浅谈造纸电气设备接地

浅谈造纸电气设备接地

孝煦

山东省轻工业设计院山东济南250014

摘要：科学技术不断发展，QCS、DCS和很多类型现场仪表自动化发展迅速，且被各家造纸厂引进作为生产使用。造纸电气设备的接地在整个造纸工程中起着相当重要的作用，良好的接地系统可以保证整个电气仪表设备的安全工作。因此，人们对电气设备的安全问题也提出了更高的要求。重复接地、工作接地、保护接地等是我们经常提到的电力系统中的接地。但接地在社会实践中很多时候都不被重视，接地工作马马虎虎，不能真正实现安全接地。

关键词：造纸电气设备；接地

1电力系统中的常见接地

1.1重复接地

所谓重复接地是说在中性点直接接地的系统中，在零干线的一处或者多处用金属导线连接接地装置。零线重复接地能够减少故障持续时间，降低零线上的压降损耗，从而减轻零、相线接反的危险性。

1.2工作接地

工作接地的设置是为了满足由电力系统运行需求的，所以一般情况下都会有因此在正常情况下就会有电流长时间流过接地电极，只不过是一些不平衡的电流，范围在几安培到几十安培之间。当设备系统发生接地故障时，接地电极上就会有一千安培以上的工作电流流过，但是该电流会在极短时间内被继电保护装置切除，大约是在零点零五至零点一秒范围内。不管是后备保护也好，其动作一般也是在一秒之内。

1.3保护接地

保护接地的目的很明显，为了保证电力设备的安全使用，防止设备因绝缘损坏带电而造成人身安全事故所设置的接地。比如金属杆塔和钢筋混凝土杆、电力设备的金属外壳等等。保护接地在一般情况下不会有电流流过设备，只有在设备绝缘损坏的情况下才会有，它的值能够在很大范围里变动。

2低压室电气设备及现场控制箱的预防性维护

低压室电气设备包括低压配电柜、控制柜，柜内电气元器件对环境要求比较高，而车间现场环境恶劣，温度高、湿度大、灰尘大，控制元器件比较容易发生故障，故障后因为工艺连锁条件而造成造纸机的停机，因此针对它们的维修工作量较大。加强对车间内控制柜、控制箱的预防性维护，有助于大幅度减少设备停车率，从而提高生产效率。

3电气设备接地探讨

3.1接地没按要求

接地电阻达不到标准：采用TN—S系统电气保护接地时，电气设备的金属外壳连接到PE线。当某一相线因绝缘损坏，对设备外壳构成漏电，即产生大的短路电流，使得线路上的保护装置动作，切断电路，从而消除人身触电危险。而PE线如没做好重复接地，当PE线路某一点断线，必将造成其后级保护的接地电阻变大，对后级保护失效。如果此时相线与用电设备产生漏电，将会造成PE线电压升高，乃至危及人身安全。因此电力系统明确规定，电气的接地一定要可靠，接地电阻≤4Ὼ，并需重复接地。

3.2仪表房加装屏蔽接地铜网保护措施

由于自动化仪表极易受感应电的破坏和干拢，所以对仪表房应加装静电地板并有接地铜网保护，铜网制作要求一般是用薄铜皮（厚约1．5mm）组成横竖间隔约2．5m左右的方格，并将铜网至少两点与仪表机柜PE相连接地，保证屏蔽铜网与仪表机柜等电位，防止电磁干拢。

3.3把接零和接地混淆

经常有电工觉得接零功能和接地是一个样的，因为最终都是和大地相连接。这种说法是不合理的，这没有区分好电气设备的保护接地和工作接地，把它们混淆起来了。保护接地和保护接零在相同的系统中是不能同时存在的，在电力系统中有很明确的规定。发现这类故障的也经常是因为保护接地的PE线的接地工作没做好，误把用气设备接到了PE线上，而不是接到N线上。造成用电设备不能很好接地引起外壳带电和用电设备二百二十伏电压不足等问题。因此，要严格按照三相五线制接法，并且在PE线上做重复接地，杜绝这些问题的出现。

3.4混杂仪表柜外壳保护接地和信号接地

仪表柜外壳保护接地和信号接地的目的不同，它们的接地要求也不同。仪表柜外壳保护接地是为了使机柜外壳上没有电压，防止人身事故的发生。而信号接地则是为了防止其信号不受到感应电流的影响。信号接地一般是和CE铜排相接，用绝缘材料把机柜和它的铜排隔开，要求单独接地，也就是我们所说的仪表接地。仪表柜外壳接地一般与PE铜排相接，它的铜排与机柜相连。可是在实践时却经常用一根短线把机柜接地铜排和产生信号接地铜排接在一起后再接入大地，这种做法是不科学的。信号电缆的屏蔽层与CE铜排相接，PE线和CE线用短线相接。我们都清楚，屏蔽线单端接地系统是不防感应电压的，是专门防感应电流的。

3.5变压器工作接地

变压器中心接地也是变压器的工作接地，电力系统中的N线经常要通过变压器中心接地获到零电位。假若中心点接地不理想，就会引起3相电压中心点漂移，相电压也会出现降低或升高现象。一般情况下，中心点接地的电阻要小于或等于四欧姆，若有多台变压器，则要把各个接地点等电位连起来，最好使用钢管、圆钢、角钢当接地体；其中钢管的管壁厚度要保持在三点五毫米以上，圆钢直径大于十毫米，截面大于或等于一百平方毫米，且厚度要大于四毫米。接地时若遇上腐蚀性较强的土壤，应该用热镀锌进行防腐蚀或者是扩大截面面积。打到地下的接地桩深度要达到二点五米，水平要到达五米宽的距离。

3.6现场仪表的接地

对于现场仪表的接地，其标准通常是应用一根横截面面积大于或等于二十五平方毫米接地总线与现场仪表的外壳相接。在这里，还要注重的是流量计，在它两变法兰处还应该加连线并且接地以保证它的出入口两边等电位，从而消除感应电动势。

3.7屏蔽接地

屏蔽接地是指仪表信号电缆的屏蔽层接地，屏蔽是消除电磁干拢的有效方法。接地方式也有好几种，如图1

图1

（1）单端接地：模块流出的i1与负载侧的返回电流i2电流相等，方向相反，它们产生的磁场干扰相互抵消。所以在实际工作中单点接地得以广泛应用。（2）二端均接地：此类接法屏蔽层上的电流是i2与地环电流iG的迭加，虽然也有屏蔽电场耦合干扰作用，但不能完全消除电流产生的磁场干扰。（3）不接地：屏蔽层悬浮，此类接法只有屏蔽电场耦合干扰能力，而无抑制磁场耦合干扰能力。所以我们建议仪表信号的屏蔽采用单端接地方式，并且接地端在DCS侧，仪君椎啪控。

3.8仪表房加装屏蔽接地铜网保护措施

由于自动化仪表极易受感应电的破坏和干拢，所以对仪表房应加装静电地板并有接地铜网保护，铜网制作要求一般是用薄铜皮（厚约1.5mm）组成横竖间隔约2.5m左右的方格，并将铜网至少两点与仪表机柜PE相连接地，保证屏蔽铜网与仪表机柜等电位，防止电磁干拢。

结语：总之。造纸电气设备的接地看起来似乎很简单，但实际上要保证每一点都做好的话很难。科学的设备接地方式可以起到很好的保护作用，而不科学的设备接地方式很可能会导致设备损坏和危及人身安全。所以，造纸电气设备接地要严格按照相关标准进行设置，只有这样才能为用电设备提供一个安全可靠的工况环境，保障人员的生命财产安全。

参考文献：

[1]朱小雅，张斌，浅析造纸电气设备接地.2017.

[2]刘圆静，探讨造纸电气设备接地.2017.

[3]李大海，王攀萍，高速切纸机电气控制系统设计.2016.