电气自动化系统接地问题分析与研究

2020-11-25唐峥

建材发展导向 2020年17期

唐峥

（安徽省城建设计研究总院股份有限公司，安徽合肥 230009）

1 电气自动化系统的发展状况分析

改革开放以来，中国的市场经济发展迅速，但传统的生产线主要以手工生产为主，生产质量，效率和安全性相对较低，严重影响了工厂的发展。同时，国外自动化技术相对成熟，优化了生产成本和生产效率，获得了竞争优势。在这方面，我国许多工厂开始引入电气自动化技术，DCS分散控制系统在所有生产环节都得到了运行，这有助于对生产线进行监控。随着时间的推移，中国的自动化水平已得到快速提高，优化了电子自动化系统，一些工厂已开始应用PCS控制系统来帮助进行数据收集，分析和管理以及远程控制生产过程。控制效果提高，发展前景良好［1］。

2 工厂电气自动化系统中的接地技术

目前，中国许多工厂已开始进行自动化和智能改造，生产质量和效率得到了显着提高，以实现企业的经济效益。但是，一些工厂在应用电气系统时通常会受到接地故障和雷击等因素的影响，从而难以确保系统的运行效率和安全性。

2.1 接地标准

应根据设备的功能和特性以及合理配置的接地标准和分类进行分析。例如，将工厂的操作控制台，控制柜和配电柜接地时，接地保护是确保设备和人员安全的主要方法。将PLC和DCS控制系统接地时，接地物体可以防止静电损坏工作台，地板等电子部件，以防止静电。当涉及到接地电缆，电涌保护器等时，可以起到雷电和接地的作用，从而减少了雷击的可能性。但是，进行接地时，必须遵循单点接地的原则。

另外，在进行接地工作时，有必要合理确定每个接地电阻的阻值，以确保接地效果。对于接地保护，DC或AC接地，接地电阻值不应超过4Ω。防雷接地电阻值不应超过10Ω，抗静电电阻值应在100Ω以内。PLC系统和DCS系统的接地电阻值应小于1Ω［2］。

2.2 接地要求

正确规划接地要求将有助于确保接地标准化。首先，将电子自动化系统接地时，必须使用通用的接地方法由等电位体制成。在这种情况下，建议在工厂连接金属物体和系统部件，以提高整体接地效果。第二个问题是，如果在工厂中使用PCS控制系统，则需要采用三相接地方法。其中，一次接地在工厂的高压端进行，低压雷电保护作为二次接地，配电箱电路保护的分布为三次接地，并且根据实际情况增加或减少保护措施。第三，在将接地工作台，控制柜等接地时，必须将每条接地线集成到连接板中并连接到接地母线上，以确保接地质量。

2.3 直接接地

随着时代的推进，建筑行业不断发展，电气设备被应用于智能建筑，并且通信和自动化设备大的应用在保护技术方面提出了新的挑战。为了确保电气自动化系统的安全稳定运行，有必要控制自动化系统中电子设备的运行状态，以确保整个系统的稳定性和效率。换句话说，如果需要保护真正的电气自动化系统的接地保护，则需要结合实际情况，科学地测量和转换电子设备的相关数据，并有意限制和放大并结合模拟和逻辑信号以及微电流和微电势充当一个平台，为有效实现电子设备的输出和输入的信息和逻辑行为提供适当的条件，从而允许每个设备在网络模式下安全，平稳地运行。

2.4 工作接地

关于电气自动化系统的运行，所谓的工作接地是指在系统设计和安装过程中变压器中性点的正确接地。接线盒是工作场所的基本要素，通常由屏蔽和防静电设施组成。在工作场所中，终端通常在分配过程中存储在机柜中，以确保工作场所的可靠性。为避免电气自动化系统车间中的端子接地，要注意不可将连接端子连接到PE线路。

2.5 防雷接地

当前，建筑行业在不断发展，相关的电子监控设备，自动报警系统等许多智能设备已广泛应用于建筑中。这些设备对雷电保护和抗干扰有相对较高的要求，但是从这些设备及其布局的角度来看，仍然存在重大缺陷。因此，进行防雷接地非常重要，因为必须积极采取补救措施以确保可以有效地对此类设备进行估价。

2.6 示例分析

某工厂位于雷暴较大的地区，年降水量相对较大，因此该工厂的电气自动化系统接地非常困难。技术人员在进行接地工作时分析了工厂生产线和电气自动化系统的应用。整个工厂共有5个车间变电站负责生产线的主电源负荷，备用电源采用600KW 柴油发电机组。同时，工厂使用PCS控制系统来控制和管理整个生产线。网络系统采用PROFIBUS总线连接方式，并使用DP，FMS技术通过屏蔽双绞线连接每个主站和从站来进行通信传输。在员工之间的通信传输中，主要采用以太网传输方式，合理设计TCP/IP接口以实现整个工厂之间的通信传输。在考虑了工厂电气自动化系统的建设之后，技术人员设计了两组接地解决方案。其中之一是通过整合整个地面的接地工作来构建完整的接地网络。接地对象包括防雷接地，电气接地等，接地电阻值不应超过4Ω。第二种使用弱电流接地，例如仪表系统接地，环路接地，DCS系统接地，并且控制电阻值在1Ω之内，并且接地线围绕中央控制室设置，以帮助连接到附近电气室的接地线。