试述自来水厂电气设备的接零和接地保护

摘要：本文首先概述接零保护和接地保护，然后具体阐述了自来水厂电气设备的接零和接地保护措施。

关键词：自来水厂，电气设备，接零保护，接地保护。

中图分类号：F407.6 文献标识码：A 文章编号：

一、接零保护

接地电网中的中性点接地称为工作接地,接地的中性线称为零线, 把电气设备不带电的金属外壳、构架和零线进行联接叫接零保护。

在接地电网中, 不采取任何保护是危险的,采用接地保护也只能减轻触电危险程度, 并不一定足以保证安全,而接零保护可使设备漏电变成单相短路, 使保护装置迅速切断电源, 保证电气设备正常运行。人体触摸漏电设备时等于触摸零线, 不存在危险电压,可防止人身触电事故。

采用接零保护应注意的问题：

1）系统接地必须可靠, 接地电阻必须符合要求, 工作接地必须良好。否则, 当一相接地时, 因工作接地不良, 会使接地电流不大, 保护装置不动作, 故障电流长期存在并可能通过人体、设备回到零线使所有接零设备带上危险电压。

2）接零保护必须具有可靠的短路保护或过载保护相配合, 必须按规范要求选择保护器及其整定值, 以提高其可靠性。

3）重复接地：除中性点接地外, 还应在其他地方将零线多处进行重复接地, 其目的是为防止由于某些原因一旦造成中性线断线, 带电的机壳也可通过其它重复接地装置与中点构成回路, 使保护电器动作。即使保护电器之整定电流大于接地短路电流而不动作时也可减轻事故的危险程度。重复接地还可降低二相不平衡时零线出现的危险电压。

4）除单相回路的工作零线外, 三相四线的零线上不允许加装开关和保险丝, 有单相负荷的线路保护零线不得借用作工作零线, 保护零线不得串联, 而应直接接于电源零线上。

5）在同一系统中, 不得将一部分设备接地, 另一部份设备接零。因为, 若接地设备漏电,不但接地设备会产生危险电压, 而且由于零线电压升高将使所有接零设备带上危险电压, 加大了触电的危险性。

二、接地保护

在不接地的电网（对地绝缘）中将电气设备不带电的金属外壳、构架与大地做电气联接叫作接地保护, 接地保护可使因绝缘受损产生故障的电气设备接触电压和跨步电压远比无接地保护时为小, 大大减轻了触电的危险程度。

在高压系统中因接地电流较大, 通过接地极将有电流向四周流散, 在接地极附近各处造成了不同的电位分布, 当人在接地装置附近行走时, 两脚处在不同的电位下（称跨步电压）, 也有可能造成触电事故。为此, 接地通常采用金属网状方式的接地网（均压网）。 采用网状方式可以增大接地面积, 减小电流密度和电位梯度, 跨步电压也相应的减小。对于接地电流500A以下的小接地电流系统, 高、低压共用接地装置时, 设备对地电压不超过120V；高、低压各有独立接地装置时, 设备对地电压不得超过250V。

为了保证安全用电和将对地电压限制在安全范围内, 必须采用人工接地装置。接地装置包括接地体（接地极）和接地线,接地电阻包括接地体的散流电阻和接地线电阻。人工接地体在国内通常采用镀锌钢管或镀锌角钢垂直打入土壤中, 打入深度为2.5m, 其联接线称为接地母线, 埋深约600m 。引进工程设计的接地极通常采用Φ10mm紫铜圆棒作为地极, 长度同上；其接地母线通常采用Φ8一10mm的圆铜作接地母线, 引到地面之母线求与地面绝缘(用塑料管保护), 埋深同上。不论国外设计还是国内设计, 接地体一般由多根组成环状的闭合网,采用等电位敷设方法。

三、自来水厂电气设备的接零和接地保护措施

1) 按照标准规定：接地装置的接地电阻不应大于4 Ω。

2) 接地极应在2根以上，其中一根应广泛利用天然接地极，如与大地有可靠连接的房屋和建筑物等的金属构架及自来水管路等（但有爆炸危险品存放的房屋和建筑物的金属构架及可燃性气体通过的管道严禁作为天然接地极）。接地极应在靠近建筑物但又未进入建筑物内的地方焊接，为了保证设备的接地可靠，对于大型电气装置的接地极至少设置两处，以防止建筑物因局部改建时其金属构架有所变化或管道拆开维修时接地极处断开。如果设置2 处接地保护点，遇上述特殊情况也能保证接地系统有相当小的接地电阻。另外，大型电气装置或规模工程项目的接地极应有备案制，一旦涉及到建筑物开挖或管网系统维修改造，首先应查找接地极，如果相干涉，要先采取有效措施按照标准重做接地极，以确保大型电气设备和规模工程项目接地的可靠性和安全性。另外在接地焊接点上要涂上樟丹油，利用自来水管作接地极时，在水表处2 端应用与接地干线相同截面的导线跨接。

3) 接地线可用绝缘导线（铜或铝芯）或裸导线（包括扁钢、圆钢），所用的接地导线不可以有折断现象，如果不得以用零料线时应采用适当的连接法确保接头处采用焊接、压接等可靠的方法连接，以加强机械强度，减小接触电阻。禁止在地下用铝导体（线或排）作为接地线或接地极。

4) 接地线与接地极的连接应通常采用焊接和压接的方法,连接处应便于检查。采用焊接方式时,焊接面的搭接长度应不小于方形断面宽度的2.5倍或圆形断面直径的7 倍。用压接方法把接地线和接地极连接在一起时,一般应采用如下方法: 在接地极上焊接接地螺栓，在接地线端压接镀锡的铜鼻子，接地极螺栓连接的铜鼻子上下均放置垫圈，铜鼻子上面的垫圈与拧紧螺母之间加弹簧垫，确保接地线与接地极之间可靠地连接。

5) 接地线用螺栓与电气设备连接时，必须紧密可靠，不可接到电机轴流风机罩壳上，在有震动的地方必须采取防松螺母、弹黄垫圈等连接。每一接地的设备必须用单独接地线与接地极连接，接地线应用“T”字接法，不能将各电气设备的接地线串联使用，以保证有效接地。

6) 接地线与相线、中性线同时架空或穿管（仅指接地支线）时，必须与相线、中性线有明显的区别。在工程项目中接地线穿过楼板等处应加护管保护外，一般都应明露，以便检查。接地线明敷设时应涂上黄绿色标，在无法固定可能受到外力拉扯使之损坏的地方，应用防护罩加以保护。敷设在室内的接地干线采用扁铜时，可用支持卡子沿墙敷设，它与地面距离约200mm，与墙的距离约15mm。

7) 明、暗管线的金属管子及利用作接地极的金属自来水管所有连接点之间的电阻不应超过1欧姆。明管线不允许利用管子作接地干线（接地支线除外）。

8) 接地装置在正常运行中，应定期进行检查测试，每年至少一次。接于建筑物金属框架上或自来水管道上的天然接地极在设备检修后应检查其接地线连接部分是否接地可靠，导线是否折断，确保接地保护有效安全。

9）另外，重复接地是保护接零系统中不可缺少的安全技术措施，其作用有以下四点：一是降低漏电设备的对地电压；二是减轻了零干线断线的危险；三是当线路、设备发生对地短路时，由于重复接地与工作接地并联，降低了接地电阻，增加短路电流，加速保护装置动作速度，缩短事故持续时间；四是因重复接地对雷电流的分流作用，改善了架空线路的防雷性能，有利于限制雷电过电压。

四、结语

接地、接零保护都是电气安全防护的重要技术, 但每种防护技术都有他的局限性只有和其他防护技术配合使用才能更好地发挥其作用, 才能更好地保证人身安全和自来水厂电气设备的正常运行。

参考文献：

［１］刘介才．供配电技术．机械工业出版社，2005

［２］行业标准．机械工业电力设计规范，机械工业出版社，1997

［３］电气规范标准汇编．中国计划出版社，2000

［４］纪．浅析智能建筑的电气接地和保护．科技资讯，2006（25）．