（11）：55.

（新疆伊犁新天煤化工有限責(zé)任公司，新疆 伊寧835000）