接地技術(shù)在電氣電子設(shè)備運(yùn)行中的應(yīng)用對(duì)策

張慧良

（內(nèi)蒙古京隆發(fā)電有限責(zé)任公司，內(nèi)蒙古烏蘭察布 012199）

0 引言

在經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高下，電氣電子設(shè)備在社會(huì)領(lǐng)域中的應(yīng)用形式逐漸擴(kuò)大，為人們生活及企業(yè)生產(chǎn)帶來極大便利。然而，電氣電子設(shè)備運(yùn)行過程中具備一定的安全隱患，如設(shè)備內(nèi)某一項(xiàng)電子元件發(fā)生破損將造成電流溢出的嚴(yán)重現(xiàn)象，加大周邊設(shè)備及人員的安全風(fēng)險(xiǎn)問題。為此，電子設(shè)備運(yùn)行過程中必須采用接地技術(shù)，將電子設(shè)備與大地連接，以此防護(hù)設(shè)備本身的電壓溢出情況，為電氣電子設(shè)備建構(gòu)穩(wěn)態(tài)的運(yùn)營環(huán)境。

1 接地技術(shù)概述

1.1 接地技術(shù)概念

接地技術(shù)是將電氣電子設(shè)備內(nèi)部元器件與大地建立低電阻運(yùn)行路徑，將電子設(shè)備面臨的高電壓及時(shí)向外導(dǎo)通，防止設(shè)備因瞬時(shí)電壓而被擊穿。電子設(shè)備通過接地技術(shù)可有效形成電力荷載的防護(hù)，保證電子設(shè)備工作環(huán)境維系在穩(wěn)壓狀態(tài)下。接地技術(shù)安裝工序分為多種類別，通過不同種的接地形式建立屏蔽系統(tǒng)，有效將過載電流導(dǎo)入大地，降低電子設(shè)備高電壓、高電流的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。

1.2 接地技術(shù)類型

接地技術(shù)的作用是保護(hù)承接電子電氣設(shè)備運(yùn)行的電網(wǎng)，保證電子電氣設(shè)備不受到頻率干擾，且有效降低交變電流所產(chǎn)生的耦合效應(yīng)。與此同時(shí)，接地技術(shù)可有效抑制與降低電流帶來的干擾問題，保證電能在電子電氣設(shè)備中穩(wěn)定傳輸。一般來講，接地技術(shù)類型包含以下兩種。

（1）保護(hù)接地。此類技術(shù)一般由防靜電與防電擊兩種類型組成。防靜電是將電子設(shè)備運(yùn)行中產(chǎn)生的耦合電力引入地下，其及時(shí)導(dǎo)通的特性，可有效避免電子設(shè)備內(nèi)靜電累積對(duì)設(shè)備所造成的持續(xù)性傷害。防電擊則是針對(duì)電氣電子設(shè)備外部裸露的金屬性導(dǎo)電體進(jìn)行接地，其具有一定的針對(duì)性，通過導(dǎo)電部分接地來避免因設(shè)備漏電而對(duì)周邊設(shè)備及人員造成電擊傷害，同時(shí)也可有效預(yù)防電壓跳變的情況，當(dāng)外部電壓過大時(shí)導(dǎo)電體可與電氣設(shè)備終端系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)自主電源切斷，降低設(shè)備的損毀風(fēng)險(xiǎn)。

（2）功能性接地。功能性接機(jī)技術(shù)屬于一類綜合性集成系統(tǒng)，其涵蓋邏輯性、屏蔽性、信號(hào)性等。通過建立多維度保障機(jī)制，令電子電氣設(shè)備內(nèi)的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行。其邏輯性指利用電子電氣設(shè)備內(nèi)電路所形成的等電位面，建立設(shè)備相對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)，此類節(jié)點(diǎn)的參考設(shè)定可作為系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的參考基準(zhǔn)，通過衡量數(shù)據(jù)信息來界定設(shè)備運(yùn)行是否滿足常態(tài)。屏蔽性主要針對(duì)電子電氣設(shè)備外界干擾因素進(jìn)行相應(yīng)屏蔽，通過電磁影響引入到地下，保證電子電氣設(shè)備在運(yùn)行中不會(huì)受到環(huán)境干擾。信號(hào)性主要指電氣設(shè)備運(yùn)行中核對(duì)基準(zhǔn)電位消耗量，檢查內(nèi)部電源是否存在電位差值較大的情況，一旦信號(hào)波動(dòng)值較大，證明設(shè)備本身的電位差存在異常，此時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行優(yōu)化，令電位差保持在穩(wěn)定范圍內(nèi)，以保證設(shè)備的正常運(yùn)行。

1.3 接地技術(shù)原則

在對(duì)低頻電路進(jìn)行接地時(shí)，應(yīng)以一點(diǎn)接地原則核心，在串并聯(lián)混合電路中，通過單點(diǎn)接地的形式為并聯(lián)電路提供傳輸載體，以消除線路內(nèi)公共阻抗的弊端。但在實(shí)際接地時(shí)，分析整個(gè)線路的運(yùn)營狀態(tài)，查證電力線路屬于哪一種連接方式，然后再采取串聯(lián)單點(diǎn)或并聯(lián)單點(diǎn)的形式進(jìn)行處理。

在對(duì)高頻電路進(jìn)行接地時(shí)，應(yīng)以多點(diǎn)接地原則為核心，通過多點(diǎn)位的接地可有效分化阻抗效果，通過核定相應(yīng)的電阻值，可有效界定出電路的荷載量，兩者之間呈現(xiàn)出正比狀態(tài)。一般來講，電路荷載量高于20 MHz 時(shí)，則應(yīng)采取多點(diǎn)接地的形式，以此保證整個(gè)工作線路運(yùn)行的完整性。

一點(diǎn)接地與多點(diǎn)接地可以混合使用，在混合接地時(shí)先將設(shè)備內(nèi)電子線路進(jìn)行分類，然后將線路與承接線路接地的總線對(duì)接，例如將設(shè)備電能驅(qū)動(dòng)模塊總線與電源總線對(duì)接，再將不同線路的接地線共同連接到公共接地區(qū)域中，通過線路的對(duì)接接地形式，提高電氣電子設(shè)備的電力導(dǎo)通能力。

2 電氣電子設(shè)備運(yùn)行中存在的問題

2.1 電磁干擾問題

電子電氣設(shè)備運(yùn)行中電力能源的支持是維系其運(yùn)作的重要保障，然而隨著用戶終端對(duì)電能需求的逐漸加大，電力企業(yè)在實(shí)際運(yùn)行中的電力能量輸送效率也隨之提高，在大容量的電能傳輸下，對(duì)設(shè)備產(chǎn)生的電磁干擾逐漸增強(qiáng)。此類電磁干擾情況不僅影響電子電氣設(shè)備的運(yùn)行精度，且工作人員在長時(shí)間的電磁環(huán)境下，將對(duì)自身健康造成嚴(yán)重危害。

電子電氣設(shè)備一般采用高精密元件，電磁干擾會(huì)影響系統(tǒng)內(nèi)部信息傳輸?shù)姆€(wěn)定性，如影響繼電保護(hù)裝置的運(yùn)行，一旦此類裝置無法正確辨識(shí)系統(tǒng)數(shù)據(jù)參數(shù)，將無法起到保護(hù)作用，令系統(tǒng)面臨著過載過壓條件下無法跳閘，或者未達(dá)到指定的電壓荷載下便自動(dòng)跳閘的情況，嚴(yán)重影響電力設(shè)備的運(yùn)行。

2.2 靜電干擾問題

電子電氣設(shè)備的運(yùn)行將產(chǎn)生不同種的磁場與電場，每一類元件在釋放電力及轉(zhuǎn)接電力過程中，將引起電位發(fā)生跳動(dòng)，進(jìn)而形成一定的靜電區(qū)域。當(dāng)此類靜電在線路中產(chǎn)生感應(yīng)電流時(shí)，將嚴(yán)重影響電氣電子設(shè)備原有的工作狀態(tài)，例如靜電電流擊穿精密電路，造成設(shè)備無法正常運(yùn)行。此外靜電干擾也將對(duì)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)造成一定影響，如靜電過高將不同網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)在傳遞信息時(shí)加大耦合效應(yīng)，甚至出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟幀的情況，此類由靜電問題所引發(fā)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器崩潰不易察覺，極大降低整體網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營的效率。

3 接地技術(shù)在電氣電子設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)中的應(yīng)用

3.1 接地技術(shù)方式

當(dāng)前，多數(shù)電力供應(yīng)系統(tǒng)采用三相四線制，此類系統(tǒng)運(yùn)行過程中，中性線與大地連接，代表此類接地形式為保護(hù)接零。在電力網(wǎng)絡(luò)中，設(shè)備的中性點(diǎn)無需再通過總線轉(zhuǎn)接，便可直接進(jìn)行接地處理，而內(nèi)部電氣設(shè)備則需進(jìn)行相關(guān)保護(hù)接零設(shè)定。當(dāng)電氣電子設(shè)備在運(yùn)行中，可將設(shè)備外部裸露的金屬導(dǎo)體外殼與接地零線連接，一旦電力設(shè)備出現(xiàn)過壓電流時(shí)，由于金屬外殼與接地零線已經(jīng)連接，此回路可以看成是基于單相電路的短路狀態(tài)，當(dāng)電流在短時(shí)間內(nèi)呈現(xiàn)出瞬增趨勢，則承接電氣電子設(shè)備的繼電保護(hù)裝置將自動(dòng)做出反應(yīng)，及時(shí)切斷電源，將繼電保護(hù)裝置內(nèi)的組件與整個(gè)帶電系統(tǒng)隔離開，此時(shí)金屬外殼將不帶有任何電性。但在此類技術(shù)施行時(shí)，應(yīng)確保承接電氣電子設(shè)備運(yùn)行的電源中線處于永久連接狀態(tài)，將中線本身與設(shè)備建立起防護(hù)機(jī)制，提高電氣電子設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性。

此外，針對(duì)部分電力網(wǎng)絡(luò)內(nèi)中性點(diǎn)未能接地的現(xiàn)象，應(yīng)對(duì)電力網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域內(nèi)的電氣電子設(shè)備設(shè)定獨(dú)立的保護(hù)接地形式，以分化電力網(wǎng)絡(luò)的耗能量，同時(shí)電氣電子設(shè)備外部裸露的金屬導(dǎo)電體應(yīng)進(jìn)行單獨(dú)接地處理。當(dāng)設(shè)備與電力網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)行時(shí)，承接設(shè)備接地的線路一般屬于電流空載狀態(tài)，此種情況下，如果檢測出接地線內(nèi)存在電流時(shí)，多數(shù)情況下是由設(shè)備運(yùn)行或靜電場環(huán)境造成的微弱電流。通過保護(hù)接地的形式，可有效降低設(shè)備本身呈現(xiàn)出電壓降數(shù)值，電氣電子設(shè)備的運(yùn)行機(jī)制則將處于自動(dòng)防護(hù)狀態(tài)，保證周邊工作人員的安全，同時(shí)也可確保其他關(guān)聯(lián)設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。

3.2 接地技術(shù)的具體應(yīng)用

接地技術(shù)具有一定的危險(xiǎn)性，在綜合性運(yùn)作模式的電力系統(tǒng)中，技術(shù)的施行必須以安全為主，建立相關(guān)安全管理機(jī)制，不僅可為設(shè)備建構(gòu)安全的運(yùn)行環(huán)境，還可提高設(shè)備運(yùn)行工序的精準(zhǔn)性。為此，安全工作的開展必須落實(shí)到設(shè)備各項(xiàng)運(yùn)行環(huán)節(jié)中，通過將電氣電子設(shè)備的金屬外殼與大地相連接，可有效改善感應(yīng)電動(dòng)勢、靜電磁場等帶來的電流波動(dòng)效應(yīng)，提高設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性?？紤]到雷雨天氣電子設(shè)備將面臨電壓擊穿的風(fēng)險(xiǎn)，可在設(shè)備上添設(shè)避雷針裝置，通過避雷針裝置將瞬發(fā)雷擊帶來的高壓電流及時(shí)導(dǎo)通到大地中。引流功用可對(duì)設(shè)備本身進(jìn)行有效防護(hù)，也可有效解決雷擊產(chǎn)生的靜電效應(yīng)，通過分化靜電，降低靜電集聚效應(yīng)。

相關(guān)工作人員必須加大現(xiàn)場勘查力度，了解電氣電子設(shè)備的工作環(huán)境和接地區(qū)域的地質(zhì)屬性，正確測定出土壤中的電阻率值，針對(duì)性地選取技術(shù)工藝。在測量相關(guān)數(shù)值時(shí)，應(yīng)考慮到地區(qū)內(nèi)所面臨的環(huán)境變化態(tài)勢，因?yàn)榻拥丶夹g(shù)本身屬于一項(xiàng)半永久的施工系統(tǒng)，必須嚴(yán)格考慮到設(shè)備應(yīng)用過程中可能存在的問題，加大測量精度，為整體系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

4 結(jié)語

在電氣電子設(shè)備中應(yīng)用接地技術(shù)，可有效防止電力過量輸出對(duì)設(shè)備造成的擊穿危害。在接地過程中，必須嚴(yán)格遵循相關(guān)接地原則，依據(jù)電氣電子設(shè)備的工作環(huán)節(jié)，確定出接地技術(shù)的應(yīng)用形式，并同步做好管理措施與事后核檢措施等，保證整體工程建設(shè)可滿足電氣電子設(shè)備在電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的運(yùn)行需求，為電力企業(yè)的運(yùn)行提供保障。