關于接地系統(tǒng)設計與研究

摘 要：根據(jù)接地設計的相關規(guī)范和手冊，闡述了鋼鐵企業(yè)接地設計步驟和考慮的各種因素，保證電力系統(tǒng)運行和故障時能保證電氣裝置和人身安全，做到安全、技術先進、經(jīng)濟合理。

關鍵詞：接地;接地極;靜電接地

一、 接地的分類

（一）功能接地：電力系統(tǒng)接地和信號電路接地。

（二）保護接地：電氣裝置保護接地、作業(yè)接地、雷電防護接地、防靜電接地和陰極保護接地。

（三）功能和保護接地兼有接地：電磁兼容性接地。

二、 各類接地的介紹

由于種類太多下面就挑選幾個具有代表性的接地系統(tǒng)的設計進行介紹。

（一）高壓系統(tǒng)電氣裝置的接地

高壓系統(tǒng)中性點接地方式主要有直接接地、中性點不接地、中性點諧振接地、中性點高電阻接地方式和低電阻接地方式。電力系統(tǒng)、裝置或設備應按規(guī)定接地，接地裝置應充分利用自然接地體，但應校驗自然接地體的熱穩(wěn)定性。不同用途、不同額定電壓的電氣裝置或設備，除另有規(guī)定外，應使用一個總的接網(wǎng)，接地電阻應符合其中最小值的要求。設計接地裝置時，應考慮土壤干燥或降雨和凍結(jié)等季節(jié)變化的影響，接地電阻、接觸觸電位差和跨步電位差在四季中均應符合要求 但雷電保護接地的接地電阻可只考慮在雷季中土壤干燥狀態(tài)的影響。

（二）低壓電氣裝置的接地（1）TN系統(tǒng)接地分為單電源系統(tǒng)和多電源系統(tǒng)。單電源系統(tǒng)有一點直接接地，電氣裝置的外露可導電部分通過PEN導體或PE導體連接到接地點。多電源的系統(tǒng)不應在變壓器中性點或發(fā)電機星形點直接對接連接;變壓器的中性點或發(fā)電機的星形點之間相互連接的導體應絕緣，且不得將其與用電設備連接;電源中性點相互連接的導體和PE導體之間，應只一點連接，并應設置在總配電屏內(nèi)。（2）TT系統(tǒng)接地電源端有一點直接接地，電氣裝置的外露可導電部分應接到電氣上獨立于電源系統(tǒng)接地的接地極上。IT系統(tǒng)接地：電源端系統(tǒng)的所有帶電部分應與地隔離，或系統(tǒng)某一點通過足夠高的阻抗接地。電氣裝置的外露可導電部分應被單獨和集中的接地，或在滿足點擊安全防護的條件下集中接到系統(tǒng)的保護接地上，IT系統(tǒng)可配出N導體，但一般不宜配出N導體。對裝置的PE導體可另外增設接地。

（三）發(fā)電廠和變電站的接地網(wǎng)設計

首先，應掌握工程地點的地形、地質(zhì)和土壤情況，并實測或合理確定場地土壤電阻率。其次，應根據(jù)有關建筑物的布置、結(jié)構和基礎鋼筋配置情況確定可用作接地網(wǎng)的自然接地體，并估算其等效接地電阻值。還要應根據(jù)系統(tǒng)遠期最大運行方式下的電氣接線、線路狀況及系統(tǒng)的計算電抗與電阻的比值（X/R）等條件，確定設計水平年流經(jīng)變電站接地網(wǎng)的最大接地故障丕對稱電流有效值。還應計算確定流過設備外殼接地導體和經(jīng)接地網(wǎng)入地的最大接地故障不對稱電流值，進一步應根據(jù)站址的土壤結(jié)構、電阻率及地網(wǎng)接地電阻值的要求初步擬定接地網(wǎng)的布置形式和尺寸，核算接地網(wǎng)的接地電阻、地電位升高及最大按觸電位差和跨步電位差。當最大接觸電壓和跨步電壓不滿足要求時，應采取降低措施或提高允許值的相應措施，變電站中可在設備周圍敷設鵝卵石等地表高電阻率表層材料。最后，接地導體（線）和接地極的材質(zhì)和相應的截面應通過熱穩(wěn)定校驗確定，并應考慮土壤腐蝕的影響。設計人員應根據(jù)實測結(jié)果校驗設計，當不滿足要求時，應補充與完善或增加防護措施。

三、 特殊場合的接地

（一）電子設備的接地和等電位連接

根據(jù)電子系統(tǒng)的重要性、使用性質(zhì)和價值來確定攔截效率進一步確定雷電防護等級。防雷接地與交流工作、直流工作、安全保護接地共用一組接地裝置時，接地裝置接地電阻值按最小值確定。接地裝置應優(yōu)先利用建筑物的自然接地體，當自然接地體的接地電阻達不到要求是應增加人工接地體。機房設備接地線不應從接閃帶、鐵塔、防雷引下線直接引入。機房內(nèi)電子信息設備應作等電位連接等電位連接形式應采用S型、M型或它們的組合。等電位的連接導體和接地端子板也要符合規(guī)范的最小值要求。

（二）靜電接地

當不同的物體接觸時，由于物體表面載流子和溢出功的不同，載流子就從一個表面遷移到另一個表面。形成靜電，靜電能量雖小，但可能產(chǎn)生較高的電位而發(fā)生靜電放電。人體與物體間放電可能引起不同程度的電擊感覺。靜電也是引發(fā)火災和爆炸的一個危險源。靜電對電壓敏感的原件可能造成損害。為防止靜電危害我們可以采取以下幾項措施：（1）減少靜電荷產(chǎn)生和減少摩擦;（2）使靜電荷盡快消散;（3）屏蔽或分隔屏蔽帶靜電的物體，并將屏蔽體可靠接地;（4）改善帶電體周圍環(huán)境條件，控制氣體中可燃氣體濃度;（5）防止人體帶電。

四、 結(jié)語

接地設計是很關鍵的一件事，一定要綜合考慮，做到全方位面設計最終保證安全，達到最優(yōu)設計。

參考文獻：

[1]樸濤.工廠供配電設計的技術要點探析[J].住宅與房地產(chǎn)，2018（36）.

[2]戴瑋.針對住宅小區(qū)供配電設計的相關研究[J].農(nóng)家參謀，2017（23）.

[3]黨元.淺談工廠供配電設計的技術要點[J].時代農(nóng)機，2018（7）.

作者簡介：陶紅敏，女，內(nèi)蒙古赤峰市林西縣，凌源鋼鐵集團設計研究有限公司，大學本科，電氣中級職稱，從事電氣和自動化儀表設計。