接地技術(shù)在機電類特種設(shè)備中的應(yīng)用及檢驗

馬冠英

[摘? ? 要]接地是指在系統(tǒng)與特定電勢基準之間建立一條低電阻路徑，連接同一接地點。通常電子設(shè)備的接地是連接自然零電位大地，并將電子設(shè)備的金屬外殼和電路參考點與大地相連，以保護設(shè)備和人員的安全。良好的接地技術(shù)是使用機電特種設(shè)備的基本前提。為了在實際應(yīng)用中達到預(yù)期效果，有關(guān)部門必須加強項目的監(jiān)督體系，使技術(shù)人員能夠認真執(zhí)行規(guī)則。文章先分析了帶點設(shè)備接地的重要性，分類及應(yīng)用，并提出改進措施。

[關(guān)鍵詞]接地技術(shù);機電類特種設(shè)備

[中圖分類號]TM862;TH-39 [文獻標志碼]A [文章編號]2095–6487（2021）01–0–03

Application and Inspection of Grounding Technology in

Electromechanical Special Equipment

Ma Guan-ying

[Abstract]The concept of grounding refers to the establishment of a low resistance path between the system and a specific potential reference， and the connection between the same grounding point is called grounding. Usually， the grounding of electronic equipment is connected to the natural zero potential earth， and the metal shell and circuit reference point of electronic equipment are connected to the earth to protect the safety of equipment and personnel. Good grounding technology is the basic premise of using special electromechanical equipment. In order to achieve the expected effect in practical application， the relevant departments must strengthen the supervision system of the project， so that the technical personnel can seriously implement the rules. This paper first analyzes the importance， classification and application analysis of equipment grounding with points， as well as the selection of reasonable grounding methods and improvement measures.

[Keywords]grounding technology; electromechanical special equipment

1 使用接地技術(shù)的重要性

建筑物中有大量的耗電和電氣控制類設(shè)備，因此使用接地保護不僅會關(guān)乎安全性，而且還關(guān)系到建筑物中活動的人群安全。在智能建筑中，火災(zāi)報警系統(tǒng)，監(jiān)控系統(tǒng)等均由電子設(shè)備組成，因此有必要建立接地系統(tǒng)以確保建筑物內(nèi)設(shè)備的正常運行。防雷接地技術(shù)是建筑物的基本系統(tǒng)之一，確保建筑物設(shè)施不受自然干擾的損壞，該技術(shù)具有有效的防雷機制，并最大限度地提高員工的人身安全。因此，在進行防雷設(shè)計時，員工必須掌握防雷知識，并根據(jù)防雷技術(shù)的使用來滿足建筑物施工要求，以確保建筑物設(shè)施安全。

2 接地技術(shù)分類及應(yīng)用分析

接地是指通過特定方法或使用導(dǎo)體在特定電氣設(shè)備和地面之間建立良好電連接的方法，保護設(shè)備運行和人身安全。電網(wǎng)的正常運行和人身安全作為起點，通過某種方法或某種方法使用導(dǎo)體在電氣設(shè)備的某些部分與地面之間建立良好的電氣連接。根據(jù)不同的目的，將它們分為4類：工作接地，保護性接地，重復(fù)接地和防靜電接地。

工作接地是用于滿足電力系統(tǒng)及其設(shè)備的正常運行需求的一種方式。最常見的包括：防雷設(shè)備的接地，電源零線（變壓器）的接地等。常用的接地是防雷裝置接地，變壓器電源零線接地等。

保護性接地：為了防止用戶遭受電擊事故并確保用戶生命安全，將電氣設(shè)備與帶電物體隔離的金屬盒和接地裝置由金屬連接制成。保護性接地大大了降低人體接觸泄漏設(shè)備外殼時的接觸電壓，并降低電擊危險。2種類型的保護性接地：設(shè)備的裸露導(dǎo)電部件通過各自的接地電纜直接連接接地，例如TT系統(tǒng)和IT系統(tǒng)中設(shè)備外殼的接地。設(shè)備的裸露導(dǎo)電部分通過公共PE線（TN-S系統(tǒng)）或PEN線（TN-C系統(tǒng)）接地，這種接地過去曾經(jīng)被稱為“保護性零連接”。需要特別注意：在同一低壓配電系統(tǒng)中，對于某些設(shè)備不可能同時使用零連接保護，而對于其他設(shè)備則不能同時使用接地保護。這種情況的發(fā)生將導(dǎo)致在采用保護性接地的設(shè)備中發(fā)生單相接地故障時，系統(tǒng)中零保護設(shè)備的裸露導(dǎo)電部分將對地面施加危險電壓，從而導(dǎo)致觸電事故。保護性接地方法的主要功能是減少電擊的可能性。由于電子和電氣設(shè)備在使用過程中容易受到外部因素的影響，因此外部絕緣性能下降，電擊的可能性大大增加。使用保護性接地將電氣和電氣設(shè)備的帶電的金屬部件直接接地，以更好地消除電擊。

重復(fù)接地：重復(fù)接地的應(yīng)用范圍相對較小，主要用于通過選擇電子電氣設(shè)備零線上的特定點進行兩次接地。在中性點直接接地的系統(tǒng)中，除了電源中性點處的工作接地外，PE或PEN線還必須在特定位置接地，例如外部架空線，大型辦公大樓。重復(fù)接地是保護零連接系統(tǒng)必不可少的安全措施。中性線的重復(fù)接地會增加單相接地的短路電流，縮短保護裝置的動作時間，降低漏電設(shè)備，PE線和無故障相的接地電壓，并降低了中性線斷開時的電擊危險。同時可提高架空線的防雷性能。并且重復(fù)的接地點越多，效果越明顯。需要特別注意：在三相五線制（TN-S）中，中性線（運行中的中性線）不能重復(fù)接地。如果中性線反復(fù)接地，則TN-S系統(tǒng)中的泄漏保護設(shè)備將無法準確監(jiān)視系統(tǒng)的點泄漏。當漏電過大時，不能立即采取行動，并且整個系統(tǒng)的保護將失效。因此，不允許中性線重復(fù)接地，這意味著在泄漏檢測點之后不能進行重復(fù)接地。

防靜電接地：靜電危險是眾所周知的。當人的手觸摸電子設(shè)備時，來自人體的靜電可能達到數(shù)千伏特，甚至數(shù)萬伏特，這將使設(shè)備的電子設(shè)備放電。能量不高，但是產(chǎn)生的瞬時電流足以損壞電子設(shè)備。人體產(chǎn)生的高壓靜電將穿過未接地的單板上安裝的金屬手柄，并引起放電。如果單板上的電子設(shè)備沒有進行絕緣保護，則瞬變的“高電流”足以導(dǎo)致對板上組件的永久性永久損壞;如果特種設(shè)備的操縱機箱中安裝了防靜電手腕，則在人體接觸設(shè)備之前，請先通過防靜電手腕將靜電釋放到地面，以使人體與設(shè)備之間的電位相等，以達到保護目的。由于防靜電接地主要針對人員和設(shè)備，因此在人體與設(shè)備之間增加了保護電阻（例如防靜電手腕上的電阻），以防止由于機殼負荷而對人體造成的損害。當然，它還可以限制從人體到地面的靜電放電以保護設(shè)備。

3 完善安裝技術(shù)

首先，要處理主內(nèi)部金屬件的引出點。在施工過程中，應(yīng)盡量減少因結(jié)構(gòu)的加固所造成外漏金屬件過多，易形成漏電導(dǎo)體。避免使用扁鋼和圓鋼大面積外漏結(jié)構(gòu)，盡量多采用T形焊接處理。特殊條件下使用規(guī)定范圍內(nèi)的圓鋼或扁鋼與主焊條焊接，提高防雷效果。其次，進行接地電極連接為了確保連接技術(shù)和接地技術(shù)的合理性，有必要使用鋼筋作為引下線對主加強連接進行搭接焊接。同時，應(yīng)進行材料研究以確保與地面加強件的連接質(zhì)量，減少對鋼筋導(dǎo)電的不利影響。最后，要善于檢查和驗收，一旦確認并批準了接地系統(tǒng)，就必須及時進行電阻測試，同時確保所使用的設(shè)備能夠滿足施工要求。鉗式接地電阻測試儀是一種使用率高的設(shè)備。接地工作完成后，有必要確保電阻測試儀符合相關(guān)規(guī)定和要求。如果測試不滿足相關(guān)要求，則擴展接地線槽的數(shù)量符合低電阻要求。

4 選擇合理的接地方式

在鋪設(shè)特種專用設(shè)備的接地線路之前，施工人員必須首先對施工現(xiàn)場的周圍環(huán)境進行詳細調(diào)查，解決可能的施工質(zhì)量問題。接地技術(shù)的施工通常會根據(jù)施工現(xiàn)場的溫度和濕度而影響接地的施工質(zhì)量，如果環(huán)境干預(yù)不同，則事后接地技術(shù)應(yīng)用的外部影響也會有所不同。在大型建筑工地中，接地技術(shù)更容易出現(xiàn)問題，例如在后續(xù)使用中發(fā)生泄漏。在這樣的特殊環(huán)境施工現(xiàn)場中，可以在施工過程中選擇具有較強防潮性能的接地技術(shù)，從而可以避免接地技術(shù)對環(huán)境質(zhì)量的影響。然后，應(yīng)用接地技術(shù)選擇線路時，有必要降低導(dǎo)線本身的電阻盡可能地將電流疏導(dǎo)進大地而不產(chǎn)生高電壓存留在建筑設(shè)施中。這是因為接地線的內(nèi)部電阻通過兩種模式存在：電阻和電感。一般民用電為交流形式，電感是主要影響因素，當接地線的感抗變大時，它會在電流流動時產(chǎn)生特定的電磁場，從而影響電子通信設(shè)備的正常運行。對于此類問題，在選擇導(dǎo)線時，需要選擇電感盡可能低的材料。電線的電阻是材料本身的特性，但是在導(dǎo)線的使用時，由于外部環(huán)境的影響，會發(fā)生銹蝕程度或其他問題，因此需要定期維護以確保使用特殊的機電設(shè)備可以正常工作。為了有效地保證電子通信設(shè)備的接地技術(shù)能夠達到實際的效果，有必要在實際施工過程中優(yōu)化與接地技術(shù)有關(guān)的各種程序和材料，以使接地技術(shù)的施工質(zhì)量達到最大幅度的提升。

5 接地技術(shù)改進措施與檢驗方式

接地技術(shù)在機電特種設(shè)備中起到關(guān)鍵作用，改善機電專用設(shè)備接地的方法，例如：技術(shù)的調(diào)整促進了接地技術(shù)對特種機電設(shè)備環(huán)境的適應(yīng)，最重要的是消除對接地操作的環(huán)境影響。接地線感抗的改善，機電專用設(shè)備的接地線感抗不應(yīng)過高，如果過高，則會產(chǎn)生磁場電流。為了降低接地線的感抗，有必要定期進行接地線的維護和維修，可增加輔助支路電容裝置來降低感抗，以幫助減小接地線的感抗，并減小專用機電設(shè)備的原發(fā)電感，以保護設(shè)備的運行。同時注意改善接地措施，使技術(shù)應(yīng)用合理，根據(jù)電子通信設(shè)備的實際情況實施接地技術(shù)，優(yōu)化接地方案，保持機電特種設(shè)備的工作效率，提高設(shè)備的接地安全。由于地質(zhì)條件日益復(fù)雜，接地體的腐蝕問題變得越來越突出，接地裝置操作的勞力和材料成本越來越高，有效的接地材料及防腐技術(shù)研究是解決技術(shù)難題的另外一項突破口。接地網(wǎng)絡(luò)的腐蝕也已成為電氣系統(tǒng)中非常困難的問題，對新型接地網(wǎng)材料和防腐技術(shù)的研究已成為電力系統(tǒng)的迫切需求，盡管新型接地材料的穩(wěn)定性和可靠性尚待檢驗，但隨著中國經(jīng)濟實力的提高以及新材料和新技術(shù)的不斷出現(xiàn)，研究新型接地網(wǎng)材料已成為可能。例如在特殊設(shè)備接地周圍刷涂瀝青絕緣顆粒涂層，不但可以防止水滲透導(dǎo)致漏電的可能性，還能屏蔽一些周邊導(dǎo)體的進入后造成連電短路等問題。

接地系統(tǒng)的多維檢驗方式，對接地裝置的直流特性，工頻特性，沖擊特性，高頻特性，腐蝕性和土壤環(huán)境進行了綜合研究，建立了接地系統(tǒng)的多維檢測方法和檢測系統(tǒng)，并在此基礎(chǔ)上開發(fā)了合適的場地需要，應(yīng)用便攜式接地裝置多功能脈沖阻抗測試系統(tǒng)和接地裝置高頻特性測試儀，對接地裝置進行綜合評估和綜合判斷。

根據(jù)接地原理和相關(guān)標準的要求，在接地檢查中應(yīng)注意以下幾點：

（1）應(yīng)對設(shè)備的裸露導(dǎo)電部件進行判斷和識別，并應(yīng)確保它們連接到同一接地系統(tǒng)，避免在同一系統(tǒng)中同時發(fā)生零接保護和接地保護。

（2）注意需要接地的設(shè)備各部分的連接和連續(xù)性，并確保將導(dǎo)管和設(shè)備的導(dǎo)電部分有效地連接至保護導(dǎo)體。如有必要，請使用萬用表驗證測量結(jié)果。

（3）禁止將電氣設(shè)備的裸露導(dǎo)電部分用作保護導(dǎo)體的串聯(lián)過渡點，禁止使用金屬結(jié)構(gòu)和設(shè)備的接地電纜作為載流中性電纜。

（4）保護導(dǎo)體（PE電纜或PEN電纜）必須具有足夠的橫截面，并且其最小橫截面不得小于相電纜橫截面的一半。

（5）電氣設(shè)備和保護中線必須采用可靠的連接方式，例如銅尖，接線極必須采用鍍鋅和防腐油脂等防腐措施。在任何情況下都不建議使用鉸鏈連接方法。必須通過端子板連接電纜，以確保其強度和可靠性。

（6）在用電檢查中，特別是大型民用建筑中，從機房配電柜開始，應(yīng)檢查PE線和N線是否分別與外路連接。

（7）測試期間，需注意TN-S系統(tǒng)的零線。

6 結(jié)論

接地技術(shù)的主要應(yīng)用目的是確保電氣和電子設(shè)備的可靠運行。盡管電氣和電子設(shè)備應(yīng)用在各行各業(yè)都越來越廣泛，但是有許多影響因素和條件限制，因此在操作電氣和電子設(shè)備時需要增強對接地技術(shù)應(yīng)用的關(guān)注程度。為了保證特種電氣電子設(shè)備運行的安全性和穩(wěn)定性，必須結(jié)合實際情況選擇接地技術(shù)，操作必須嚴格符合有關(guān)標準和要求，并為設(shè)備的運行提供良好的環(huán)境，保護員工的生命和企業(yè)財產(chǎn)安全。

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