電氣接地控制裝置安全評估要素分析

潘先文

【摘 要】：隨著當前現(xiàn)代化城防電子設備的逐步增多，用電量也在逐漸的加大。因此在廠方的用電系統(tǒng)中，供電安全已成為當前最為關(guān)注的供電要求。在安全保護的措施之中，接地是無可避免的安全保障措施之一。在管理好接地安全的同時，廠方配供電系統(tǒng)中更要做好避雷措施。

【關(guān)鍵詞】：電氣接地;保護技術(shù);安全問題

一 保護接零和重復接地

首先，重復接地的概念，在電氣接地保護安全技術(shù)規(guī)范中是指采用保護接零技術(shù)，為防止零線斷線失去保護功能而需要零線多點接地來保障，保護零線這種多點接地方式為重復接地。其次，在電氣接地保護安全技術(shù)規(guī)范中，保護方式有兩種：即保護接地和保護接零。然而，供電系統(tǒng)也有中性點接地與不接地系統(tǒng)之分。其保護接地方式多適用于中性點不接地系統(tǒng);保護接零方式多適用于中性點接地系統(tǒng)。由此可見，不同的保護方式適用不同的系統(tǒng)，它們的保護原理和技術(shù)規(guī)范也不相同。

（1）中性點不接地供電系統(tǒng)中的用電設備發(fā)生單相漏電現(xiàn)象，人體與故障設備接觸就會承受接觸電壓危害。如果用電設備安裝有保護接地裝置，那么人體與接地裝置就構(gòu)成了并聯(lián)電路結(jié)構(gòu)，接地裝置的接地電阻規(guī)范是4歐，人體最低電阻也有幾百歐，依據(jù)電路分流原理，在電壓一定的條件下，電流分流的大小與電阻高低是成反比的。由此可見人體電阻遠遠大于接地電阻，人體分流是很小的。再有，由于供電系統(tǒng)中性點不接地，用電設備漏電接地不能構(gòu)成故障電流回路，只有系統(tǒng)對地電容的釋放電流，在供電系統(tǒng)中這個對地電容釋放電流是有限的，保護接地裝置的并聯(lián)分流，使人體接觸漏電是安全的。但是，在中性點接地供電系統(tǒng)中，這種保護方式就難以實現(xiàn)安全保護的效果，其一，用電設備發(fā)生單相漏電，故障設備就會通過大地與系統(tǒng)中性點構(gòu)成故障電流回路，故障電流就不僅僅是對地電容釋放電流，還有故障相送出的電源電流。其二，并聯(lián)分流結(jié)構(gòu)，也因電流的增大，人體分流也會有難以承受的致命電流。

（2）中性點接地供電系統(tǒng)中的用電設備發(fā)生單相漏電現(xiàn)象，用電設備安裝有保護接零裝置，就能構(gòu)成故障電流回路。由于金屬導體的電阻率小，故障電流就會起動供電系統(tǒng)故障相的保護設備斷路，切斷電源電流的傳送。由于故障保護設備斷路快，所以，人體觸及故障漏電設備是安全的。這種保護方式安全性高，卻不能在中性點不接地供電系統(tǒng)中使用，因為供電系統(tǒng)中性點沒接地是不能引出零線的，引出零線就會帶來非故障危害。供電系統(tǒng)運行有對稱狀態(tài)和不對稱狀態(tài)之分，對稱狀態(tài)運行，中性點電位為零，不存在危害現(xiàn)象;不對稱狀態(tài)運行，中性點電位不為零，零線就帶有對地電壓，與之相連的用電設備金屬外殼或金屬支架，就會出現(xiàn)非故障帶電現(xiàn)象。雖然供電系統(tǒng)不對稱運行有技術(shù)規(guī)定限制，但非故障帶電現(xiàn)象的存在是不安全的，是有危害作用的。

二 大地就是電氣地，只要與大地連接，就能實現(xiàn)接地保護功能

首先，電氣地的概念，在電氣接地保護安全技術(shù)規(guī)范中，是指電氣裝置或設備因故障向大地泄放危害能量時，能保障工作人員安全的無電位差的零電位地。也就是說大地與電氣地在物質(zhì)形態(tài)上是相同的，但安全防護功能條件是不相同的。其次，接地保護功能，在電氣接地保護安全技術(shù)規(guī)范中，是指通過具有技術(shù)標準的接地裝置來實現(xiàn)安全保護功能。不是隨意與地相連就能實現(xiàn)安全保護功能。為此，電氣接地保護安全技術(shù)的接地是有條件、有標準的技術(shù)。

（1）大地在無電場激勵和電流泄放時，是無電性化的

當大自然雷云與大地構(gòu)成電場時，雷云電荷的感應激勵，使大地呈現(xiàn)電性化。由于感應電荷的同一，大地的電性化是等位的，沒有電位的差異;但當雷電場通過防雷裝置或其他物體泄放電場能量時，大地就會以泄放點為中心，形成一個半球形的電能量散流區(qū)，在這個散流區(qū)內(nèi)就有電位差存在。人在散流區(qū)行走，兩腳之間就有跨步電位差危害;站在散流區(qū)內(nèi)接觸金屬物體，手腳之間就會構(gòu)成接觸電位差危害。在散流電能量消失的邊緣點，就是電氣零電位地。零電位地以外才是電氣安全區(qū)。電氣裝置或設備因故障向大地泄放危害能量與之同理，也就是說通過大地泄放電氣裝置或設備的故障能量，地面就會有電能量散流區(qū)形成，所以說電氣裝置或設備與地連接泄放故障電流并非是安全的。

（2）電氣裝置或設備接地保護功能是通過接地裝置來實現(xiàn)的

首先，接地裝置的技術(shù)條件有大地土壤電阻率、接地體的配置與裝置結(jié)構(gòu)質(zhì)量。低電阻的土壤，散流效應好，可以降低電位差的陡度和強度;反之，高電阻的土壤，散流效應差，會增大電位差的陡度和強度;要實現(xiàn)保護接地功能必須對高電阻的土壤進行降阻處理，才能得以利用。否則，利用無效反為害。接地體配置有兩種方式，一是自然接地體（建筑物體的地基鋼筋網(wǎng)、泄水管網(wǎng)等），二是人工接地體（人為埋設的電氣專用金屬導體）。自然接地體利用必須流暢，金屬體之間連接牢固，無隔離中斷的現(xiàn)象;人工接地體利用必須間隔適當，連接成網(wǎng)，避免密集造成接地體之間產(chǎn)生磁場干擾，泄流不暢和金屬材料的投資浪費。裝置結(jié)構(gòu)除沖擊接地裝置外，凡作用于接地保護功能的接地體均應連接成網(wǎng)絡，以利快速泄流和均衡地電場的位差。同時還應保障接地網(wǎng)絡的埋設深度，減小散流在地表的電位差作用。具備了這些條件，就具備了安全保護裝置的工作體，但還不能說就有了安全保護的功能。其次，接地裝置的技術(shù)標準就是電氣接地電阻值的滿足，接地電阻包括接地體電阻、土壤電阻和兩者之間的接觸電阻。接地裝置能否實現(xiàn)保護功能就決定于接地電阻是否滿足電氣安全技術(shù)規(guī)定的標準。滿足則安全可保障，不滿足則勞而無功，反成安全隱患。由此可知電氣接地保護安全技術(shù)是有嚴格的技術(shù)條件和標準的，隨意與地連接，不僅得不到安全保護，反而是有危害的。

三 用電設備串聯(lián)接地，既可以實現(xiàn)接地保護，還能減少金屬材料的經(jīng)濟消耗

首先，要保障每個用電設備的工作可靠性，就要減少用電設備的接線的復雜性，避免干擾因素的復雜化。其次，用電設備與接地裝置相連，是為了準確可靠的實現(xiàn)安全保護，同時也反映接地裝置的功能有效性。因此，用電設備的使用安全，預防觸電事故是第一位的。

第一，用電設備在長期的使用過程中，出現(xiàn)漏電故障的幾率是不相同的，簡單的接線聯(lián)系，易于發(fā)現(xiàn)問題和維修處理;復雜的接線關(guān)系，會導致干擾因素影響，增大解決的難度和時間。所以，用電設備之間的工作接線與保護接線分開，能準確判別和處理故障問題。

第二，用電設備直接與接地裝置相連，可以快速地排除故障，避免事故隱患;如果為節(jié)約金屬材料的經(jīng)濟消耗，或簡化接線的麻煩性，采用用電設備串聯(lián)接地，就會造成未故障用電設備出現(xiàn)非故障帶電現(xiàn)象和故障用電設備判別的復雜性。

四 結(jié)束語

綜上可知，一個比較成熟和完整的電氣接地保護安全技術(shù)，在錯誤的認識理解和錯誤的設置運用下，不僅不能有效地起到安全保護作用，反而會帶來危害的后果。論述分析時就是要注重電氣安全技術(shù)規(guī)范、標準的嚴肅性，要強化堅持“安全第一、預防為主”的職業(yè)意識。同時，還要借助現(xiàn)代先進的微電子技術(shù)、計算機技術(shù)進一步提高和嚴密電氣安全技術(shù)的手段，既要保障電氣接地保護安全技術(shù)的正確應用，還要能有效地檢測電氣接地保護裝置的隱患并預警信號。特別是在人們集中的生產(chǎn)場所和公共場所，更要保障使用電能的安全性。因為，在現(xiàn)代社會的生產(chǎn)和生活過程中，不論是電氣職業(yè)人員，還是非專業(yè)人員，在電氣安全技術(shù)的保護下，享用電能養(yǎng)成的工作習慣和生活規(guī)律，使他們相信電氣安全技術(shù)是可靠的，是一勞永逸的。由此，不可能長時間保持對電能危害的防護警惕性，對間接觸電的危害更不可能常掛于心去預防。所以，電力利用安全需要技術(shù)保障，安全技術(shù)更需要職業(yè)工作者的正確執(zhí)行和追求提高。

參考文獻：

[1] 馬永翔.電氣設備防雷與接地保護分析[M].北京：中國高等教育.

[2] 李峰.避雷器在現(xiàn)代電力系統(tǒng)中的應用[J].供用電.