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江苏鑫景源电力科技有限公司
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阅读：158发布时间：2023-6-13
在社会化生产中，电气技术在各行各业发挥着不可替代的作用，低压成套开关柜成了人们生产生活中的常用设施。电气保护设备的设计需要考虑很多因素，尤其是接地保护的方法和措施，这是从事电气工程的技术人员正在深入研究的课题。
在电气带来便利的同时，也有很强的风险，比如电气短路引起火灾，威胁人身安全。电气接地保护技术可以有效保证电气的安全使用，不仅保护低压开关柜的工作人员，还保护着日常中运行的低压成套开关柜。
接地技术是将带电设备的外壳与大地连接。举个简单的例子，当静电现象在冬天经常触摸物品时，会有轻微的过电现象，此时，你可以把手放在墙上静置几秒钟，以发挥导电作用。因此，接地技术就是为了防止电气内部绝缘破坏导致外壳带电而引起触电事故发生的工程技术。
目前来看，接地技术的作用实现途径有两种，一种是提高电路和低压开关柜自身的稳定安全性。很多的低压开关柜在正常运行的过程中，都会以一定的频率运行，通过接地技术，可以有效防止或避免因频率过载发生干扰电压现象的发生，保障低电平信号平台的安全正常运行。另一种是对干扰的控制。电子设备是一种精密的仪器，在安装过程中必须认真对待。在设备正常运行状态下，其自身产生的电源通常以交流电源的形式运行。由此产生的电容器对低压开关柜有很大的干扰，可以发挥接地技术**保护设备的正常运行。
电气接地设备的基本方式现在可以分为三种：一种是单点接地与大地相连的方式。这种方式在日常生活中随处可见，许多简单的设备使用这种方式；另一种是多点直接接地，低压开关柜金属外边缘与土地连接，目前适用于大平台低压开关柜，可有效提高设备抗力；*后一种是系统接地，系统接地不仅可以保护低压开关柜，还可以保护系统稳定性和电磁兼容性，杀死两只鸟。各行各业都有自己的基本原则，尤其是低压开关柜的设计、安装行业，从业要求高，原则严格，遵循首先按照国标给定的标准执行，若地方标准、行业标准高于国家标准的方可执行的原则。由于低压开关柜本身的结构和技术参数的影响，电路连接方式会有很大的不同，因此，在设计和安装接地设备时应考虑。
市场上常用的接地系统有三种类型：一种是TN系统，俗称三相五线系统。当低压开关柜的金属外壳因系统故障而充电时，会形成相线和零线短路，降低电路电阻，增加电流，使低压开关柜内的保险丝迅速熔化，切断电源，保护低压开关柜和维护人员的人身安全。其实TN系统还可以分三个种类，一个是TN-C系统，一个是TN-S，还有一个是TN-C-S系统，安全系数高、常用的系统是TN-S，TN-S系统适用于内部设有变电所的建筑物。
TN-S系统安装时应注意引出变压器后中性线，即N线和保护零线PE线分开，PE在正常运行过程中，无电流无电位，只有在接地故障时才能通过故障电流。N线上会有三相不平衡电流，因此，在系统低压配电设计中，应平衡分配电力负载，尽量使三相平衡。PE线应在规定距离内接地，入户端应重复接地。
第二种是TT系统，系统的中性点，代表直接接地。第二个T表示设备的金属导体部分与地接，中心线（N除电源端接地一点外，线路不得在其他地方接地。该系统内的各个低压开关柜或各组低压开关柜可各有自己的接地极和PE线。各PE线之间在电气上没有联系。该系统可以避免供电范围内在PE线上通过接地故障电压。TT系统适用于无等电位连接的室外场所，如施工现场、室外照明系统等。
第三种是IT系统中，电气系统直接通过高阻抗与地面连接，外露的导线部分可以通过保护地线与地面连接。该系统不引出中性线，无法提供220V的电源电压，这种系统适用于对安全性有特殊要求的地方，如医院手术室、矿井下、钢铁厂等场所。
理论上，电阻越小，电导率越好，一个运行良好的导电系统，要尽量减少电阻。中国幅员辽阔，每个地方的土壤环境不同，土壤成分复杂，含有多种矿物质。在设计和安装接地系统之前，应收集当地土壤数据，甚至发送到实验中，分析土壤中所含的成分、水分、温度和pH值，并制定安装方案。常用的改变土壤电阻率的方法有三种，未来的电气发展也许会催生出更多的种类。目前来看，这三种是讨论*多的。
一是在土壤中加入一些微量矿物质，比如，无机盐、工业盐，还有常用的氯化镁。这种物质是制作防冻剂的原料之一。这些化学物质和矿物质非常容易获取，同时成本低。然而，也有很大的缺点。例如，如果将无机盐放入土壤中，它不仅会被土壤吸收，还会被雨水冲刷。此外，使用难以控制，费时费力。即使能保证人工实施和无机盐补充，也会导致土地长期盐碱化，不利于长期发展。
第二种是注水，不断往土壤中添加水分。根据安装面积，分布式根据安装置喷雾周期。理论上，虽然水资源很容易获得，但这种方法需要时间和精力，这也是对水资源的巨大浪费。理论上，这种方法并不容易实现。
第三种方法是接地增效剂，这种增效剂就是为了应对降阻而被发明出来的，它的优点也非常多，效能稳定，不需要人工维护，能够改善土壤的接地性能，这在平时的施工过程中用到的多，常用的增效剂是导电水泥，干湿两用极为方便。除土壤减阻外，还有其他方法，如外接引地法，将暴露的低压开关柜引入地面，以降低电阻。又如扩大接地安装面积，这种方法很像物理学上的受力面越大，力分布就越均匀，这在平原地区还是有可能实施的，但是，在多雨的山中地区就很难实现。在土壤条件好的地区，可以把地网埋得深一点，越深，导电越好，就像大树的根须一样扩散效应也就越好，根据《交流电气装置的接地设计规范》GB/T50065-2011要求，接地网埋深不宜小于0.8米。
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