电气自动化系统接地问题研究

刘岩

摘要：在电气自动化系统中，接地保护是十分重要的一环，它能够有效提升相关电力设备的运行安全性，使之保持更为稳定的运转工作。但是从当前实际接地处理的情况来看，其中却表现出较多的问题，对电气自动化系统的安全性造成影响。因此，本文主要结合实际情况，首先分析了电气自动化系统存在的常见接地问题，然后研究具体的改善策略，希望能够促进接地的规范性。

关键词：接地保护;单点接地;接地电阻

电气自动化系统在运行过程中，不仅需要消耗大量的能源，而且其中的高压设备也在不断工作，这给整个系统能否保持安全稳定造成了极大的威胁，而目前电气自动化系统接地措施能够有效避免电气事故，如自动化系统中的相关设备发生短路现象，即使智能处理系统能够及时对电源进行控制，但是仍旧可能发生大面积的设备瘫痪，更有甚者会引起火灾[1]。为此，为有效保障整个自动化系统的科学合理运行，就必须加强电气自动化系统接地的规范性。

一、电气自动化系统接地问题

现阶段，电气自动化系统在线路接地连接中常常表现出电阻单点接地、多分支接地、多点高阻接地等故障类型，使得电气自动化系统的安全性、稳定性受到较大的影响。

（一）电阻单点接地

电阻单点接地是自动化系统接地问题常见故障，无论是间接性接地还是接地电阻直接接地，都会对自动化的系统运行造成影响。如果电阻值低于直流电压，供电系统绝缘监测装置就会发出警报，采用绝缘检测仪，分析哪个电阻部位存在接地问题，提升接地问题解决效率。虽然电阻单点接地问题不会影响设备的正常运行，但会增加运行隐患，需要及时发现问题、及时解决问题，避免出现双点接地问题[2]。

（二）多分支接地

所谓多分支接地指的是因为正负电源接地而引起的多个分支接地故障，此类故障在排出和查找上显得较为困难，因为在自动化系统中各个故障分支都存在共享终端系统的情况，如果出现一条接地线路，其他支路点依然存在。因此，在对之进行排查时，整个过程显得较为繁琐。

（三）多点高阻接地

多点高阻接地问题出现时，自动化系统总接地电阻会下降，如果电阻值达到了自动化系统运行阈值时，会发生警报。在多点高阻接地故障中，自动化系统中的每个支路电阻会随之升高，如果使用拉路法会难以排除故障，最终可能造成支路遗漏问题。

二、电气自动化系统接地问题措施

为有效避免上述接地问题的出现，在当前电气自动化系统中应采取科学有效的接地控制措施，如：控制接地电阻、三级雷电防护接地、信号电缆屏蔽层接地等，下文将对这些措施做具体的分析。

（一）控制接地电阻

对于独立安全接地、交流接地、直流接地，其电阻值必须要不低于4Ω。共用接地体，包括DCS系统、联合接地系统、仪表系统等，接地电阻不得超过1Ω。独立防雷保护电阻不得超过10Ω，防静电接地电阻不得超过100Ω[3]。

（二）共用接地与等电位接地

共用接地是将整个建筑物不同性质接地装置，包括电气自动化系统接地、防雷接地、弱电系统接地、防静电接地、交直流接地、屏蔽接地等线路相连接，成为一个等电位体。之后将等电位体连接，将整个电气系统以及建筑物内金属、电力系统线路、零线、电气接地系统采用等电位接地方法连接起来，这样即可让整个电气自动化系统空间成为一个等电位体，即使某个支线出现了接地问题，也不会对整个等电位体造成影响。

（三）三级雷电防护

对于系统中的电源系统而言，通常需要进行三级雷电防护，其中，雷电防护主要为系统运行中高通容量防雷电设备安装于总配电各相高压端中;二级雷电防护则主要是相关防雷器安装于配电低压进线位置处;三级雷电防护为防浪涌设备安装于分配箱配出回路附近。如果电气企业需要考虑等级更高的雷电防护措施，就需要进行不同类型级别防护手段的相互结合，比如，可以将防雷器在电源位置输出处进行安装，一些关键自动化电气设备电源输入端进行防雷器安装设置等[4]。

（四）仪表柜、仪表盘、控制柜接地

仪表柜和仪表盘接地端子以及接地汇流排，通过接地分干线直接连接到接地连接板上，之后接地总干线和接地体相连。汇流排、分干线要保证绝缘性能符合系统要求。接地直线连接、接地分干线连接以及总干线和连接板连接，都要增设铜制的接线片，采用铜材制造的紧固件固定。需要注意一点，每个接地连线当中都不得接入熔断器和开关。除此之外，自然接地方法是通常采取的接地措施，接地网的构建则需要同工人工、自然两种接地办法相互匹配结合，做到人工为次，自然为主[5]。自动化系统需要保证采取统一的接地网、接地方案，其中的接地电阻需要控制在最小电阻值附近。

（五）信号电缆屏蔽层接地

一般情况下，信号电缆屏蔽层在进行接地时应用单点接地的方式，而如果存在信号源浮空的情况，此时对屏蔽层进行接地时则需要在计算机一侧完成接地。如果信号源处于接地状态，此时信号电缆屏蔽层接地应在信号源侧实现接地。此外，整个通讯系统的连接尽量采用光纤连接或者无线连接方式，降低金属导线的应用，这样能够在很大程度上预防接地故障发生。

四、结语

综上所述，电气自动化系统在运行的过程中应进行科学的接地处理，这有助于保障相关设备运行的安全性。与此同时，也应当预防一些接地故障的出现，这也可能对电气自动化系统的正常运转造成不良影響。

参考文献：

[1]卢道通，李纬，刘志才.浅谈水泥厂电气自动化系统接地问题[J].科学技术创新，2019（11）：177-178.

[2]王瑶，余唯扬，马婷.浅谈接地技术和防雷技术在水泥厂电气自动化系统的应用[J].四川水泥，2018（09）：18.

[3]张涛，吴远，杨涛.电气自动化中电气接地及电气保护技术探究[J].河南科技，2018（10）：154-155.

[4]张军.电气自动化中电气接地及电气保护技术探究[J].电子制作，2018（Z1）：98-99.

[5]张方辉.水泥厂电气自动化系统的接地与防雷技术[J].科技传播，2016，8（03）：143-144.