技術丨水泥廠電氣接地系統及其施工和接地電阻的測量分析
前言
隨著我國社會經濟的快速發展,帶動了工業行業的發展,水泥廠作為工業領域的重要組成部分,提升系統自動化水平,擴大企業的生產規模成為企業目前在發展中需要迫切解決的問題。為了滿足這一發展要求,精密電子設備被廣泛的應用在水泥廠中,在電氣自動化施工中,需要做好設備接地施工及檢查工作,對確保水泥廠的安全穩定運行具有重要作用,減少了系統在運行過程中對信號造成的干擾,確保了系統用電的安全性及穩定性。
1.1 電氣設備接地系統含義
電氣設備接地系統主要是指一種由絕緣體材料所構成的接線板,與導電材料共同來構成接地連接件,接地連接件在使用過程中,接線板的一端會突起一插頭,在接線的兩端位置帶有緊固件孔的接片,接線板與電動設備會實現共同附連,要求對接地連接件要做好定位工作,確保定子與接片孔對準連接,運用螺紋將端板和定子裝配在一起,將端板和定子固定在一起,完成端板與定子的接地連接。
1.2 電氣設備接地系統構成
電氣設備接地系統由導電部分、接地極、接地端子排、等電位連接線及保護線共同來構成。
第一,導電部分由外露導電部分及外部導線部分共同來構成。其中外露導線部分主要是指在系統在正常工作過程中通常不帶電,而故障發生時帶電。需要確保電氣設備的正常接地,使外露導電部分的接地更加可靠。
外部導電部分由水管及金屬構件共同來構成,電位在該系統內部呈現出電位不等現象,在潮濕的環境下會產生嚴重的電位差,為了解決電位差問題,需要加大對等電位的應用力度,將其連接為一個有機的整體。
第二,接地極在實際的使用過程中,將導體與電氣緊密的連接在一起,需要將接地電阻控制在≤4Ω,將防雷接地電阻控制在≤10Ω。
第三,接地端子排在實際的應用過程中,需要從建筑單元播種引入,將其連接到接地端子板上,運用保護線來實現對接地部分的連接。
第四,等電位連接線由接地端子排、接地保護線及金屬物體共同構成,確保了外部導電部分與電氣設備之間的連接。
第五,保護線是電氣連接的導線,實現了與多個設備之間的連接,要求確保保護線截面的可靠性,避免截面發生嚴重的斷裂現象。
2.1 TN-C系統
TN-C系統在低壓電氣系統接地中運用,強化了中性線與保護線之間的應用效果,通過將中性線與保護線合并起來,共同來構成PEN線,PEN線在實際的應用過程中展現出了經濟性和簡潔性特點。低壓電氣系統接地時,會發生嚴重的短路故障現象,對低壓電氣系統的正常運行造成較大的影響,通常會出現故障電流大等情況,給電氣系統的正常運行造成嚴重的影響。為了確保低壓電氣系統接地的合理性,需要提升一般過電流的保護力度,將保護電源中的電氣切斷,提升電源使用的安全性,確保電源運行的合理性。
2.2 TN-S系統
TN-S系統具有TN-C系統中的優點,該項系統在實際的使用過程中,需要將中性線及保護線分開來使用,需要加大對PE線的應用力度。PE線在電氣接地系統中運用,通常不會通過負荷電流,在與PE線相連接時,不會產生嚴重的電位現象,確保了電氣設備中金屬外殼的高效運轉,避免系統出現停止運行現象。
TN-S系統在水泥廠電氣接地系統中被廣泛應用,在正常的使用過程中通常不帶電位,在精密電子儀器設備供電及數據處理中具有良好的應用效果,強化了數據處理能力,提高了數據的處理效率。
另外,TN-S系統常被應用到爆炸危險的環境中,能夠抵御危險環境給系統造成的危害,強化了系統的應用效果。TN-S系統在民用建筑中也具有良好的應用效果,在民用建筑中,為了滿足人們的日常生活需求,會使用大量的家用電器,這些家用電器都需要電來驅動,因此會用到大量的插頭,為了滿足家用電器的用電需求,應用TN-S系統進行供電,給人們的日常生活提供了較大的便利,確保了家庭電器使用的安全性。
2.3 TN-C-S系統
TN-C-S系統在配電系統中被廣泛應用,通過將PEN線分成中性線和保護線兩種,其中,需要確保N線要與地絕緣相對應。在TN-C-S系統中,N線與PE線常發生混淆現象,如果不能正確分析兩條線的使用方法,將會給系統的正常供電造成較大的影響,影響系統運行效果。因此,需要將PE線和N線分開,避免兩者出現混淆。需要嚴格按照GB7947-87中的規定,在PEN線和PE線中涂黃綠相間的色標,在N線中涂淺藍色的色標,運用不同顏色的色標來區分兩種線,一旦將PEN線分開后,就不能再將PE線及N線合并起來。
2.4 TT系統
TT系統作為電氣接地系統中的重要組成部分,為了提升應用效果,在實際的使用過程中,必須有一個直接接地點,該接地點被稱為是發電機或變壓器中的中性點。如果系統中不存在中性點,需要運用相線進行接地,來確保系統的穩定運行。電氣設備常會出現嚴重的外露現象,需要確保外露部分的合理接地,強化電氣設備的保護力度,提升電氣設備的應用效果,將外露導電部分與電氣保護部分有機的連接在一起,使其連接在同一接地體上,確保接地效果的提升。
另外,在TT系統中,需要確保電氣設備與技術外殼的合理接地,采用金屬外殼單獨接地形式,與電源系統有機的結合在一起,明確接地體與電氣設備之間的關系,強化兩者之間的聯系。TT系統自身具有容量小等特點,被廣泛的應用于電氣負荷中。例如,在住宅供電中應用,當電氣負荷容量較大時,需要加大電流保護力度,運用剩余的電流保護器來強化電氣負荷運行效果,避免接地故障產生嚴重的漏電現象,給電流的正常運行造成嚴重的影響,需要通過切斷電源來提升;漏電保護效果。
2.5 IT系統
IT系統主要分為三部分內容,其中Ⅰ主要是指配電系統,系統中的中性點主要是通過阻抗來接地,需要將外露導電部分與電源接地體分開。Ⅱ是電源中的中性點,主要是通過經阻抗進行接地,能夠確保外露導電部分與接地體相連接。Ⅲ主要是指地絕緣與配電系統。IT系統在實際的運行過程中,會發生嚴重的故障現象,故障電流常會遭受到嚴重的限制,但是電氣設備外殼的接觸面自身不會產生危險性電壓。因此,IT系統在實際的應用過程中,在不切斷電源的情況下,也能夠確保電氣設備的正常穩定運行。需要通過檢查線路的形式,來消除系統中存在的故障,確保在連續工作的情況下,電氣設備不會受到較大的影響。
3.1 自然接地
自然接地系統作為水泥廠電氣接地系統中的一項重要方法,在自然接地體及接地線中被廣泛應用,常用的自然接地方式主要包括工業管道、鋼筋及鋼結構、電纜金屬外皮及行車軌道等,都為電氣接地系統各項工作的高效開展及有效實施提供了較大的便利。
3.2 人工接地
人工接地作為電氣接地系統中一種重要的施工方式,在水泥廠電氣接地施工中被廣泛應用,常用的人工接地體主要包括角鋼、鋼管、帶形接地體等、接地體在實際的應用過程中,需要將其接在離接地體尾部50mm處的位置,確保能夠與接地體有機的連接到一起,共同來完成人工接地工作,不斷的提升人工接地效果。
另外,還需要對人工接地的距離進行合理控制,避免距離出現過大及過小現象,一旦距離過大,將無法確保接地體順利的打入到地下位置,如果距離過小,將會導致接地體出現嚴重的裂縫現象,導致接地體的焊縫裂開,降低了接地體的質量。
為了提升接地體的應用質量,需要做好接地體間距離控制工作,將兩種接地體之間的距離控制在大于5m范圍內,確保接地體的下部位置呈“S”形,避免接地體受到重物壓力,而導致接地體表面出現嚴重的斷裂現象,導致接地體發生嚴重的損傷,影響人工接地效果。
4.1 電氣接地電阻測量方式
1.接地極接地電阻
接地極接地電阻在實際的測量過程中,主要是指將通過接地裝置將電流接入到大地中,并通過大地進行擴散所遇到的電阻,接地電阻主要包括接地本身的電阻、接地體及大地與接地體之間的電阻,電阻的大小對接地效果會造成直接影響,直觀的反映出了接地網的建設規模及建設質量。在對接地極接地電阻進行測量時,需要采用3線法和4線法來進行測量,需要嚴格依據歐姆定律,將交流電源作為主要的測試電源,需要加大對接地網的測量,將測試電流控制在2A或2A以上。
2.外露導電部分接地電阻
外露導電部分經常會發生帶電情況,導致該種現象發生的主要原因是由于電氣設備出現嚴重的碰殼故障現象,將外露導電進行接地,有助于降低故障電壓的發生概率。為了避免接地電阻發生嚴重的故障,需要加大對PE線的使用力度,確保電氣設備能夠與金屬外殼保持接地狀態,將接地端子排與接地保護干線有機的結合起來,確保外露導電能夠順利接地,提升接地效果。在水泥廠電氣接地工程中,經常會發生PE線斷線情況,需要嚴格按照規程的要求開展接線工作,加強機械保護,在有機械保護情況下,將PE線截面控制在2.5mm2以內。在無機械保護情況下,需要將PE線截面控制在大于4mm2。但是在實際的工程施工過程中,受施工方法影響較大,施工方法的不正確,會引發PE線出現嚴重的斷裂現象,給導電部分的接地電阻的正常使用造成嚴重影響。
3.外部導電部分接地電阻
外部導電部分的接地電阻與外部導電部分接觸電阻在內的等電位連接線電阻具有直接聯系,在對外部導電部分接地電阻進行測量時,其測量方法與外露導電部分接地電阻測量方法相一致。
4.2 電氣接地電阻測量時需要注意的問題
1.測量時的干擾問題
電氣接地電阻在測量時,通常會受到較大的干擾,接地電阻的測量工作主要集中在施工時和運行中。接地電阻在測量時需要意識到外來電源對其造成的干擾,明確產生電阻測量誤差的原因。為了降低對干擾造成的影響,需要運用測試儀對接地電阻進行測量,避免接地電阻的測量頻率發生較大的偏移。對于一些具有多擋測試頻率的測試儀,在進行頻率測量時,可以采用頻率變換的形式進行測量,避免在換擋過程中產生嚴重的誤差。為了降低干擾對電氣接地電阻測量所造成的影響,需要加大對干擾源的積極尋找,確保停止后,在對干擾源的電源進行測量,有助于確保測量工作的準確性,對提升測量效果具有重要作用。
2.測量時的安全問題
在對電氣接地電阻進行測量時,需要在高壓輸電線下完成,高壓輸電線下會產生較大的壓強,會引發嚴重的測量安全問題,無法保證測量人員的安全性。測量線在實際的應用過程中,受大地構成感應回路及接地極影響較大,會發生嚴重的感應高電位情況的產生,增加了電氣接地電阻測量時的危險,引發嚴重的測量安全問題。因此,為了降低測量過程中出現的安全隱患問題,在對電氣接地電阻進行測量時,需要加大對周邊環境進行檢查,了解周邊環境存在的安全問題,了解誘發安全隱患發生的因素,以便及時快速解決安全隱患,提升電氣接地電阻測量效果及測量質量,確保電氣接地電阻測量效果。
電氣接地系統在水泥廠內部被廣泛應用,施工和接地電阻測量能夠明確接地系統在運轉過程中存在的問題,以便結合系統存在的問題,有針對性的提出合理化的解決措施。明確電氣接地系統的構成方式及施工方式,電氣接地電阻具體的測量方式及需要注意的問題,對施工和接地電阻進行合理的測量及分析,確保水泥廠內部電氣接地系統的穩定性,確保電氣接地電阻測量效果,促進水泥廠電氣接地系統的正常運轉,促進水泥廠的長遠發展。
作者:于健
來源:《中材建設有限公司》
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