電氣接地技術在選煤廠的應用分析

吳麗崗

（中煤科工集團北京華宇工程有限公司,河南 平頂山 467000）

電氣接地技術在選煤廠的應用分析

吳麗崗

（中煤科工集團北京華宇工程有限公司,河南 平頂山 467000）

近年來，隨著選煤設備的不斷創(chuàng)新，我國的選煤行業(yè)實現(xiàn)了進一步的發(fā)展與進步，選煤廠的規(guī)模也是越來越大，生產(chǎn)設備數(shù)量也越來越多。選煤廠生產(chǎn)采用集中控制，一旦發(fā)生用電事故將造成選煤廠停產(chǎn)，選煤廠發(fā)生用電事故往往與接地系統(tǒng)有關，可見合理的電氣接地系統(tǒng)突顯的更為重要。因此，本文就針對電氣接地技術在選煤廠的應用進行簡單分析，以供參考。

電氣接地技術;選煤廠;應用

接地設計是選煤廠低壓配電設計的重要工作，對配電系統(tǒng)運行的可靠和安全具有直接的影響作用。目前選煤廠低壓設備主要采用的電壓等級為380V和660V，380V低壓配電系統(tǒng)主要采用TN接地系統(tǒng)，660V低壓配電系統(tǒng)主要采用IT接地系統(tǒng)。

1　接地與共用接地的基本概述

（1）接地的類型分析。接地類型一般按照功能性進行分類，主要分為：保護接地、工作接地、防雷接地、屏蔽接地、防靜電接地、重復接地等。一般來說，在電氣設備上應用的金屬外殼在接地后被稱之為保護接地，對于降低電位差、減少點擊危害具有明顯作用。在電源中性點上的接地一般被稱為工作接地，也成為系統(tǒng)接地。電氣設備及建筑物為了免遭雷擊特地設計的避雷接地，我們一般稱之為防雷接地。屏蔽接地，從兩個方面來理解，一個是屏蔽即避免外來干擾、電磁波侵入等，或是防備高頻能量外泄，采取的措施就是接地。防靜電接地，就是說為了防止靜電引發(fā)出事故，這樣就要通過接地措施，來釋放靜電防止事故發(fā)生。重復接地，一般指的是三相四線制的零線多次接地的情況。

（2）共用接地的基本概述。隨著城市化、工業(yè)化的不斷發(fā)展，很多的工廠趨于了規(guī)?；a(chǎn)，建筑物功能復雜，因此在接地等工作上無法完成獨立的防雷和安全接地系統(tǒng)，不同接地之間也無法保障具有安全距離?？紤]到現(xiàn)實的需求，當前采取的接地方式往往是綜合了防雷、安全、工作三種類型為一體，這種組合方式也被稱之為共用接地系統(tǒng)。要進一步保障系統(tǒng)的安全性，還要采取等電位聯(lián)接措施。這種措施一般是說，將暴露在外的導電及裝置進行適當?shù)倪B接，就算出現(xiàn)故障，人體在接觸到電流時也是等電位的，這樣就大大降低了電擊的危險程度。在TN系統(tǒng)中進行等電位聯(lián)結，還能有效消除電源側(cè)故障，降低電擊事故發(fā)生率。重復接電中的電阻往往存在電壓降，因此重復接電對該故障起不到徹底消除作用。

2　電氣接地技術在選煤廠的應用

（1）選煤廠的接地形式的選擇。當前我國低壓配電遵循的是《低壓配電設計規(guī)范》中要求的標準，并明確了具體的接地形式為：IT系統(tǒng)、TT系統(tǒng)、TN系統(tǒng)三種。這三種系統(tǒng)中，TN系統(tǒng)和TT系統(tǒng)中性點都是可以直接接地的，TN系統(tǒng)中，外露導電部分實現(xiàn)了與電源中性點的連接。TT系統(tǒng)中，外露導電實現(xiàn)了直接接地。IT系統(tǒng)則與上面兩種不同，其中性點不接地，或通過高阻抗接地，但外露部分卻實現(xiàn)了直接接地。

低壓供電系統(tǒng)的電壓等級為380V時，采用TN接地系統(tǒng)。其中TN系統(tǒng)包括了TN-S、TN-C、TN-C-S三種系統(tǒng)形式。TN-C系統(tǒng)，具有簡便、靈敏度高、經(jīng)濟等優(yōu)勢，實現(xiàn)了中性線（N）與（PE）線全部合為一根PEN線，但鑒于選煤廠內(nèi)設備很大部分都是單相負荷的，因此采取TN-C系統(tǒng)難以達到三相負荷平衡的要求。PEN線會導致不平衡電流的出現(xiàn)，另外電焊機、變頻器等設備的多次使用也會導致高次諧波電流出現(xiàn)在線路中，這樣PEN線在正常運行下就出現(xiàn)電壓疊加，出現(xiàn)波動現(xiàn)象。這樣會導致設備外殼帶電情況出現(xiàn)，不僅會嚴重威脅到人身安全，還對PLC控制、計算機等設備有嚴重影響，導致其無法實現(xiàn)順利運行。這樣看來，TN-C系統(tǒng)只能適用于變頻器少的小型選煤廠的接地要求。TN-S系統(tǒng)中性線（N）和（PE）線是全部分開的，因此這種系統(tǒng)相對而言安全性更大，單相負荷占比大的可以采用這種系統(tǒng)，但三相平衡難以實現(xiàn)，設備多且信息設備多的大中型選煤廠可采用這種系統(tǒng)。TN-C-S系統(tǒng)是TN-C系統(tǒng)和TN-C系統(tǒng)綜合體，具備了TN-C系統(tǒng)和TN-S系統(tǒng)的特點，適用于中小型選煤廠的接地系統(tǒng)。

低壓供電系統(tǒng)的電壓等級為660V時，采用IT接地系統(tǒng)。該系統(tǒng)當發(fā)生單相接地故障時，其故障電流很小，可以不切斷故障線路，保證供電連續(xù)性。但這個系統(tǒng)中缺乏中性線（N）配置，因此必須采取一定的安全措施加以補充，單相設備要求380v配電系統(tǒng)。這種系統(tǒng)在大型選煤廠比較適用，保證了大功率的設備需求，對于成本投資節(jié)約、連續(xù)供電應用有一定的保障。

（2）共用接地裝置和等電位連接的設計。TN系統(tǒng)中，PE線可以實現(xiàn)重復接地，此時PE線出現(xiàn)故障時更易接地排除故障。等電位聯(lián)結實現(xiàn)后，地下的金屬水管、鋼筋等物質(zhì)都可以作為導體實現(xiàn)接地，此時電阻值小，又由于水泥外裹因此使用時間較長，故在等電位聯(lián)結的建筑物中可以不人為進行重復接地。在TN系統(tǒng)中進行等電位聯(lián)結，對于電源側(cè)故障的消除和點擊事故的發(fā)生具有重要作用。重復接地設置中，電阻往往存在電壓降，但重復接地卻只起到降低的作用，無法實現(xiàn)消除。接地，連接的是大地，因此大地是參考電位，等電位連接在大地的表面形成；等電位聯(lián)結有特定的導體作為參考電位，并以此替代大地組作為連接的一種接地方式。接地和等電位連接，有互通點，但又各不相同。

共用接地是構建了一個地網(wǎng)，將所需要的系統(tǒng)形成一個電氣相通的整體接地網(wǎng)。共同接地，不但滿足單個系統(tǒng)的需求，還要對其產(chǎn)生的負面影響加以解除。電阻值應保持在各系統(tǒng)要求的最低值之下。同時，還要設置防雷接地，以方便巨大雷電流的泄放，避免安全事故的發(fā)生，因此在設計的時候必須做充足的考慮，除了尺寸要夠大，還要考慮到其他相關因素的影響，合理安排結構形式及布置，避免雷電流導致的事故發(fā)生。

3　結語

總而言之，在整個的電網(wǎng)系統(tǒng)中，電氣接地保護是非常關鍵的工作，不僅關系著人們生產(chǎn)生活，還影響著配電系統(tǒng)運行的正?；?。電氣接地保護工作對技術的邏輯有特殊的要求，必須達到一定要求的細致性和嚴密性，這就給工作人員提出了較高的要求，除了根據(jù)當?shù)鼐唧w情況之外，還要選取科學、合理的接地方案，才能保證用電的安全性，避免觸電等事故的發(fā)生。根據(jù)這點，選煤廠開展接地工作，就要首選TN-S系統(tǒng)，做好共用接地裝置和等電位連接，才能從根本上符合選煤廠生產(chǎn)用電要求，真正起到電氣接地保護作用。

[1]鄧中民.選煤廠的電氣接地技術應用[J].煤,2007(10).

[2]馮志成.選煤廠電氣干擾源類型及處理辦法[J].煤炭技術,2013(10).

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.21.083