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电气设备接地技术在电力设备中的应用分析

2020-12-12国网山东省电力公司菏泽市定陶区供电公司王韶华许景昌

电力设备管理 2020年5期
关键词:电容电气设备电流

国网山东省电力公司菏泽市定陶区供电公司 王韶华 陈 新 许景昌 程 龙

1 电气设备接地技术的概念

接地技术就是电气设备运用时所需要的接地装置的安装技术,通过建立电阻通道以达到将电力分散的作用,防止高压打击使电气设备损坏。常见接地技术第一种是将大地作为零电位,利用金属外援将电气设备与大地进行连接、利用大地进行电气疏导,不仅保证了电气设备可稳定安全运行,同时也保证了周遭人员的生命健康安全;第二种需利用信息技术,通过各个基站间的相互连接为电气设备制造屏蔽保护,为电气设备运行时系统内部电磁提供更好的兼容性,以此保证电气设备能够安全稳定运行[1]。

2 接地技术的类型及作用

接地技术的类型有两种:保护接地技术。主要作用是保护防御,包括的技术有防静电和防电击技术。其主要原理是将电气设备外部暴露的导电部分利用金属外援接地以防出现漏电。这种技术主要是为应对高压串低压的情况,遇危险时可直接通过切断电气设备电源来解除。通过接地将电气疏导,防止静电的过度积累,也能防止在雷雨天雷电对电气设备的影响;功能性接地技术。相对更为复杂,主要包括逻辑接地、信号接地、屏蔽接地和系统接地四种技术。逻辑接地可使电气设备电位更加稳定,并能以此作为基准点进行参考。信号接地通过对电气设备的电气参数进行检查保证基准电位的安全稳定。屏蔽接地可将电气设备的电磁干扰导入地下,防止电磁影响设备正常运行。系统接地是为防止系统运行时的振荡影响设备运行[2]。

接地技术的作用。主要是为了保证用电安全,在电气设备运行供电时接地设备是保障设备安全运行必不可少的一项装置。接地设备能够控制电气设备运行时涉及到的频率,防止频率对设备的干扰,以此达到维护电气设备电频的稳定,防止干扰电压通过交流和直流的电源线入侵到电气设备的作用。另一个作用是抑制干扰对设备的影响,由于电气设备运行时需涉及到很大的交直流供电和功率,在此期间由于电气设备电容的分布影响,电气设备很容易会受到影响出现运行故障,接地装置能够很好保护电气设备[3]。

3 影响接地技术的因素和电气设备接地条件

影响接地技术的因素。电气设备使用接地技术时可能会受到的影响如:接地设备在安装时安装操作不规范,使该电气设备无法达到很好的保护;在进行接地时,由于接地土壤间的电阻率有所差异,接地效果也会受到一定影响;接地时的电阻并未准确测量,随意检测的接地电阻未达到标准,不符合接地时的要求,使接地技术对电气设备的保护作用受到干扰。

电气设备接地条件。首先是接地及接地体的要求,接地指电气设备的一部分与大地进行连接,接地的部分往往由金属物体组成、被叫做接地极。其中被用于地面装设的叫做人工接地体。接地安装方式不同对接地体的要求也不同;其次是对直流设备的接地要求,电力系统中直流设备很容易发生腐蚀,在直流设备进行接地时接地线路不能进行连接,接地体的厚度也要严格遵守接地的要求。直流设备使用接地设备就要对接地设备进行定期维护,使腐蚀问题能够得到及时有效解决,加强设备清理工作,改善设备接地的环境,提高接地设备对电气设备的保护作用;再次,移动电气设备中接地技术要使用符合标准的铜线,满足移动电气设备的接地需求和接地线的强度,同时为防止接地不良的情况,在接地时需使用专业工具;最后,高危场所对接地设备的要求也十分严苛,作为易燃易爆的场所,其所有建筑和金属物都应接地,同时跨接线需在管道接头处进行铺设,注重安全措施应用[4]。

4 接地技术的方式

保护接零方式。进行接地前需提前了解土壤的温度和特性等方面,因为土壤的不同也会影响到电阻率。同时还需准确测量电阻,根据数据选择合适的土壤或对当地土壤进行一定改造,使接地设备的效果得到实际保障。保护接零线对于三四环线制的中性线有着重要作用,中性点可进行直接接地,由于这一特点,在中性点接地时需设置一定的保护接零。具体就是将电气设备的金属外援与供电零线进行连接,一旦设备发生漏电的情况,这部分连接就会自动短路,使进出的电流变大,最终会触发保护装置自动切断设备的电源。这种方式能使装备在漏电的情况下,设备的金属外援并不会产生电,最终达到保护内部系统和人民生命财产安全的作用。需注意在使用保护接零方式时不能断开中线,不然会导致装备无法发挥原有的作用[5]。

系统接地方式。系统接地方式是在日常生活中经常能够看到的接地方式,同时也是电气设备中最常见的问题。系统接地线往往是各路电流进行融合的用到,在电流进行融合时容易出现各路不同电流间的相互干扰,从而导致设备运行时出错。为避免这种情况发生,在接地时方法要正确,同时要加强提升系统工作时的精确度。低频电路要严格遵守一点接地的原则,这种方式对串联和并联的连接方式有所区分。串联线路的单点接地可提供参考给多个电路,而并联电路的单点接地不存在公共阻抗的问题。高频电路或数字电路接地时采取多点接地方式,可有效降低接地线的阻抗,使电气设备能够正常稳定运行。混合电路在接地时融合了一点接地和多点接地的方式。针对电路系统的频率差异需采取不同接地方式,以保证设备安全。

保护接地方式。最重要的目的是为防止人员触电危险,通常情况下保护接地的线路间不会产生流动电流,倘若真的产生电流也只是电流漏电,而且这种情况在接地保护线路中是很少出现的,几乎没有,这是由于接地设备能够将电流导入到大地。因此,在进行保护接地线时对于降压问题可不考虑,正是因为这个原因,保护接地方式能够维持电气设备稳定运行,同时能够保护人身安全,防止出现出现触电危险,这是这种方式的最大优势。保护接地方式能够让金属外壳和大地连接出现地点位,相比保护接零方式更加侧重对人生安全的保护,而保护接零方式更重视的是电气设备的安全稳定运行[6]。

5 接地技术的运用

系统地线不接地。在选择接地方式和接地地点时需根据实际情况进行分析并选择正确合适的连接方式进行接地装置安装。电路系统中的某一部分要隔离接地的地线,这是为了抑制地线对分布在地上的电容干扰。这种方法仍存在一些问题,在复杂多变的环境中就不适用了,因此一些大型电气设备无法使用这种接地方式,因为这种设备将会产生大量的对地电容、设备的基准电位很容易受到影响和干扰,在这种情况下设备运行会受到严重影响,并会积累大量静电最后产生放电现象,要是遇到暴雨天气极可能对使用这些设备的人员造成严重伤害。

系统地线接地。其与系统地线不接地的优缺点相互对应,适用于一些大型电气设备而不适用于小型电气设备,这种接地方式的范围有限,对于电容分布较大的电气设备,只需要选择接地点的位置和数量就能有效降低干扰,但对于分布电容较小的电气设备这种方式并不实用,两种设备所需要针对的问题不同,对于接地方式的选择也是不同[7]。

电容接地。主要是将电气设备的系统地线与大地相连,这种连接主要通过电容来滤除干扰,从而使干扰无法进行,进而防止前期设备可能对地面分布的电容产生影响。这种方式也有一定的运用局限,一般而言适用在一些低频电路系统中,且在电容接地方法使用前需要自身电容具备较好的耐压值和高频热点。电容接地方式不仅对电气设备本身有一定的要求,对接地所使用的电容也有一定的要求,必须严格满足电容接地的要求这种方式才能发挥保护电气设备安全稳定运行的作用[8]。

从上述不同方式的应用中可看出,不同的电气设备和不同的环境都有一定适用条件,需要针对实际情况选择不同接地方式达到接地的作用,以此保证系统的安全稳定运行。

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