浅析工厂电气工程设计中接地系统 王浩宇

浅析工厂电气工程设计中接地系统王浩宇

发表时间：2019-04-24T10:47:08.890Z 来源：《基层建设》2019年第2期作者：王浩宇

[导读] 摘要：接地系统属于电气工程设计的重要组成部分之一，该系统的设立对于整个电气系统的安全稳定性提升至关重要。

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摘要：接地系统属于电气工程设计的重要组成部分之一，该系统的设立对于整个电气系统的安全稳定性提升至关重要。在实际的工厂电气工程回路中，如果没有科学合理的接地系统设置，不仅会增加整个系统的安全隐患，而且一旦发生安全质量问题必会造成严重的损失，针对上述情况，电气工程行业对电气系统的接地设计进行了明确规定，但具体的接地类型以及系统设计形式都比较的复杂多样，因此加强对工厂电气工程设计中接地系统的研究十分有必要。本文着重就电气工程接地系统的概念以及种类进行了详细分析和介绍，希望本文对从事电气工程设计中接地系统研究工程设计人员有所帮助。

关键词：电气工程；电气工程设计；接地系统；工厂电气工程

当今世界，电力能源已经成为至关重要的能源形式之一，伴随着近年来国民经济的快速发展，尤其是工业化进程的不断推进，如何有效提升供电系统的安全稳定性已经成为了全球所普遍关注和重视的问题，因为其对于工厂生产活动的正常运行以及设备、人员的安全性而言至关重要。受多种复杂因素的综合影响，使得如今工厂电力系统安全稳定性承受着严峻的挑战，下文将着重就电气系统与接地系统进行深入研讨。

1、探究工厂电气工程设计中接地系统的重要意义

国民经济的健康稳定发展离不开电力能源的全力支撑，而且与其他的能源相比，电力能源具有高效、清洁等诸多优点，其也是全球范围内应用最为广泛的能源之一。但是电力能源并非是一种安全稳定的能源种类，其非常容易受到外界因素的影响和破坏，为了有效的克服其上述缺点，工程设计人员在进行电气系统设计的过程中，会根据电气系统的实际情况分别配以接地系统。而接地系统的合理应用，不仅能够显著的降低电力系统故障引发安全事故的可能性，还能加强对整个电气系统的保护，因此加强对工厂电气工程设计中接地系统研究具有重要意义。

2、接地系统概述

所谓的接地系统，其实就是指通过接地线的方式，将电力系统或者电压保护装置与接地极连接在一起的统称。接地系统根据用途的差异性被分为了四大类别，他们分别是工作型、保护型、防雷型以及防静电型，就具体的应用情况来看，其中保护型接地系统应用最为广泛。保护接地的有效运用，旨在加强对企业工人的安全防护，尤其是针对企业的电气设备漏电绝缘体破损情况；防雷接地就要就是通过特殊装置的设置，来有效的将雷电电流引入至大地之中，从而实现对电气设备的保护；而静电接地在某些危险物品输送设备中应用比较广泛，其主要为了避免因静电而引发爆炸的事故发生。归根究底，接地系统都是为了加强对人以及各种设备的保护，主要的工作机理也都是将电流引入至大地之中。但是根据接地形式以及作用不同又可以分为许多种情况，但无论采用何种方式方法，都应当结合工程的实际情况以及具体用途进行甄选。

3、工厂电气工程设计中接地系统介绍

3.1 TN-C接地系统介绍

TN-C接地系统主要被应用于一些接地要求比较低的电气系统之中，而且对于系统回路的电容量也有一定的要求，而且该种接地系统中中性线与保护线是合用的，因此该种系统主要适用于那些电容量比较小的系统之中，当然应用场景对于接地的等级要求不能太严格。也正是由于以上几个特点，也导致了该种接地系统在实际的电气系统中应用的十分少，该种系统最为显著的特点就是成本低廉。与此同时，该种接地系统也存在一定的不足之处，即由于系统回路中存在不同程度的不平衡性，而这些不平衡性会滋生一系列的电磁干扰，这些电磁干扰在一定情况下会变成严重的安全事故，因此工程设计人员在引用TN-C接地系统时，必须要将上述危害考虑在内。

3.2 TN-S接地系统介绍

TN-S接地系统主要应用那些安全系数要求比较高的场景，但其也要求这些目标场景必须具备一定电磁抵抗能力。因为该种系统中不会有额外电流产生，当然也就不会顾虑电磁干扰选项，所以许多敏感的电气元件和电子仪器都被应用其中，但也正是这些昂贵仪器元件的使用，使得该系统的成本投入方面始终是该系统的一个显著弊病。该系统被广泛的应用于民用电气供电系统以及精密电子设备供电系统之中，不足之处即该系统依然无法有效的解决相线对地短路以及电压故障引起的点电位升高的弊病，而且中性线中也掺杂有三相不平衡电流、谐波电流以及单相工作电流，尤其是其中的谐波电流，其会给整个回路带来不同程度电源污染，甚至在某些情况下其会超过相线电流值，为了有效的解决上述问题通常会在传统的三线电缆中增加一根电线；单线工作电流也是工程设计人员需要格外注意的一个问题，因为正常中线的电流与相线电流会相同，但是伴随着整个系统工作时间的累加，单项工作电流值会逐渐变大，进而便会引发一系列的问题；三相不平衡电流的情况与相变电流的变化情况相似，但其变化情况更加的复杂。总之，在选用TN-S接地系统之前，必要要对以上几种情况记性综合考量。

3.3 TN-C-S接地系统介绍

顾名思义，其实TN-C-S接地系统其实就是上述的TN-C技术与TN-S技术的有机融合，

TN-C-S接地系统属于时下各种工厂电气工程设计中应用最为广泛的种类，该种接地系统往往会将保护线和中性线分为两个部分，其中的一部分保护线与中性线分开设置、另一部分结合在一起。TN-C-S接地系统虽然吸纳上述两种技术的精华和优势，但是这也使得该种系统设计工作十分的复杂，因此其对于工程设计人员的专业技能水平要求较高，后续维护与维修难度也非常的高，但鉴于该种系统的优良的安全性，其被应用于诸多重要或者规模庞大的系统志宏。但由于该种电路系统中存在电压降，所以在具体的接地系统设计过程中需要将线路多次重复接地，而在实际的系统设置过程中，需要工程设计人员将设备金属外壳中的保护线与中性线都设置于PEN线中，因此在实际的电路系统中，PEN线路中既会有负荷电流又会有谐波电流，而且PEN线中的电降压也就会集中于线路的金属管线以及用电设备外壳之上，一旦系统出现短路或者断路情况，那么都可能因为故障电压而引发人员触电或者设备损害情况出现。因此TN-C接地系统在那些精密电子设备、普通工程或者存在易燃易爆的特殊场所并不适用，其更加适用于一些三相负荷平衡并且谐波电流较少电气系统应用场景。

3.4 等电位联结方式

等电位连接属于一种比较优良的设计方案，因为该种设计方案要明显的由于TN-C-S接地系统的多次重复接地方案，其不但更加容易操