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电气自动化中电气接地及电气保护技术探究

2019-09-10杨劭锋

科学导报·科学工程与电力 2019年24期
关键词:电气自动化

杨劭锋

【摘  要】目前,在城市化建设进程下,电气行业得到快速发展,社会群体对电气安装工程质量也提出了更高的要求。电气设备接地保护系统在设计、安装及具体应用中极易出现接地故障,给电气系统的正常运行造成严重影响。为营造安全舒适的电气系统供应环境,保证电气系统的安全运行,降低电气安全隐患。

【关键词】电气自动化;电气接地;电气保护技术

一 接地技术的概述

1接地技术的相关理论

对于接地技术的应用其实是对电气设备的接地安装,在此过程中通过点位的基础形成低电阻的通道,在此过程中涉及到的接地技术主要划分为两种:一是以大地为基础设置零电位,借助电子电气设备自身的金属外缘以及土地之间的连接,实现导电,借助该种方式可以有效保护电子电气设备,从而实现对操作人员安全的保护。二是借助系统实现基准地的连接,从而保证系统维护的稳定性,在此过程中可以进行屏蔽保护,继而确保系统内部的电磁能够获得更好的兼容性。

2接地技术的基本作用

2.1自身的安全稳定性

在目前的电子电气设备供电体系中,功率接地已经成为一种难以或缺的保护装置,其在一般的设备运行过程中都会涉及到频率,通过功率接地能够有效避免各种频率干扰电压所产生的交直流电源线的入侵,继而对低电平信号的正常工作产生影响,最终实现对电子电气设备安全性的保障。

2.2对于干扰的抑制

在当前的电子电气设备实际运行过程中,其自身的工作电源通常会使用交流电进行供应,其在实际使用過程中必须小心对地分布电容对于电子电气设备产生的巨大干扰作用,继而对电子电气设备的接地保护措施形成保障,最大限度的抑制干扰作用,最终确保设备的安全稳定运行。

二 电气接地技术

1tn-s系统

从电气自动化中电气接地系统的整体情况来看,tn-s系统作为一种接零保护系统,在接地系统中具有良好的应用价值,通过PE线与三相四线的有序相加,满足电气接地的综合要求。tn-s系统的最大优势在于,当电气自动化系统中设施设备出现外壳漏电的情况,基于tn-s系统可以将漏电电流转换为短路电流,此种状况下形成单相对地短路故障,当熔断丝被熔断时故障设备断电,此时可避免漏电设备对人员造成的伤害,保证系统整体安全。一般情况下,若电子设备对接地技术无特殊要求,电气自动化系统接地一般运用tn-s系统,以促进安全目的的有效实现,减少不必要的人员伤亡。

2tn-c-s系统

在电气自动化系统中,按照组成方式的不同,tn-c-s系统基本可分成两大接地系统,一是tn-c系统,二是tn-s系统。通过研究可知,电气自动化系统内,tn-s系统在中性线与接地线接地后,就不允许再与所有电气进行连接。在系统运行过程中,中性线多数不会带电,因此tn-s系统的实际应用,促进设备稳定性能的有效发挥,为电气自动化系统的安全运行提供技术支持,使人与物的安全性得到有效保障。不但如此,我国还需对特殊设备接地引线进行充分的应用,引出接地体,并根据实际需要选择准确合适的接地电阻,确保电子设备获得相应的基准位。在当前科学技术发展条件下,我国大部分智能建筑电气自动化系统中,对tn-c-s系统的应用更为广泛,并且受到电气行业的高度重视。

三 电气自动化系统中接地保护的防范措施

1直接接地

随着社会经济的发展,建筑行业也得到了进步,部分智能建设中大多应用到电器设备,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。为维护整个电气自动化系统的安全运行,应当控制好自动控制系统中电子设备的运行状态,维护设施系统整体稳定性和准确性。也就是说,在电气自动化系统中对接地保护进行防范时,应当结合不同能量需求将电子设备中的输入输出数据进行科学转换,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够安全稳定运行。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段直接接地,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几率。应当注意的是,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。

2工作接地

所谓工作接地,是指在系统设计与安装过程中以变压器中线为对象进行正确接地。接线端子是工作接地中的基本要素,以屏蔽和防静电为典型代表,在工作接地中一般在配电过程中将接线端子存储于柜中,以保证工作接地的可靠性。电气自动化系统工作接地中,接线端子不可与PE线相连,以免出现接地故障。在高压系统运行过程中,中性点接地方法的科学应用能够有效改善接地电压状态,并且在工作接地中便于控制零序电压偏移问题,对于电压平衡的维护具有重要作用,科学的工作接地是保障电气自动化系统安全运行的重要措施。

3防雷接地

在建筑行业不断发展的形势下,智能化设备在建筑工程中也得到广泛应用,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屏蔽与防静电

在电气自动化系统中接地设备具有良好的应用价值,当电磁与静电作用形成干扰时,接地设备能够有效预防此种干扰,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,降低接地故障发生几率,应当将接地设备外壳与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。一般情下,在干燥洁净房建内,静电的产生与移动摩擦存在密切相关关系,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,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。

5安全保护

基于导电体出发,以电气设备中不含电的金属部分配件作为连接要素,与地体进行良好连接处理,不可与PE线或N线相连,从而实现安全保护接地。现代智能建筑对安全保护接地的要求较高,安全接地保护需应用到强弱电设备及不带电的设备及配件上,以切实降低安全隐患。在电气自动化系统中,一旦电气设备安全保护接地不到位,且绝缘部分遭到破坏,直接导致电气设备外壳带电,若人体与设备漏电外壳接触,电击会给人体造成严重损伤,甚至出现生命危险。因此在电气自动化系统安全保护中,接地电阻的大小,直接影响着压降值,通过控制接地装置接地电阻的方式,能够合理控制压降值,在推进智能建筑电气自动化系统安全运行的同时,为建筑设备及社会群体的生命安全提供可靠保证。

结束语

综上所述,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当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]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,2016,23(10):96.

[2]徐崇峰巍.浅谈电气自動化的接地保护[J].电子技术与软件工程,2016,(16):154.

[3]余波.浅谈析电气自动化中的接地及保护[J].信息通信,2015,(12):285-286.

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