一、電源及用電設(shè)備的接地分類

1、功能性接地

1)工作接地

根據(jù)系統(tǒng)運行的需要進行的接地,如電力系統(tǒng)的中性點接地。

2)信號電路接地

設(shè)置一個等電位點作為電子設(shè)備基準電位

2、保護性接地

1)保護接地

電氣裝置的外露電源導電部分,配電裝置的構(gòu)架,由于絕緣損壞有可能帶電,為防止其危及人身和設(shè)備的安全而設(shè)的接地。在設(shè)計中,用電設(shè)備的金屬外殼采用接地導線與接地體進行連接,這樣的接地型式就是保護接地。

2)保護性接地其他類型

保護性接地還包括雷電防護接地、防靜電接地、陰極保護接地等。

3、電磁兼容性接地

保證器件、電路、設(shè)備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中能正常工作,且不對該環(huán)境中任何事物構(gòu)成不能承受的電磁干擾,為此目的所做的接地稱為電磁兼容性接地。進行屏蔽是電磁兼容性要求的基本保護措施之一。

4、聯(lián)合接地方式

建筑物內(nèi)的多個用于不同目的的接地系統(tǒng),分開接地方式不同電位所造成嚴重的不安全因素,不同接地導體間又有難以避免的耦合影響,引起相互干擾,因此產(chǎn)生了聯(lián)合接地方式。聯(lián)合接地方式就是將電氣的功能性接地、保護性接地以及電磁兼容性接地與建筑物防雷接地采用公共用的接地系統(tǒng),并實施等電位聯(lián)結(jié)措施。接地裝置的接地電阻必須按接入設(shè)備中要求最小值確定。

二、工廠電氣工程設(shè)計中的接地系統(tǒng)類型

工廠低壓供配電設(shè)計中的接地系統(tǒng)主要有:IT接地系統(tǒng)、TT接地系統(tǒng)、TN接地系統(tǒng)。

1、IT接地系統(tǒng)

IT接地系統(tǒng)中,供電線路不但沒有中性線,也沒有保護線,因此,選擇的用電設(shè)備只能是三相對稱用電設(shè)備或額定電壓為線電壓的單相用電設(shè)備。但是,如果需要中性線,也可以進行相應(yīng)的配置,那么還需要在中性線上設(shè)置過電流保護裝置,保證能夠在短路故障發(fā)生時,有效的切斷供電線路。IT接地系統(tǒng)的優(yōu)點是,當發(fā)生單相短路時,三相電壓會保持不變,這時,三相用電設(shè)備就可以正常的工作,用電設(shè)備的外殼也不會帶電,就不會導致觸電事件的發(fā)生;用電設(shè)備的金屬外殼可以通過或?qū)Ь與接地體相連,每個用電設(shè)備之間不會出現(xiàn)電磁干擾的現(xiàn)象,F(xiàn)階段,工廠低供配電設(shè)計中對于IT接地系統(tǒng)的使用還比較少,一般被應(yīng)用于生產(chǎn)、儲存及裝卸易燃易爆物品的工廠內(nèi)。

2、TT接地系統(tǒng)

TT接地系統(tǒng)中,供電線路會有中性線,但是沒有保護線,因此,選擇的用電設(shè)備不但可以是三相用電設(shè)備,而且還可以是單相用電設(shè)備。TT接地系統(tǒng)中,采用用電設(shè)備的金屬外殼通過導線與接地體相連,如果用電設(shè)備比較多,并且分布比較分散時,會大大的增加接地投入成本。TT接地系統(tǒng)的優(yōu)點是,選擇TT接地系統(tǒng),如果發(fā)生用電設(shè)備漏電的情況,用電設(shè)備的中性點電位是比較高的,很容易導致觸電事故的發(fā)生;TT系統(tǒng)的供電線路中沒有保護線,一旦發(fā)生故障,故障電壓不會沿著保護線進入其他用電設(shè)備內(nèi);每個用電設(shè)備有自己的保護線,不會存在電磁干擾的情況,F(xiàn)階段,在工廠低壓供配電設(shè)計過程中對于TT接地系統(tǒng)的采用是比較少的。

3、TN接地系統(tǒng)

TN接地系統(tǒng)中,電源采用的是工作接地,用電設(shè)備采用的是保護接零,零線為中性線和保護線,會根據(jù)中性線和保護線的實際組合情況的不同,TN接地系統(tǒng)可以分為TN-C接地系統(tǒng)、TN-S接地系統(tǒng)及TN-C-S接地系統(tǒng)。

1)TN-C接地系統(tǒng)中,中性線和保護線合二為一,這樣的接地系統(tǒng)的供電線路不但可以接三相用

電設(shè)備,而且還可以接單相用電設(shè)備,當電流經(jīng)過供電線路,會對用電設(shè)備形成電磁干擾。如果供電線路發(fā)生斷線,用電設(shè)備的金屬外殼就會接觸到較高的電壓,導致觸電事故的發(fā)生。如果出現(xiàn)短路情況,過電流保護裝置就會發(fā)揮切斷電流的功能,有效的保證用電設(shè)備和工作人員的安全。TN-C接地系統(tǒng)被一些用電容量較小、接地要求較低的工廠電氣工程設(shè)計所應(yīng)用。

2)TN-S接地系統(tǒng)中,中性線和保護線在電源中性點處分開,這樣的接地系統(tǒng)的供電線路不但可與三相用電設(shè)備相連,而且還可以與單相用電設(shè)備相連,在供電線路中,中性線會有很小的電流通過,保護線無電流通過,這樣對用電設(shè)備不會造成電磁干擾。如果中性線斷線,斷點后用電設(shè)備的金屬外殼上的電壓就會是零,不會發(fā)生觸電事故。如果發(fā)生短路,過電流保護裝置就會自動進行電路切斷,保護了用電設(shè)備和工作人員的安全。大多數(shù)的工廠中會采用TN-S接地系統(tǒng)。

3)TN-C-S接地系統(tǒng)中,中性線和保護線前部分是采用合用的方式,后部分就會完全分開,中性線和保護線分開以后是不能再進行合并的,中性線和保護線分開時都要進行重復接地處理。這樣的接地系統(tǒng)前部分屬于TN-C接地系統(tǒng),后部分屬于TN-S接地系統(tǒng),在供電線路上,前后部分都可以與三相用電設(shè)備和單相用電設(shè)備相連接。

三、工廠低壓供配電設(shè)計中的合理選擇接地系統(tǒng)

合理的接地系統(tǒng),可以進行有效保護用電設(shè)備的安全以及人身安全,保障提供可靠供電,有效降低對信息設(shè)備的干擾。在我國目前的建筑工程中,也都使用TN-S作為低壓配電接地的標準形式。而在一些低壓配電所中,使用的則是TN-C系統(tǒng),從而在民用建筑中采用TN-C-S系統(tǒng),即室外為TN-C,進入室內(nèi)后PEN線分開為N線和PE線且不再合并。在TN-S系統(tǒng)中,由于其中性線同地面絕緣與其中性線與保護線絕緣的特點相同,如果低壓線路范圍較大,那么其中性線的路徑就會很長,從而使中性線的阻抗增大。這種情況的存在就使得當三相不平衡時,電路中偏離的電位過多而影響用電設(shè)備的安全性。這時就應(yīng)當使用TN-C-S系統(tǒng),從而對用電人員的安全得以保證。保護線是低壓配電系統(tǒng)在接地故障狀態(tài)下,傳送故障電流的導線。高壓供配電系統(tǒng)保護中,保護線的設(shè)置是十分重要的一項技術(shù)措施,而常見的低壓配電系統(tǒng)中同樣非常重要,實現(xiàn)安全保護。其主要通過三種方式實現(xiàn)接地。其作用是在低壓配電供電保護系統(tǒng)設(shè)計中,把可以觸及到金屬物體的所有電氣保護設(shè)備均與保護線連接,對電氣設(shè)備與操作人員形成保護。所以,在低壓配電系統(tǒng)中,PE線的設(shè)置要求具體包含以下幾個方面:載流能力必須達到保護裝置靈敏度的要求;不能存在對建筑物或其內(nèi)部隱藏的危險;載流時導線的溫度以及電磁感應(yīng)強度都必須控制在比較合理的范圍內(nèi)等。

結(jié)束語

在進行工廠電氣工程設(shè)計中,要以實際環(huán)境為出發(fā)點,選擇安全可靠的接地系統(tǒng)進行設(shè)計,要保證用電設(shè)備不會受到電磁干擾,能夠有效的進行接地故障的保護工作,確保接地系統(tǒng)能夠合理有效的對用電設(shè)備和施工人員進行保護,促使工廠能夠正常的生產(chǎn),人們的生命健康和財產(chǎn)安全得到保障,進而獲得更多的經(jīng)濟效益,不斷的促進我國工業(yè)事業(yè)和經(jīng)濟的發(fā)展。