接地连接（精选四篇）
接地连接 篇1
随着科学技术以及电力系统快速发展, 电力工作人员越来越重视接地网的安全可靠性。尤其是在电气连接状态检修时, 更要确定好电气设备的所有部分都要与大地连接好, 满足接地要求, 更好设计的接地网工作。接地网与其他设备不同, 它是一种隐藏于地下的装置, 加之电网的电气设备种类繁多, 更要确保接地网的完好, 避免发生接地短路故障给电网造成严重损失。
1 接地网电气连接状态检修原理
在一些接地网电气连接状态检修工程中, 常用的原始手段主要是经过几年运行之后进行抽样挖出检查。这种方法受现场运行的条件控制, 且工作量比较大, 检修速度慢, 具有一定的盲目性。经过查阅相关资料总结讨论, 下面主要介绍接地网电气连接状态检修的原理。
1.1 接地网数值计算方法的检修原理
有关学者曾经计算和分析了单根藏于地下的导体或接地网格的地表电场和磁场, 最后发现在接地导体的两端接入电流的情况下, 导体中有无断点的地表电场和磁场数值差别很大, 同时对导体中有多个断点的情况也进行了计算, 其数值与正常的导体值也有明显的不同。通过此原理可以判断接地网的导体是否完好。
在此基础上, 学者又进行了进一步的研究, 利用地表磁场分布的测量值来判断接地网网格导体不同位置的断点。通过仿真计算, 设计出激励源与磁场源的检测系统, 并根据仿真计算和模拟实验证明此方法有效。不过, 此研究只是针对于断点的检测, 并没有对电场、磁场的特征以及腐蚀故障的检测进行研究, 需要日后不断的探索。
总之, 接地网数值计算方法的检修原理简单的概括就是利用接地网数值分析计算, 通过测量接地网地表电位差来实现对接地网检修的过程。
在检修过程中, 测量接地网地表的电位时充分利用了接地网数值计算的方法, 也把此方法与变电站接地网的腐蚀诊断进行了巧妙的结合, 为以后的实际应用和理论分析做好了铺垫。不过, 相关的文献只是简单的描述了诊断的思路以及田字形接地网, 并未进行深入的研究。同时由于接地网的网格结构, 当导体某段发现有小的断口时, 受漏电流变化影响地表电位变化并不明显, 对于发、变电站复杂的电磁环境来说, 通过测量地表电位差来判断断点很不容易。为了准确的判断接地网腐蚀的区域, 相关学者研究出了新的诊断方法, 根据场路结合不等电位模型的方法来判断腐蚀的故障点, 但此方法需要测量导通电阻, 其误差也会影响判断的结果。不过相信学者的不断研究会找出更合适的解决办法。
1.2 端口导通电阻测量的检修原理
此原理是把电流注入两个接地引线之间, 通过电压表对端口的电压值进行测量, 从而得出端口导通电阻值, 根据此数值大小判断此处是否需要检修。若电压表的读数较小时, 端口的电阻也小说明接地网电气连接状态良好, 不需要处理;如果端口电阻值较大, 则说明接地网均压导体已经被腐蚀或有断裂现象, 根据阻值的大小先估算腐蚀的大概位置, 并及时检修处理。此外, 还有一种方法就是给接地网建立一种电路的拓补结构, 测量端口导通的电阻的理论值, 之后与实际值进行比较, 经过计算推理确定故障点的位置进行检修处理。
端口导通电阻测量的检修原理可以准确的检查出接地引线的通流能力。同时根据经常流通较大电流的位置, 例如变压器中性点、构架以及断路器的外壳等推断出需要检修的位置。这一方法容易判断出电气连接故障的区域, 缩小开挖的范围, 提高检修的工作效率。不过, 这种方法也存在着一些不足之处:缺乏对数据的处理和对理论的分析能力, 不能对故障数据进行量化, 加之接地网的拓扑结构的多变性, 不适应电气连接故障的诊断, 无法实现根据测量的结果进行准确的判断。此外, 若将理论值与测量值相比较, 通过逐步逼近定位的法, 将会面临着已知条件不充足, 拓扑结构网格繁多, 无法确定求解的结果等问题, 不能准确的判断出接地网电气连接故障的状况。
1.3 故障诊断方程的检修原理
此原理主要是通过将接地网进行等效, 把其看作为电阻性网络, 根据接地网的拓扑结构图以及接地引线间的电阻的测量值, 构成检修的方程。通过计算求出方程的解从而判断接地网导体电阻的变化值确定检修的地段。
2 接地网电气连接状态检修方法
接地网电气连接状态检修方法主要是通过上述的检修原理来设计的, 多用在工程实用化技术方面的研究, 主要集中于小电阻的测量方法等, 讨论变电站现场测量时的抗干扰以及接地网引下线端口电阻的选取与建立检修方程的问题。不过这些研究还面临着如下的缺陷:
2.1 未能充分认识各种电压等级的接地网导体的腐蚀规律
在之前讨论中, 以下问题并没有得到解决, 如电压等级不同接地网下的以腐蚀区, 导体腐蚀的情况, 电压等级、时间、土壤酸碱度等是否影响故障的类型等, 这些问题严重影响着检修的过程, 制约着检修方法的应用, 决定着能否快速的完成对接地网检修。
2.2 仿真、模拟的试验与实际情况相差较大
仿真、模拟试验的接地网规模比实际的小, 且形状简单导致检修方法的要求不够严格, 实际接地网中的腐蚀并不是均匀腐蚀, 多为局部腐蚀影响检修效果, 同时接地网腐蚀的诊断精度也较低。此外, 实际支路电阻的变化情况不是十分明显, 缺少对小范围电阻变化能力的分析。
2.3 接地网端口的选择具有盲目性
测量的方法上, 盲目的选择接地网的端口, 没有规律可言。准确的利用可以节点构成的端口对, 影响着检修的进程及效果, 需要提高诊断的准确性及快速性。
2.4 接地网结构参数不够准确
电气连接状态检修的基础就是接地网结构参数。一般需要检修的变电站都是经过长时间的运行、接地网设计不太合理的情况, 这样会使检修变得更加困难。
3 接地网电气连接状态检修方案设计
3.1 接地网电气连接故障诊断步骤
第一步:根据原始材料 (地网连接设计图、竣工图等) 获得地网电气连接拓扑结构和支路电阻 (RK) 。通过接地网电气连接故障检测程序对电气网络等值节点和支路编号, 从而生成与该电气网络的阻抗和关联矩阵;
第二步:进行测量的端口需要通过现场考察, 根据接地电气网规模大小来确定。利用故障诊断程序对端口进行测量从而得到端口电阻的标称值和支路电流值;
第三步:采取直流双臂电桥开展对端口电阻进行测量, 同时要对测量数据进行列表统计 (如下表1) ;
第四步:在诊断程序中输入初步诊断的电阻值, 得到首次诊断结果;
第五步:根据首次诊断结果, 检测靠近故障电路端口的端口电阻, 并在故障诊断程序诊断二次检测结果;
第六步:重复第五步工作, 进行第三次检测;
第七步:根据检测结果进行总结, 并提出有效的改进办法。
3.2 故障诊断的判据
(1) 当支路电阻远远小于接触电阻时, 故障问题是接地网就要导体出现虚焊或者漏焊的情况;
(2) 当整条支路的电阻变的无穷大时, 属于重大故障, 接地网均压导体缺失。
4 结论
接地网直接关系着电网的安全运行, 在电气连接状态检修的过程中, 一定要确保接地网安全可靠, 保障电气设备的稳定运行。
摘要：接地网是电网安全运行的重要手段之一, 在电气连接状态检修过程中, 接地网扮演着不可或缺的重要角色, 确保电气设备及检修人员的安全。本文主要分析了接地网电气连接状态检修原理及检修方法, 并经过讨论设计了接地网电气连接状态检修方案, 提高电网运行的安全性及可靠性。
关键词：接地网,电气连接状态,检修,安全
参考文献
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谈等电位连接与接地故障保护 篇2
1 等电位连接的要求及作用
等电位连接的基本概念是两具金属物之间用导体直接连接, 目的是使两导电物处于同一电位, 使人接触两导电物时, 不受电击的危害, 同时附带其他保护作用。
建筑物内导电金属物做等电位连接, 是降低建筑物的间接接触电压, 和不同金属物之间的电位差, 避免自建筑物外经电气线路和各种管道引入的事故电压的危害, 减少保护电器动作不可靠带来的危害, 避免外界电磁场的干扰, 改善电磁兼容环境。
这里需要说明, 建筑物内产生间接接触电压, 一般是发生接地故障时, 电气设备外壳带电, 与附近导电物之间有电位差, 人无意触之, 即发生触电危害。或自建筑物外引入危险电压, 是同一供电系统其他部分 (本建筑物外) 发生故障, 沿线路和管道引入建筑物的电压, 两者均可造成触电危险。保护电器动作不可靠是表明不按规范要求动作, 切断故障回路, 使故障电压持续存在, 其结果可能造成线路火灾, 也可能发生触电危险。避免外界电磁场的干扰, 主要是建筑物内金属物连接在一起, 形成金属笼式结构, 可以起到电磁屏蔽作用。
等电位连接分为总等电位连接、辅助等电位连接、局部等电位连接。实际工程中根据不同需要采取不同的等电位连接。
总等电位连接是将建筑物电气装置外露导电部分与装置外导致部分电位基本相等的连接, 通过进线配电箱近旁的等电位连接端子板 (接地母排) 将下列导电部分进行连通。
进线配电箱的PE (PEN) 母排;金属管道、排水、热力、煤气等干管;建筑物金属物;建筑物的接地装置。
辅助等电位连接是建筑物内导电部分之间用导体直接连通, 使其电位相等或接近。
局部等电位连接是在一局部范围内, 将多个导电部分通过局部等电位端子排连通, 形成局部等电位连接。
等电位连接示意图如图1所示。
2 接地故障特点及接地系统型式
接地故障是指相线对地或与地有联系的导体之间的短路, 它包括相线与大地、PE线、PEN线、配电和用电设备金属外壳、线路管槽、建筑物构件、上下水和采暖、通风等管道以及金属屋面、水面等之间的短路。
接地系统型式根据系统接地与设备接地的关系分类。
TN系统:电源的中性点是不经阻抗直接接地的, 电气装置的外露导电部分是通过与接地的中性点的连接而接地。
TT系统:电源的中性点是不经阻抗直接接地的, 电气装置的外露导电部分的保护接地也是直接接地的, 其系统接地与保护接地是分开设置的, 在电气上是不相关联的。
接地故障根据不同的接地型式表现不同性质, 主要表现在接地电流大小不同上, 接地故障防护需按接地电流选用不同的防护电器。
接地故障属于电气短路的一种, 其与线路相间短路与过载不同。相间短路与过载故障电流较大, 通过整定保护电器等值, 及时切断回路。而接地短路因接地点阻抗不确定性, 使短路电流大小不同。当短路电流较小时, 保护电器不能及时动作, 故障电流可产生电弧引燃附件物体, 或在线路中产生故障电压。所以, 接地故障保护设置需根据不同接地型式, 采取不同的措施和方法。
3 接地故障保护
因接地型式分为TN系统、TT系统、IT系统, 各系统接地故障情况不同, 下面将讨论工程中常用的TN系统, TT系统接地故障保护要求。
3.1 TN系统接地故障保护
TN系统某一回路发生接地故障时, 故障电流沿PE线或PEN线返回电源, 根据故障特点不同分三种情况, 最严重的情况是故障点焊死, 故障电流大, 保护电器迅速动作, 切除故障回路, 避免事故发生。但是, 有时用电设备离电源较远, 线路阻抗大, 接地电流小, 不足以使保护电器及时动作, 故障电流在PE线上形成的压降又超过限值, 就可能发生触电危险。故根据国家标准, 在这种情况下, 需采取辅助等电位连接措施, 防间接触电危险, 保护人身安全。
TN系统配电线路接地保护的动作特性如下:
式中:
Uo———相线对地标称电压;
Zs———接地回路阻抗;
Ia———保证保护电器在规定的时间内自动切断故障回路电流。
TN系统切断故障回路时间要求:
固定式设备线路不宜大于5s, 手握式和移动式电气设备线路不应大于0.4s。
当同一配电箱既供电固定式设备又供电手握式或移动式设备规范要求:
(1) 配电线路切断时间均为0.4s。
(2) 使配电箱至总等电位连接回路之间的一段PE线阻抗不大于ZoUL/Uo, UL是安全电压限值, UL=50V;或做辅助等电位连接。
正常情况下保护电器按上述要求, 满足ZsIa≤Uo特性, 可以及时切断故障回路。特殊情况下, 当电气装置或某一部分线路切断时间不能满足要求时, 应在局部范围内做辅助等电位连接。
辅助等电位连接有效性按下式检验:
式中:
R———可同时触及的外露导电部分和装置外导电部分之间, 故障电流产生电压降引起接触电压的一段线路的电阻;
Ia———切断故障回路时间不超过5s的保护电器动作电流。
从以上所述可知, 在TN配电系统中, 保护电器不能及时切断线路, 而需防间接触电危险时, 采取的辅助措施是总等电位连接和辅助等电位连接。在实际工程中, 供电线路过长, 或用同一配电箱供电固定式设备和手握式或移动式设备, 比比皆是。而且手握式或移动式设备切断故障回路时间为0.4s, 也是考虑了总等电位连接作用的结果。所以, 总等电位连接和辅助等电位连接是供电系统接地故障保护的前提。没做好等电位连接, 则不能实现完整的接地故障保护。IEC标准规范要求, 总等电位连接是接地故障保护的基本条件。
当然, 总等电位连接固然能大大降低接触电压, 如果实际建筑物距离电源较远, 线路较长, 保护电器动作时间和接触电压值都可能超过规定值, 可以通过增加导线截面来减小阻抗, 增大接地电流, 满足切断时间要求。但是, 此种方法, 增加费用较高, 经济性不强, 若通过等电位连接实际安全要求, 费用较小, 只需要区区几段连接线就可实现, 是非常实用的办法。
下面具体分析做等电位连接后TN系统接触电压下降情况。辅助等电位连接作用分析如图2所示。
对于手握式或移动式用电设备供电线路本身发生故障时, 采用漏电断路器RCD保护。
3.2 TT系统接地故障保护
TT系统接地故障分析如图3所示。
TT系统的用电设备单独设接地装置, 与电源系统接地无关。电气系统其他部分线路故障, 危险电压不会沿PE线传导TT系统设备上, 因此在TT系统等电位连接没有TN系统重要。但根据有关资料计算表明, 当保护接地RA=4Ω, PE线阻抗ZPE=0.5Ω, 建筑物做等电位连接, 预期接触电压降低89%, 效果十分明显。所以, TT系统出于安全考虑, 也应做好等电位连接。
当TT系统发生接地故障时, 预期接触电压为接地电流Id与RA乘积。通常Uf=IdRA值较大, 超过50V, 规范要求Uf=IdRA≤50V, 要满足规范要求的动作特性, 只有减小RA值, 在实际施工中, 将电阻减的很小是很困难的。故TT系统采用漏电断路器保护, 动作取值In=30mA。Uf=InRA≤50V, RA≤50/0.03Ω=1666Ω, 电阻小于1666Ω在施工中非常容易实现, 规范要求保护接地电阻小于10Ω, 可以满足接地保护要求。
4 结束语
接地连接 篇3
Han誖GND (Han Ground) 是HARTING浩亭用于位势均衡的创新型解决方案。该创新的连接器系列, 首次在可插拔设计中应用接地系统。连接器在电气和系统布线的应用已有多年经验, 技术亦渐趋成熟。该方案的优点是调试快, 不出错。若在调试操作中, 如一直连接着位势均衡电线, 则相对耗时, 亦容易出错。HART-ING做出的补救方案就是使用Han誖GND。在坚硬的IP 65塑料外壳中的单极连接器专为10～35 mm2之间的多股线连接而设计, 可选择卷曲终端或轴向螺丝式终端。不需使用专有工具, 就能将电线连接到轴向螺丝式终端上。如使用简易螺丝刀, 则连接更快, 简单、牢固。使用附加的锁止组件, 保证连接器结合紧密, 预防意外开裂。
优点:首个实现位势均衡的可插拔连接器;设计精密, 节省空间;简洁的塑料外壳;IP 65;不需使用专用工具, 就能将分离的轴向螺丝触点, 直接连接至多股在线。
接地连接 篇4
关键词：接地网,电气连接故障,诊断方法,用电管理
电力应用逐步成为社会发展的重要动力来源, 接地网应用接地线, 实现工业生产电力应用机械的迅速放电, 从而保护电力供应系统。由于电力应用范围逐步扩大, 接地网的建立也进一步拓宽, 机电网的安全问题受到重视。一方面, 接地网的中电流过大, 容易造成接地网出现故障;另一方面, 长期接地环境也会使接地网出现输送故障, 对电力资源的安全应用造成了安全隐患。对基地网安全隐患的诊断方式进行研究, 为我国实现电力资源应用体系的完善提供了理论借鉴。
1 接地网在我国电力资源应用中的作用
接地网是电力应用中常见的一种电力连接保护装置, 将电力输送的连接与地面相连接, 在实际中, 可以迅速处理电力输送中存在的电力故障导致的漏电情况。接地网电气连接可以为电力应用提供安全的保护措施, 完善电力应用的保护系统, 促进我国电力应用在实际应用中的作用, 是社会电力应用系统进一步科学规划发展的重要体现。因此, 对接地网电气连接在解决故障隐患中的研究可以使电力资源故障应用管理系统的安全系数得到进一步提高, 完善电力管理系统的发展。
2 接地网电气连接中存在的基本故障
为了实现我国工业生产中技术应用的进一步完善, 应用管理系统的科学性发展, 本文从接地网在电气连接的实际应用情况出发, 对接地网电气连接系统在实际应用中的基本故障进行总结。接地网电气连接的基本故障一方面是由于电力输送中电流输送过大, 导致接地网无法承受巨大的电流, 使接地网电力输送中电阻加大, 接地网电气连接出现短路的情况, 接地网电气连接中电流、电阻的任一方发生变化, 接地网电气连接都会出现应用故障;另一方面, 接地网电气连接的设计原理是通过地线分解电流应用中产生的电力波, 从而使电力应用的电力波能够在实际应用的合理范围内, 接地网电气连接的应用环境受到空气湿度、土壤成分等多种因素的影响, 容易造成接地网电气连接的线路出现腐蚀或者接地网电气连接的实际应用效果出现偏差的情况发生, 从而使接地网电气连接发生防雷效果差等多种应用故障。
3 接地网电气连接故障的诊断方法
3.1 应用接地网电气连接电阻值进行判断
接地网电气连接中基本故障的安全诊断可以保障电力应用的安全开展。从接地网电气连接的基本应用出发, 对接地网电气连接的基本故障进行判断。应用接地网电气连接中电阻值的变化对接地网电气连接的故障进行检验, 电力资源作为社会生产的主要电力之一, 在实际应用中对电力输送的电流、电压、电阻进行调节控制。一般而言, 工业生产中能够常用的基本电压值为380 V, 实际应用的稳定性较强, 对接地网电气的安全连接进行控制和保障, 来源与对应用电力的电阻进行控制, 从而达到保护电流输送的作用。例如某工业生产中, 电力供应的电压值为380 V, 电流输送为200 A, 此时电阻控制在100~150Ω之间最佳, 当工业生产中应用电阻的数值显示范围低于100Ω或者高于150Ω时, 说明此时地网电气连接出现了应用故障。
3.2 应用导电导热属性判断电气连接故障
电力应用在我国社会生产中的作用逐步加强, 为实现电力资源应用管理的安全应用, 要对接电网应用范围的实际应用情况进行判断, 利用线路的导热导电特性对接地网电气连接故障进行判断。在电力应用中, 电流通过时会产生电阻, 电阻容易在实际中产生导热现象。在实际工业生产中, 如果线路导热能力没有随着电流输送的加大而增加, 说明地网电气连接的运行中可能存在漏电的情况。
3.3 利用新型监测技术判断电气连接故障
随着我国电力应用在社会发展中的作用逐步扩大, 电力应用系统中的先进检测技术的应用水平也得到逐步提高。采用红外检测技术进行电力应用的检测, 可以直接对接地网电气连接在实际应用中电流、电压、电阻的控制情况进行分析, 从而达到保护工业生产设备, 实现工业生产安全的目的。例如, 某工厂采用红外远程检测控制技术进行检测控制, 应用新型监测控制手段, 实现对接地网电气连接故障的及时处理, 提高了电力资源在实际应用中发挥接地网电气连接的实际作用。
3.4 通过雷电监测值判断电气连接故障
接地网电气连接在我国工业生产中的应用主要是为了对工业生产中电力资源应用中可能存在的安全隐患进行及时处理, 尤其是在工业生产中, 防雷工作的开展具有重要的作用。接地网电气连接的正常应用可以准确判断雷电, 当接地网电气连接对可能存在的雷电预测值存在数值显示为数值检测段时, 说明接地网电气连接在实际应用中存在安全检测系统故障, 需要及时对接地网电气连接检测系统进行维修, 保障接地网电气连接的实际应用作用。
4 结论
接地网电气连接是现代电力应用中的安全保护手段之一, 在我国工业生产的安全用电管理中得到广泛的应用。为了保证现代社会生产的安全性, 对我国电力应用中接地网电气连接的基本故障和诊断方式进行了简单分析, 以实现我国电力应用系统的科学、安全发展。
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