电气接地故障及电气保护技术研究

电气接地故障及电气保护技术研究

于宏元

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摘要：随着用电安全意识的不断提高，电气工程施工中愈发重视接地技术的应用，对接地系统的安装质量及可靠性提出了更高的要求。此背景下，相关施工单位和技术人员有必要在明确电气接地系统故障常见诱因的基础上，对电气接地技术的应用实践要点进行全面梳理和深入探讨，这对于电气接地技术应用水平的提升以及电气系统运行安全性的保障具有积极的现实意义。

关键词：电气；接地技术；故障处理：电气保护

引言：由于我国科技化能力与信息技术的进步，人们逐渐增强了对美好生活的向往，针对电气化设备具有更高的依赖程度。还应由相关企业提高对电气化设备的用电安全，从而保障电力传输步骤与相关设备能够在恶劣环境下顺利开展，并确保用电更加平稳和可靠。较好的接地保护技术能够防止人力、物力、财力被外部因素影响，从而最大化防止人们的生命财产遭受损失。本文首先是根据目前的弱电机房对接地防护的具体施工需要展开讨论,并针对当下的接地防护要求加以探讨。

一 电气接地故障的常见诱因

1.1设计因素

选型设计、布线设计环节部分设计内容不符合设计规范要求或实际情况，是导致电气接地系统应用过程中出现故障问题的一个常见原因。例如：布线设计时未能根据现场实际环境和线缆参数合理设计线缆间距，导致个别线缆之间或线缆与设备之间的距离不符合设计规范的要求，不仅会对电气系统产生电磁或信号干扰，而且会增大接地故障的发生概率。又如：选型设计时，所用接地线的最小截面积和材料质量不符合规范要求，以至于无法充分发挥出保护功能，呈现出接地系统发生故障的表现。

1.2材料因素

在安装电气接地系统时，若所用施工材料或接地保护设备的质量不达标，也会直接影响电气接地系统的可靠性，从而增大电气系统运行过程中接地故障的发生概率。

1.3施工因素

接地系统安装施工不规范、施工质量不高也是导致电气系统运行过程出现接地故障问题的一个主要原因。比如，受施工人员专业能力不足、规范化施工意识淡薄、现场质量管理不到位等因素的影响，在接地系统安装施工过程中出现电气连接不牢固、接线错误、焊接面积不达标、安全间距不足等施工质量问题，会严重影响接地系统的可靠性，导致其存在诸多故障隐患

二 电气接地技术的应用

2.1工作接地

电气接地技术应用于电力系统中时，可将发电机以及变压器的中性点接地称之为工作接地，其主要目的为，使电力系统无论是在正常运行状态下或者故障状态下，其自动装置和继电保护装置均能正常运行，为电力设备营造良好的绝缘条件。而在部分生产企业的仪表系统中，则是将仪表信号回路的接地处理和屏蔽接地处理作为工作接地，此举，可使工作接地汇至工作接地的汇流排，之后连接地网，可有效增强仪表的抗干扰水平，提升仪表系统和控制系统的运行可靠性。

2.2防雷接地

雷击是一种危害程度较大的自然灾害，对于电气设备的安全运行和建筑安全均具有一定的威胁。而电气接地技术的应用则可有效降低雷击威胁，常用的技术手段为，在电气设备的控制柜中装设避雷装置，如避雷针、避雷器等，并对其进行接地处理。其防雷原理为，对雷击进行拦截和疏导，最后利用接地线将其泄入大地的系统化防雷动作，可以避免电气设备和建筑物受到直击雷电的威胁。

2.3屏蔽接地

屏蔽接地通常被应用于高层建筑的竖井中，即对混凝土结构中的钢筋进行接地处理，此举的主要目的是将在垂直通道中产生的感应电势控制在小范围内。屏蔽接地的作用主要体现在两个层面：一方面，可以实现对变压器、滤波器等静电的屏蔽接地处理，同时对电缆金属进行接地处理；另一方面，可以实现对外来电磁波的侵入和干扰现象的有效屏蔽，以降低外部信号对电子设备通信质量的影响。

2.4保护接地

保护接地是保障用电安全的一种重要接地技术手段，该项技术的应用可以有效避免部分导电体自身带电所产生的用电安全事故。尤其是现阶段应用的电气设备多为金属外壳，其外壳自身具有导电性，如果未对其进行接地处理，则极易产生电气设备漏电问题，严重威胁使用者的人身安全。为有效避免上述用电安全问题，则需针对电气设备的金属外壳、支架、管线等原本不带电，但具有导电性的结构做接地处理。

三 电气接地设计

3.1防雷接地设计措施

建筑在具体设计实施过程当中，都会采取全方位的接地系统进行应用。然后分别设定出静电防雷，接地保护和防雷接地保护两套独立系统。在整个建筑内完成核心处理应用。在相关位置上对避雷针、引下线和接地体的全面布置。将这些主要功能模块接入到接地防雷系统当中，可以使得接地地网变得更加顺畅。针对雷击现象所产生的电位差进行全面的解决，更好的规避雷电所产生的反击现象。如果一个建筑物内部设定出了不同的功能模块，接地系统也要进行分开布置，所提出的防雷反击措施一定要与功能模块相吻合，以此能够避免接地系统所产生的复杂性和困难性。通常情况下，建筑结构物内部往往会应用大量的钢筋，针对每个连接节点可采取焊接的方式进行，焊接输出的最终节点，要与土壤进行全面的接触，完成电流流向导通，柱内的钢筋结构要作为电位连接板进行应用，然后将建筑物内部所有的电机设备进行连接处理，以此能够形成一个良好的电位主体结构，如果突发雷电天气，保证内部电气设备和每个人员的身体健康，不会受到任何的伤害。

3.2电气接地施工技术

电气接地施工技术是防雷接地工程的重要内容之一,也是提升建筑物防雷效果、保证防雷系统正常运行的关键。该技术的运行原理是借助防雷接地系统及时将建筑物遭受的雷电转移到地面,以减少雷电危害。在具体操作时,施工人员需要根据实际情况以及施工要求合理选用接地装置,并严格规范接地施工流程。施工人员可以采用共同接地的施工方式进行防雷系统的安装与完善,但需要注意的是,接地电阻不可大于1Ω。如果电气接地施工未达到预期效果,则施工人员需要采用人工接地极的方式进行处理,并在搭接圆钢、底钢板的时候,将搭接钢筋的长度控制在底板钢筋直径的6倍。与此同时,施工人员还要重视防雷设施的焊接工作,以保障焊接质量。焊接完成后,施工人员还应通过喷漆等方式来做好设备防腐处理,同时做好相应的标记,以便后续施工。

3.3等位线联结安装技术

等位线联结安装的作用主要是将整体建筑的管道设备、钢筋材料、金属设备和电力设备等材料通过接地技术进行连接并接地，使整体建筑成为一个大型等电位体，以此来达到整体避雷的效果。这种技术的优势在于，无论建筑的任一部位受到雷击，都能够通过等电位进行建筑自身电位平衡，使整体建筑始终保持处于等电位的状态，减少受到雷击时造成的危害和影响。选用工程在进行等位线联结施工时，按照施工方案设计来进行各项设备的安装工作，将等电位箱设备、金属管道设备按照方案进行连接，等电位箱设备需要至少离地30cm左右，确保使用效果。在进行等位线联结施工时，注意严格把控接地钢筋和地板的焊接质量，防止由于焊接质量不足而影响接地效果。

结语

电气设备的接地故障将影响接地和电气保护技术的质量和效果。接地故障主要是由于接地和导体之间的意外接触。这可能导致过电流保护的电流增加，从而导致过电流保护装置误动。如果建筑电气设备的接地和电气保护技术不能科学设计，严重时会导致建筑接地故障甚至触电事故的发生。

参考文献：

【1】《中国电业》 > 2021年5期 > 电气接地及电气保护技术分析  出版时间：2021-05-18作者: 洪一舟

【2】《中国科技信息》 > 2023年6期 > 电气接地及电气保护技术分析  出版时间：2023-06-29作者: 王茜妹