探讨低压电气设备接地保护

陈悦锦 高仁国

福建福清核电有限公司 福建 福清 350300

1 低压电气设备接地保护工作实施情况

目前企业在生产过程中，针对电气设备进行安全保护虽然已经形成具体的认知，但是在实际操作过程中依然面临一些问题。尤其是电气设备研发期间安全保护对策的实施，以及生产过程中接地保护不到位等，不符合安全生产的相关规定。关于这一点，我国现行电力法规中对低压电气设备提出明确规定，即务必要有科学合理的接地保护系统，要与相线的绝缘性能保持一致。但在具体操作过程中，低压电气设备的接地保护操作依然存在一些问题，例如建设成本和性能之间的矛盾性，必须要在今后生产过程中加大重视。

2 低压电气设备接地保护思路

如果生产过程中应用直流电，那么在电压一致的条件下，与交流电恰好相反。实践与研究表示，冲击工况下直流电发生“冻结”危害的几率更高，但是受冻结的对象会在事后自行恢复。期间主要是通过自动除颤设备操作直流电源，将纤颤停止，随后恢复运行。另外，交流电也会引发心脏颤动，所造成的危害要大于冲击电流停止这一现象。

3 低压电气设备接地保护的实施方案

3.1 合理选择接地体

接地电阻的主要作用是对接地状态进行衡量，所以接地电阻数值会对接地跨步电压以及接触电压造成直接影响。接地电阻值降低，在出现触电现象之后，跨步电压、接触电压值也会随之降低，危害到工作人员的人身安全；若是接地电阻值降低，则会增加项目成本。那么接地保护系统设计阶段，工作人员要综合分析相关影响因素，一方面要考虑到系统性能，另一方面则要保证系统运行经济性，选择合适的接地体。

为此，工作人员要先采用自然接地体，充分发挥这一接地体的优势达到节省投资成本的效果。若实地测量环节，发现自然接地体电阻与接地电阻值、热稳定要求相符，无需安装人工接地体，如果测量发现差异，则要安装人工接地体。具体在安装人工接地体时，主要有垂直、水平两种方法，需要结合所在地区环境条件予以确定。若在沙土壤地区组织生产，考虑到地电位分布衰减速度过快，安装人工接地体多采用垂直法。接地体直径并不会对接地电阻造成较大的影响，但是考虑到机械强度，钢管管壁厚度必须要超过3.5mm，直径则要控制在25-50mm ，角钢参数以30mm×30mm×4mm为准。

接地体长度是流散电阻非常重要的一个影响因素，如果接地体长度是2m，便与规定要求相符，要想使接地保护系统裕量充足，接地体长度需要控制在2.5-3m之间。外部环境温湿度也是流散电阻的影响因素，将垂直接地体埋入到地下，上端与地面之间的距离在0.6m左右。工作人员在安装接地体时需要按照安全与技术规范制定可行的方案，建议采用环形、放射形、单排这三种模式。安装过程中，为了规避接地体之间可能形成的流散屏蔽效应，邻近的垂直接地体间距要超过接地体长度2倍。如果是在多岩环境内生产，电位分布衰减速度较低，所以建议采用水平法安装接地体。

3.2 科学选择接地线

完成接地体安装之后，需要挑选合适的接地线。在选择时通常会以有色金属为主要材料的人工接地线为主，将其作为自然接地线的扩充部分。结合低压电气设备接地保护实际情况，工作人员需要确定接地线尺寸，明设裸铜导线参数以4mm2为准， 铝线参数则为6mm2，绝缘铜导线参数是1.5mm2， 铝线参数是2.5mm2。

3.3 完善接地保护方案

（1）工作人员如果同时选择自然与人工接地体，要在现场分别组织接地电阻断开点的测量工作，其中自然接地体和人工接地体的连接导体数量必须要超过2根；（2）现场埋设人工接地体时，所选择的埋设位置与避雷针接地体在地下的距离要超过3m，与建筑物墙基在地下的距离要超过1.5m，建筑物人行通道位置的接地体安装建议使用帽檐式压带这一方法；（3）接地体连接可以采用搭接焊的方法，搭接长度扁钢超过宽度2倍以上，且周围的3个邻边均要实施焊接。圆钢要大于直径6倍左右，采用两侧面施焊的方法。焊接过程中，工作人员要涂刷沥青油，避免腐蚀影响接地体作用的发挥；（4）车间接地干线、自然接地体、人工接地体三者连接，至少需要2根以上的导体在现场各个地点发挥连接作用；（5）所使用的金属结构件主要被当作自然接地线，采用螺栓进行固定，接缝位置则要使用扁钢进行跨接。发挥接地干线作用的扁钢跨接线截面面积要超过100mm2，如果作为接地分支跨接线使用，截面面积则要超过48mm2；（6）将电线管本体当作接地线使用，钢管管壁的厚度要大于1.5mm2，管接头、分线盒两个位置需要设置焊跨接线。如果钢管直径小于40mm，跨接线的圆钢直径建议选定6mm，钢管直径大于50mm，则要选择扁钢，且规格参以25mm×4mm为最佳；（7）低压电气设备安装的过程中，如果需要在室内敷设接地线，有明敷、暗敷两种选择。如果选择明敷，要注意接地干线顺延墙距地面的高度要大于0.2m，支持卡子与墙面的间距大于10mm，卡子间距超过1m，分支拐弯位置的参数同样要超过0.3m，横跨伸缩缝要预留出足够的裕度，也可以采用软连接这一方式。建筑范围内施工可以结合实际情况选择增设保护措施。如果选择暗敷，接地干线的两侧位置要有明露，按照实际需求顺延干线设置接地线端子盒，为后期连接、检测提供支持；

4 结束语

综上所述，低压电气设备在实施接地保护的过程中，需要结合周围环境，选择合适的接地体、接地线，并且制定完善的接地保护方案，解决期间可能出现的一些安全隐患，营造低压电气设备的运行环境，为今后电气设备安装奠定基础。