張恒星
上海電氣研砼(徐州)重工科技有限公司 江蘇徐州 221100
在整個(gè)電氣自動(dòng)化技術(shù)系統(tǒng)的運(yùn)行中,需要許多的電能裝置進(jìn)行驅(qū)動(dòng),還需要一些高壓設(shè)備,提高了電氣自動(dòng)化技術(shù)系統(tǒng)的安全運(yùn)行性。接地系統(tǒng)是保證用電設(shè)備機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行的重要手段之一。作為一個(gè)龐大的自動(dòng)化設(shè)備,發(fā)生短路等相關(guān)故障時(shí)系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)斷開(kāi)電源,但仍會(huì)造成設(shè)備的燒毀和觸電等事故[1]。
接地保護(hù)是通過(guò)接地裝置將電氣自動(dòng)化技術(shù)系統(tǒng)與地面連接起來(lái)。它是保護(hù)用電設(shè)備的一種辦法,也是保證用電設(shè)備正常運(yùn)行的重要措施。接地防護(hù)系統(tǒng)主要分為兩類(lèi):功能接地系統(tǒng)和保護(hù)接地系統(tǒng)。功能接地系統(tǒng)主要用于滿足用電設(shè)備正常運(yùn)行時(shí)的實(shí)際功能要求,常用的是中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)。在220V/380V三相四線制的電網(wǎng)系統(tǒng)中,中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)采用不接地方式運(yùn)行時(shí),單相輸出接地故障時(shí),不接地相的電壓升高,過(guò)高的電壓可能引起用電設(shè)備發(fā)生火災(zāi)等安全問(wèn)題。因此,220V/380V配電系統(tǒng)一般都采用TN-S、TN-C、TN-C-S、與TT中性點(diǎn)直接接地安裝方式。
目前,電氣自動(dòng)化技術(shù)系統(tǒng)接地中最常見(jiàn)的問(wèn)題是電阻的單點(diǎn)接地,其中存在著接地的間接處理和接地電阻的降低,將給系統(tǒng)的自動(dòng)化運(yùn)行帶來(lái)很大的安全問(wèn)題。在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中,當(dāng)電阻值小于直流電壓時(shí),裝有電源絕緣監(jiān)測(cè)設(shè)備的系統(tǒng)會(huì)發(fā)出報(bào)警。然后,技術(shù)人員可以通過(guò)絕緣檢查儀檢查電阻接地問(wèn)題的位置,及時(shí)的解決相關(guān)問(wèn)題,從而避免進(jìn)一步的電器損壞。值得注意的是,雖然單點(diǎn)式接地電阻的處理不會(huì)影響到設(shè)備的正常運(yùn)行,但隨著用電設(shè)備的長(zhǎng)期運(yùn)行,其安全風(fēng)險(xiǎn)因素會(huì)逐漸提高,進(jìn)而出現(xiàn)兩點(diǎn)接地問(wèn)題[2]。
多分支點(diǎn)接地是因?yàn)槠潆娫催B接形成的正極與負(fù)極電源接地產(chǎn)生了多分支點(diǎn)接地的情況。因?yàn)殡姎庾詣?dòng)化技術(shù)系統(tǒng)中各故障支路共用一個(gè)終端系統(tǒng),很難找到接地支路的接地問(wèn)題。如果產(chǎn)生了一條接地的線路,其他的支路接點(diǎn)就會(huì)繼續(xù)存在。這時(shí),我們需要檢查一下供電系統(tǒng),但處理起來(lái)會(huì)是相當(dāng)?shù)姆爆崱?/p>
當(dāng)多點(diǎn)高電阻接地問(wèn)題發(fā)生時(shí),自動(dòng)化運(yùn)行系統(tǒng)的總接地電阻將下降。如果其電阻值到達(dá)了自動(dòng)化運(yùn)行系統(tǒng)的工作閾值,將發(fā)生報(bào)警。在多點(diǎn)高電阻接地產(chǎn)生的故障中,自動(dòng)化運(yùn)行系統(tǒng)中各支路的電阻會(huì)相應(yīng)增大。如果采用拉電路的方法,將很難排除故障,這可能會(huì)導(dǎo)致分支錯(cuò)過(guò)問(wèn)題機(jī)器。此時(shí)需要對(duì)各條線路的線路進(jìn)行比較,找出接地支路的故障點(diǎn),同時(shí)進(jìn)行集中的處理。
針對(duì)獨(dú)立安全接地系統(tǒng)、交流接地系統(tǒng)、直流接地系統(tǒng),其電阻值不得小于4Ω。共用接地系統(tǒng),包括聯(lián)合接地系統(tǒng)、DCS系統(tǒng)、儀表系統(tǒng)等,接地系統(tǒng)電阻不得大于1Ω。獨(dú)立防雷系統(tǒng)電阻不得大于10Ω,防靜電接地系統(tǒng)電阻不得大于100Ω。
公共接地系統(tǒng)是將整棟建筑物的不同性質(zhì)的接地系統(tǒng)裝置連接起來(lái),包括電氣自動(dòng)化技術(shù)系統(tǒng)接地、弱電系統(tǒng)接地、防雷接地、防靜電接地、屏蔽接地、交直流接地等線路,形成等電位一體裝置。接上等電位體,用等電位接地方法將整個(gè)電氣自動(dòng)化技術(shù)系統(tǒng)與建筑內(nèi)的電氣自動(dòng)化技術(shù)系統(tǒng)線路、金屬、零線、電氣接地系統(tǒng)連接起來(lái),使整個(gè)電氣自動(dòng)化技術(shù)系統(tǒng)的空間成為等電位體,當(dāng)支線出現(xiàn)接地問(wèn)題時(shí),不會(huì)影響整個(gè)等電位體。本文推薦采用TN-S系統(tǒng)。
對(duì)于系統(tǒng)中的供電系統(tǒng),通常需要三級(jí)防雷保護(hù),其中,防雷保護(hù)主要是在系統(tǒng)運(yùn)行的各相總配電的高壓端安裝高通量防雷設(shè)備;二級(jí)防雷主要是在配電箱低壓進(jìn)線處安裝相應(yīng)的防雷裝置;三級(jí)防雷是在配電箱出線回路附近安裝浪涌保護(hù)裝置。電力企業(yè)需要考慮更高等級(jí)的防雷措施時(shí),需要結(jié)合不同類(lèi)型的保護(hù)手段,如在供電位置的輸出端安裝避雷器,在一些關(guān)鍵自動(dòng)化用電設(shè)備的輸電端安裝避雷器等。
儀表盤(pán)、儀表柜、控制柜通過(guò)接地分線直接連接至連接板上,再由主接地干線接至接地體。母線和分支線的絕緣性能應(yīng)滿足系統(tǒng)要求。直線的連接、次干線的連接、干線與連接面板的連接,均應(yīng)加銅接線片,并用銅扣件固定。應(yīng)注意,保險(xiǎn)絲和開(kāi)關(guān)不應(yīng)連接在每條接地線上。此外,在進(jìn)行接地的過(guò)程中,應(yīng)盡量使用自然接地方式或采用人工接地同自然接地相結(jié)合的方式建設(shè)接地網(wǎng)絡(luò)。整個(gè)電氣自動(dòng)化技術(shù)系統(tǒng)在自然接地的基礎(chǔ)上,輔以人工接地,采用統(tǒng)一的接地網(wǎng),使用一點(diǎn)接地方案,保證其接地電阻值達(dá)到最小接地電阻值。
相對(duì)于大多數(shù)電氣自動(dòng)化技術(shù)系統(tǒng)的接地方式來(lái)說(shuō),信號(hào)屏蔽電纜的屏蔽層應(yīng)用的是單點(diǎn)接地方式,接地方式根據(jù)信號(hào)源和接地儀表的特點(diǎn)選擇。如果信號(hào)發(fā)生源是浮動(dòng)的,屏蔽層需在計(jì)算機(jī)一側(cè)接地。如果信號(hào)源是接地的,屏蔽層需要在信號(hào)源一側(cè)接地。如果新的屏蔽層通過(guò)接地箱分段組合,則兩端電纜需與接地箱中的屏蔽層連接。另外,在通信系統(tǒng)中盡量采用無(wú)線或光纖,以減少金屬線的應(yīng)用,也可以減少通信系統(tǒng)的接地故障[3]。
綜述,為了保證電氣自動(dòng)化技術(shù)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行,做好接地系統(tǒng)的工作尤為重要。針對(duì)電氣自動(dòng)化技術(shù)系統(tǒng)中的接地方面的故障和易出現(xiàn)的問(wèn)題,有側(cè)重方向的采取接地措施,明確電阻標(biāo)準(zhǔn)、接地方案和保護(hù)方式,使其可以提高電氣自動(dòng)化技術(shù)系統(tǒng)的安全運(yùn)行系數(shù)。