技术丨水泥厂电气接地系统及其施工和接地电阻的测量分析

前言

随着我国社会经济的快速发展，带动了工业行业的发展，水泥厂作为工业领域的重要组成部分，提升系统自动化水平，扩大企业的生产规模成为企业目前在发展中需要迫切解决的问题。为了满足这一发展要求，精密电子设备被广泛的应用在水泥厂中，在电气自动化施工中，需要做好设备接地施工及检查工作，对确保水泥厂的安全稳定运行具有重要作用，减少了系统在运行过程中对信号造成的干扰，确保了系统用电的安全性及稳定性。

1.1 电气设备接地系统含义

电气设备接地系统主要是指一种由绝缘体材料所构成的接线板，与导电材料共同来构成接地连接件，接地连接件在使用过程中，接线板的一端会突起一插头，在接线的两端位置带有紧固件孔的接片，接线板与电动设备会实现共同附连，要求对接地连接件要做好定位工作，确保定子与接片孔对准连接，运用螺纹将端板和定子装配在一起，将端板和定子固定在一起，完成端板与定子的接地连接。

1.2 电气设备接地系统构成

电气设备接地系统由导电部分、接地极、接地端子排、等电位连接线及保护线共同来构成。

第一，导电部分由外露导电部分及外部导线部分共同来构成。其中外露导线部分主要是指在系统在正常工作过程中通常不带电，而故障发生时带电。需要确保电气设备的正常接地，使外露导电部分的接地更加可靠。

外部导电部分由水管及金属构件共同来构成，电位在该系统内部呈现出电位不等现象，在潮湿的环境下会产生严重的电位差，为了解决电位差问题，需要加大对等电位的应用力度，将其连接为一个有机的整体。

第二，接地极在实际的使用过程中，将导体与电气紧密的连接在一起，需要将接地电阻控制在≤4Ω，将防雷接地电阻控制在≤10Ω。

第三，接地端子排在实际的应用过程中，需要从建筑单元播种引入，将其连接到接地端子板上，运用保护线来实现对接地部分的连接。

第四，等电位连接线由接地端子排、接地保护线及金属物体共同构成，确保了外部导电部分与电气设备之间的连接。

第五，保护线是电气连接的导线，实现了与多个设备之间的连接，要求确保保护线截面的可靠性，避免截面发生严重的断裂现象。

2.1 TN-C系统

TN-C系统在低压电气系统接地中运用，强化了中性线与保护线之间的应用效果，通过将中性线与保护线合并起来，共同来构成PEN线，PEN线在实际的应用过程中展现出了经济性和简洁性特点。低压电气系统接地时，会发生严重的短路故障现象，对低压电气系统的正常运行造成较大的影响，通常会出现故障电流大等情况，给电气系统的正常运行造成严重的影响。为了确保低压电气系统接地的合理性，需要提升一般过电流的保护力度，将保护电源中的电气切断，提升电源使用的安全性，确保电源运行的合理性。

2.2 TN-S系统

TN-S系统具有TN-C系统中的优点，该项系统在实际的使用过程中，需要将中性线及保护线分开来使用，需要加大对PE线的应用力度。PE线在电气接地系统中运用，通常不会通过负荷电流，在与PE线相连接时，不会产生严重的电位现象，确保了电气设备中金属外壳的高效运转，避免系统出现停止运行现象。

TN-S系统在水泥厂电气接地系统中被广泛应用，在正常的使用过程中通常不带电位，在精密电子仪器设备供电及数据处理中具有良好的应用效果，强化了数据处理能力，提高了数据的处理效率。

另外，TN-S系统常被应用到爆炸危险的环境中，能够抵御危险环境给系统造成的危害，强化了系统的应用效果。TN-S系统在民用建筑中也具有良好的应用效果，在民用建筑中，为了满足人们的日常生活需求，会使用大量的家用电器，这些家用电器都需要电来驱动，因此会用到大量的插头，为了满足家用电器的用电需求，应用TN-S系统进行供电，给人们的日常生活提供了较大的便利，确保了家庭电器使用的安全性。

2.3 TN-C-S系统

TN-C-S系统在配电系统中被广泛应用，通过将PEN线分成中性线和保护线两种，其中，需要确保N线要与地绝缘相对应。在TN-C-S系统中，N线与PE线常发生混淆现象，如果不能正确分析两条线的使用方法，将会给系统的正常供电造成较大的影响，影响系统运行效果。因此，需要将PE线和N线分开，避免两者出现混淆。需要严格按照GB7947-87中的规定，在PEN线和PE线中涂黄绿相间的色标，在N线中涂浅蓝色的色标，运用不同颜色的色标来区分两种线，一旦将PEN线分开后，就不能再将PE线及N线合并起来。

2.4 TT系统

TT系统作为电气接地系统中的重要组成部分，为了提升应用效果，在实际的使用过程中，必须有一个直接接地点，该接地点被称为是发电机或变压器中的中性点。如果系统中不存在中性点，需要运用相线进行接地，来确保系统的稳定运行。电气设备常会出现严重的外露现象，需要确保外露部分的合理接地，强化电气设备的保护力度，提升电气设备的应用效果，将外露导电部分与电气保护部分有机的连接在一起，使其连接在同一接地体上，确保接地效果的提升。

另外，在TT系统中，需要确保电气设备与技术外壳的合理接地，采用金属外壳单独接地形式，与电源系统有机的结合在一起，明确接地体与电气设备之间的关系，强化两者之间的联系。TT系统自身具有容量小等特点，被广泛的应用于电气负荷中。例如，在住宅供电中应用，当电气负荷容量较大时，需要加大电流保护力度，运用剩余的电流保护器来强化电气负荷运行效果，避免接地故障产生严重的漏电现象，给电流的正常运行造成严重的影响，需要通过切断电源来提升；漏电保护效果。

2.5 IT系统

IT系统主要分为三部分内容，其中Ⅰ主要是指配电系统，系统中的中性点主要是通过阻抗来接地，需要将外露导电部分与电源接地体分开。Ⅱ是电源中的中性点，主要是通过经阻抗进行接地，能够确保外露导电部分与接地体相连接。Ⅲ主要是指地绝缘与配电系统。IT系统在实际的运行过程中，会发生严重的故障现象，故障电流常会遭受到严重的限制，但是电气设备外壳的接触面自身不会产生危险性电压。因此，IT系统在实际的应用过程中，在不切断电源的情况下，也能够确保电气设备的正常稳定运行。需要通过检查线路的形式，来消除系统中存在的故障，确保在连续工作的情况下，电气设备不会受到较大的影响。

3.1 自然接地

自然接地系统作为水泥厂电气接地系统中的一项重要方法，在自然接地体及接地线中被广泛应用，常用的自然接地方式主要包括工业管道、钢筋及钢结构、电缆金属外皮及行车轨道等，都为电气接地系统各项工作的高效开展及有效实施提供了较大的便利。

3.2 人工接地

人工接地作为电气接地系统中一种重要的施工方式，在水泥厂电气接地施工中被广泛应用，常用的人工接地体主要包括角钢、钢管、带形接地体等、接地体在实际的应用过程中，需要将其接在离接地体尾部50mm处的位置，确保能够与接地体有机的连接到一起，共同来完成人工接地工作，不断的提升人工接地效果。

另外，还需要对人工接地的距离进行合理控制，避免距离出现过大及过小现象，一旦距离过大，将无法确保接地体顺利的打入到地下位置，如果距离过小，将会导致接地体出现严重的裂缝现象，导致接地体的焊缝裂开，降低了接地体的质量。

为了提升接地体的应用质量，需要做好接地体间距离控制工作，将两种接地体之间的距离控制在大于5m范围内，确保接地体的下部位置呈“S”形，避免接地体受到重物压力，而导致接地体表面出现严重的断裂现象，导致接地体发生严重的损伤，影响人工接地效果。

4.1 电气接地电阻测量方式

1.接地极接地电阻

接地极接地电阻在实际的测量过程中，主要是指将通过接地装置将电流接入到大地中，并通过大地进行扩散所遇到的电阻，接地电阻主要包括接地本身的电阻、接地体及大地与接地体之间的电阻，电阻的大小对接地效果会造成直接影响，直观的反映出了接地网的建设规模及建设质量。在对接地极接地电阻进行测量时，需要采用3线法和4线法来进行测量，需要严格依据欧姆定律，将交流电源作为主要的测试电源，需要加大对接地网的测量，将测试电流控制在2A或2A以上。

2.外露导电部分接地电阻

外露导电部分经常会发生带电情况，导致该种现象发生的主要原因是由于电气设备出现严重的碰壳故障现象，将外露导电进行接地，有助于降低故障电压的发生概率。为了避免接地电阻发生严重的故障，需要加大对PE线的使用力度，确保电气设备能够与金属外壳保持接地状态，将接地端子排与接地保护干线有机的结合起来，确保外露导电能够顺利接地，提升接地效果。在水泥厂电气接地工程中，经常会发生PE线断线情况，需要严格按照规程的要求开展接线工作，加强机械保护，在有机械保护情况下，将PE线截面控制在2.5mm2以内。在无机械保护情况下，需要将PE线截面控制在大于4mm2。但是在实际的工程施工过程中，受施工方法影响较大，施工方法的不正确，会引发PE线出现严重的断裂现象，给导电部分的接地电阻的正常使用造成严重影响。

3.外部导电部分接地电阻

外部导电部分的接地电阻与外部导电部分接触电阻在内的等电位连接线电阻具有直接联系，在对外部导电部分接地电阻进行测量时，其测量方法与外露导电部分接地电阻测量方法相一致。

4.2 电气接地电阻测量时需要注意的问题

1.测量时的干扰问题

电气接地电阻在测量时，通常会受到较大的干扰，接地电阻的测量工作主要集中在施工时和运行中。接地电阻在测量时需要意识到外来电源对其造成的干扰，明确产生电阻测量误差的原因。为了降低对干扰造成的影响，需要运用测试仪对接地电阻进行测量，避免接地电阻的测量频率发生较大的偏移。对于一些具有多挡测试频率的测试仪，在进行频率测量时，可以采用频率变换的形式进行测量，避免在换挡过程中产生严重的误差。为了降低干扰对电气接地电阻测量所造成的影响，需要加大对干扰源的积极寻找，确保停止后，在对干扰源的电源进行测量，有助于确保测量工作的准确性，对提升测量效果具有重要作用。

2.测量时的安全问题

在对电气接地电阻进行测量时，需要在高压输电线下完成，高压输电线下会产生较大的压强，会引发严重的测量安全问题，无法保证测量人员的安全性。测量线在实际的应用过程中，受大地构成感应回路及接地极影响较大，会发生严重的感应高电位情况的产生，增加了电气接地电阻测量时的危险，引发严重的测量安全问题。因此，为了降低测量过程中出现的安全隐患问题，在对电气接地电阻进行测量时，需要加大对周边环境进行检查，了解周边环境存在的安全问题，了解诱发安全隐患发生的因素，以便及时快速解决安全隐患，提升电气接地电阻测量效果及测量质量，确保电气接地电阻测量效果。

电气接地系统在水泥厂内部被广泛应用，施工和接地电阻测量能够明确接地系统在运转过程中存在的问题，以便结合系统存在的问题，有针对性的提出合理化的解决措施。明确电气接地系统的构成方式及施工方式，电气接地电阻具体的测量方式及需要注意的问题，对施工和接地电阻进行合理的测量及分析，确保水泥厂内部电气接地系统的稳定性，确保电气接地电阻测量效果，促进水泥厂电气接地系统的正常运转，促进水泥厂的长远发展。

作者：于健

来源：《中材建设有限公司》

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