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电气接地论文
摘要:本文谈及了电气的接地问题及其具体措施.更多电气论文相关范文尽在职称论文发表网。
现代接地的概念可以简单的表述如下:对于线路工程师来说,“接地”的含义通常是“线路电压的参考点”;对于系统设计师来说,它常常是机柜或机架;对电气工程师来说,它是绿色安全地线或接到大地的意思。一个比较通用的定义是,接地是电流返回其源的低阻抗通道[1,2]。注意要求是“低阻抗”和“通路”。
1 供电系统的接地
1.1 供电系统的两个接地
对于任何电压等级的供电系统来说,负荷端电气装置外露导电部分的接地和系统内电源端带电导体的接地是都需要处理的两个接地问题。在低压供电系统中,所谓的背后接地,也就是电气装置内电气设备金属外壳、布线金属管槽等外露导电部分的接地,也就是前者。系统接地是指变压器、发电机等中性点的接地,也就是后者。
1.2 系统接地的作用
系统接地的作用是保证系统的正常运行,例如当雷击时,地面强大的瞬变电磁场使架空线路感应幅值很大的瞬态过电压,它持续时间极短,以微妙计,但过电压幅值和上升徒度很大,使设备和线路承受危险电涌电压的冲击。作系统接地后线路感应的雷电荷获得对地泄放的通路,大大降低了这一瞬态过电压,减轻了设备和线路绝缘被击穿的.危险。又如高、低压共杆的架空线路,若发生高压线路坠落在低压线路上的故障,如有系统接地,高压侧故障电流可通过低压系统的系统接地返回电源,使高压侧继电保护动作迅速切除电源,从而避免或减轻故障的危害。
1.3 保护接地的作用
保护接地是电气装置内外露导电部分的接地。发生相线碰设备外壳接地故障后如未作保护接地,设备外壳的对地电压Uf即为相电压220V,人体若接触此电压电击致死的危险很大。作保护接地后,以仅为PE线和Ra上故障电流Id产生的电压降,仅为220V的一部分。Ra还为Id提供返回电源的通路,从而使保护电器动作而切断电源,起到防人身电击和接地故障火灾的作用。保护接地对电气安全是十分重要的,除特殊规定外,必须保证接地通路的正常导通。IEC规定PE线(包括PEN线)不允许装设开关以杜绝开断。
1.4 10/0.4kV配电变电所内的两个接地
10/0.4kV配电变电所既是低压系统的电源端,又是10kV系统的负荷端。因此它既有变压器低压中性点的系统接地,也有电气设备外露导电部分保护接地。在过去10kV网络不接地系统中,这两个接地通常是合一的。
2 建筑接地施工
保护接地是将电气设备正常运行时不带电而故障情况下可能呈现危险的对地电压的金属外壳(或构架)和接地装置之间作良好的电气连接。在实际应用中,有桩基的建筑工程中,可以把桩基作为接地体,以基础钢筋作为接地网,以主体柱筋作为引下线与桩基连接而构成自然接地装置。这种系统可以防雷,采用钢筋主要是考虑到雷电时的热效应,不使接地系统遭到损坏而在某处断开,建筑防雷接地系统要求在建筑的使用寿命内要经受雷击而不损坏。
对于电缆接地来说,在建筑物入口的地方,各个高层建筑物的每个楼层配线之间以及其每个二层的交接之间都应该设立接地设备安装点,同时,在建筑物入口处的接地设备装置点必须要紧挨保护器,T 线电缆的的防磁保护层必须用4mm2多股铜线焊接到电线所过的配线间的接地设备上,并且干线电缆的防磁保护层必须时刻保持着连续的状态。建筑物所引入电缆的防磁保护层必须要焊接到建筑物入口处的接地设备上。各个配线之间应使用多股铜芯接地母线进行焊接,然后再与土壤中的地体进行连接。接地用线的位置应该在建筑物的中心位置上。对于没有防磁保护层的T线电缆应将其放入到金属管的内部,金属管的接头处的连接必须要牢固,以确保电气时刻保持连通的状态,所有经过的配线间必须使用6mm2辫式铜带与接地装置进行连接。接地电阻值应按照应用系统设备接地的具体要求进行实际操作。
在做接地系统时,可能会认为接地极打的越多越好,实际情况是接地极密度太大,会使故障电流从各接地极往大地各处扩散时,相互之间产生屏蔽阻碍作用,从而影响接地效果。一般要求接地极之间的间距不宜小于其长度的2倍。
低压电力设备接地装置的接地电阻,不宜超过4 Ω。使用同一接地装置的并列运行的发电机、变压器等电力设备,当其总容量不超过100kVA时,接地电阻不宜大于10 Ω。仪表和DCS的接地系统一般要求接地电阻不大于1Ω。
3 供电系统接地注意事项
1)接地干线应在不同的两点及以上与接地网相连。每个电气装置的接地应以单独的接地线与接地干线相连接,不得在一个接地线中串接几个需要接地的电气装置;
2)明敷接地线应使用黄绿双色线;
3)当使用胶带时,应使用双色胶带。中性线宜涂淡蓝色标志;
4)在断路器室、配电室、母线分段处、发电机引出线等需临时接地的地方,应引入接地干线,并应设有专供连接临时接地线使用的接线板和螺栓;
5)直接接地或经消弧线圈接地的变压器、旋转电机的中性点与接地体或接地干线的连接,应采用单独的接地线;
6)随着科技的进步,大多数变电站综合自动化系统,在66kV及以下电压等级的不接地系统、经消弧线圈接地或经小电阻接地的系统,采用了理想的单相接地时的选线装置,作为判断是否接地的依据。由于装置采用了相对概念作为判据,因此现场接线时一定注意电压、电流的进出关系及相位不能颠倒,否则会导致选线错误。
PT信号采用开口三角形接线方式,CT信号采用套装零序CT的方法,且极性面朝上,零序CT二次非极性端接地。
电气装置保护接地分析的论文
摘要:低压电气装置保护接地系统中存在的问题:1TT接地系统不应要求中性线重复接地;2在TT系统中应采取措施防止中性线断线;3不应要求采用TN-C系统;4低压电网保护接地系统选用原则.
关键词:低压电气装置接地
在两网改造中,有的单位在设计安装低压电气装置接地系统中,存在一些问题,给今后运行中带来不应有的弊端,现分述如下:
1TT接地系统不应要求中性线重复接地
中华人民共和国电力行业标准DL499-92《农村低压电力技术规范》(以下简称“规范”)规定采用TT系统时应满足如下要求:
除变压器低压侧中性点直接接地外,中性线不得再接地,且保持与相线同等的绝缘水平。
但是,一些单位在两网改造中要求将TT系统中性线作重复接地,理由是防止中性线断线后中性点漂移带来的三相电压不平衡。这是直接违反“规范”规定的。实际上,此做法效果有限,问题不少。
(1)剩余电流动作保护器不能投入使用:
中性线重复接地后,部分正常负荷电流将流经大地,对剩余电流动作保护器形成剩余电流而
使其误动作,如1所示。
“规范”规定,采用TT系统低压电力网应装设剩余电流动作总保护和末级保护,而TT系统中性线作重复接地后是不能装设总保护的,一旦发生单相接地故障或触电事故时无法断开电源,可能造成人身伤亡事故。
个别供电单位为了解决总保护器投运问题,竟将变压器中性线工作接地断开,这是绝对不允许的。配电变压器低压侧中性点直接接地,其目的是配电变压器高、低压绕组一旦因绝缘损坏被击穿时,则可抑制低压侧电压的.升高;在单相接地故障中,使非故障相对地电压不会升高;易实施单相接地保护。
(2)把TT系统变成了TN-C系统
在TT系统中,若把中性线作重复接地,就是把形式上的TT系统,变成了实质上的TN-C系统,如所示。
从可以看出,若N线重复接地点与用户设备接地较近,两个接地电阻是并联电路,也就是把设备外壳接到了中性线上,形成了TN-C系统。
2在TT系统中应采取措施防止中性线断线
(1)必须保证中性线有足够的机械强度,应采用N线应与相线的导线截面相同;
(2)保证N线连接的施工质量;
(3)尽量作到三相负荷平衡;
(4)对低压线路应定期巡视,定期检修,发现缺陷立即处理。
3不应要求采用TN-C系统
低压电力线路改造中,有的单位要求把电能表外壳与中性线连接在一起,形成了TN-C系统。而TN-C系统只适合于有独立变压器且有电气专业人员维修的厂矿企业。
“规范”规定农村低压电力网宜采用TT系统;一般用户是不应采用TN-C系统的,因为:
(1)它不能装用剩余电流动作保护装置,以有效防止电气设备接地故障的间接接触电击、接地电弧火灾和直接接触电击;
(2)它不能断开PEN线,因此难以防止在电气检修时,故障电压招致检修人员的电击事故和电气火灾;
(3)TN-C系统的单相回路内,如果PEN线中断,电气设备外壳可带高达220V的对地电压,威胁人身安全;
(4)TN-C系统的三相回路内,如果PEN线中断,不仅使设备失去等电压连接和接地,在三相不平衡时还因“断零”而引起烧坏单相设备事故;
(5)TN-C系统PEN线不平衡电流产生的电压,将在电气装置内产生电位差和杂散电流,容易打火和干扰电子设备。
在两网改造中,作者发现有的单位的接地系统是不合适的,其接线如3所示。
从中分析,是一个TN-C系统,表箱用螺栓固定在住户的砖墙上,抄表人员在抄表时有麻电感觉。其原因是三相负荷不平衡,N线带有电压,因而导致电能表箱外壳带有电压而招致抄表人员电击。
4低压电网保护接地系统选用原则
(1)非独立变压器供电的厂矿企业不采用TN-C系统。
(2)分散住宅或农村用户宜采用TT系统。
(3)民用建筑应采用TN-S系统或TN-C-S系统。
(4)商业、宾馆、娱乐场所、办公大楼等应采用TN-S系统,并作等电位连接。
(5)在爆炸和火灾危险场所,禁止采用TN-C系统,而应采用TN-S、TN-C-S、TT或IT系统。
(6)建筑施工现场宜采用TT系统。
(7)计算机室或电子信息设备,应采用TN-S系统。
(8)煤矿或其它矿井,应采用IT系统。
有关电气方面论文
有关电气方面的论文范文一:电气工程施工安全性问题及对策
摘要:随着我国经济以及科技的发展,电气工程得到了非常广泛的应用,为各行各业做出了较大的贡献。
在电气工程广泛应用的同时,其施工安全性也得到了非常大的关注。
本文主要介绍了电气工程施工中的安全性问题,并且阐述了相关的保护对策,希望对相关人士能有所帮助。
关键词:电气工程施工;安全性问题;对策
随着我国城市化进程的加快,建筑行业对电气工程要求越来越高,同时电气工程也随着科技的进步向着更加智能化方向发展。
这些都使得电气工程施工过程中存在着相关的安全性问题,主要包括火灾危险、漏触电危险、电磁危险以及静电危险等等,这些危险严重威胁着施工人员生命的安全以及财产安全,一定要采取相关措施进行保护,确保电气工程施工的安全性。
1电气工程施工中的安全性问题
1.1施工过程中火灾的危险
在进行电气工程施工过程中常常会遭遇火灾的危险,造成此种危险的主要原因包括几方面:首先,电气工程施工人员专业技能相对较差,对电力安全性方面的知识了解得不够深入,造成对施工安全性认识不足。
比较典型的例子就是私自接线的问题,此种问题就会造成施工线路始终处在超负荷情况下运行,长时间运行会造成施工线路严重过热,破坏相关电器的绝缘层,最终发生火灾危险。
其次,在电气工程施工过程中,若是某些设备的插头或者导线出现短接造成短路时,相关电气设备在开关的瞬间就会产生非常大的电压,从而造成电弧打火的情况,进而引起火灾发生。
再次,雷电的出现也可能造成电气工程发生火灾。
这就要求相关施工人员要足够重视这些影响因素,并采取针对性的措施进行解决。
1.2施工过程中漏、触电的危险
在进行电气工程施工过程中时常会出现漏电以及触电的危险,造成此种危险的主要原因包括几方面:首先,设计方面的不合理造成工程施工过程中出现漏、触电的问题;其次,在施工过程中没有严格按照标准规范设置安全措施。
再次,在相关电气设备使用过程中没有严格按照相关的标准规范对其进行良好的保养,这样就会造成电气设备的绝缘能力较差,在电气设备实际使用过程中,这些问题就会造成设备的局部过热或者设备的损坏,
严重的时候会使得设备出现漏电的情况,从而造成施工人员出现触电危险,严重威胁着施工人员的生命安全。
最后,在电气工程施工过程中,某些施工人员不具备相关专业知识,实际操作水平有限,施工过程中很容易造成漏电、触电等安全事故的发生。
1.3施工过程中的电磁危险
电气工程职工过程中主要的安全问题之一就是电磁危险,此种危险对于施工人员的健康会有非常严重的影响。
从目前的情况来看,某些电气设备的电磁屏蔽存在着很大的不足,对于某些频率较高的参数不能正确的调整,这就造成了设备运行过程中会有高于自然电磁辐射几十倍的电磁辐射量,这会对施工人员的身体健康造成非常大的影响。
1.4施工过程中的静电危险
在电气工程施工过程中产生静电危险的主要原因为:没有科学合理的接地、连接装置不够完善以及设备维护相对较差等。
静电危险会对电气设备内部的元件有一定的破坏作用,甚至会对施工人员的安全有较大的威胁。
同时,在电气工程施工过程中静电危险是比较常见的,并且因为静电能量较小所以较容易被施工人员忽略。
2电气工程施工中安全性问题的解决对策
2.1加强施工过程管理,建立健全安全保证体系
电气工程施工质量监督人员要在工程施工之前审查相关施工单位的资质等级,保证其符合工程施工建设等级需求,为电气工程施工安全提供基础性保证。
同时,要仔细审查电气工程施工所用材料以及设备生产厂家的生产许可证,确保采用的是正规厂家的产品。
对于工程施工中某些较为特殊的机电设备来说,需要经过当地政府相关部门的审批,要获得政府部门颁布的文件证书,确保从根本上杜绝工程安全问题。
2.2加强电气工程施工中的绝缘保护
在电气工程施工过程中,一定要严格检查进场的电气材料以及设备,尤其是对绝缘性的检查。
对于某些国家实行强制许可证管理的电工产品来说,产品厂家的供应商需要提供必要的安全认证文件资料,同时在施工现场按照要求进行相应的抽检,可以根据有关的质量标准规范进行具体的检查工作,要确保施工所用材料、设备以及成品的合格率。
要保证施工用的导线以及电缆等具有质量认证机构发布的质量认证标志,并且要确保其具有符合标准的`绝缘层厚度。
在检查过程中,若是发现材料以及设备绝缘性出现异常,就要将其送到相关单位进行深层检测。
若是施工过程中材料以及设备绝缘层出现损坏的情况,就要采用绝缘胶布对其进行修复,不能修复的就要进行更换。
2.3加强电气工程施工短路以及过载的保护
对于电气工程施工中出现的短路以及过载情况,一般都是采用小型的熔断器以及断路器进行电路保护。
在选择熔断器具体型号时,要按照配电单位发生短路问题时出现的最大电流来选择,使熔断器满足故障电流的要求。
同时要明确的将熔断器额定电压以及额定电流标示出来,要保证熔断器的额定电流在设备额定电流1.5倍以上。
对于电路出现的过载问题来说,可以通过自动开关进行解决,但是一定要确保自动开关的额定电流和负载电流相匹配,只有这样才能确保自动开关过载保护可以真正的发挥出应有的作用。
2.4加强对漏电、触电的保护
在电气工程施工过程中,由于系统的复杂性导致系统漏电并不容易被发现。
比较常用的漏电保护措施主要为对系统线路末端的保护和分支的保护相结合的方式,并且要以线路的末端保护作为主要形式。
通过此种漏电保护措施,可以在电力系统出现漏电事故后最大程度的缩小故障发生的区域,这样可以方便的进行故障查找,确保电气工程供电系统具有安全性以及可靠性。
特别需要注意的是,在选择以及使用漏电保护措施的过程中,一定要确保所使用的漏电保护器具有国家有关部门出具的合格证明文件,要具有CCEE标志,确保漏电保护器的质量,同时要按照分级保护协调的原则确保漏电保护动作的有效性。
2.5加强电气工程施工接地的保护
在电气工程施工过程中,接地保护是最为重要的保护措施之一。
所谓的接地保护主要就是指将施工中的电气设备和大地进行充分有效的连接,这样可以确保在相关电气设备出现故障时,可以将发生故障的设备电流经过接地系统传递到大地,从而有效保护好电气设备的安全性,防止出现触电事故。
对于类型不同的电气设备以及不同的接地环境来说,所具有的接地方式都是不相同的,都具有自身特色的接地标准以及接地规范。
在具体的接地保护措施实施过程中,一定要严格遵照相关的规范以及标准进行施工,防止出现漏接以及重复接地的情况。
2.6加强电气工程系统的消防保护
在电气工程中一定要保证消防设备以及应急系统能够可靠的供电(保证消防系统具有独立性),在火灾发生时,保证消防设备处在正常的工作状态。
要严格按照《民用建筑电气设计规范》进行电气系统设计,保证电气工程中消防系统的电源负荷等级是整个系统中最高等级。
3结束语
根据上述相关内容来看,电气工程施工过程中存在着火灾危险、漏触电危险、电磁危险以及静电危险等等,这些危险严重威胁着施工人员的身体健康,甚至关系到施工人员的生命安全。
所以,电气施工企业要根据具体施工情况采取电气施工保护措施,主要可以采用加强电气工程施工中的绝缘保护、加强电气工程施工短路以及过载的保护、加强对漏电,触电的保护以及加强电气工程施工接地的保护等方式提升电气工程施工的安全性,从而保证施工人员的生命安全,为我国电力工程持续健康发展贡献力量。
作者:孙进 单位:国网湖北省电力公司荆州供电公司客户服务中心
参考文献:
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[4]王圣涵.试论电气工程施工的问题和解决对策[J].山东工业技术,2015(20):22-25
有关电气方面的论文范文二:浅析电力企业电气工程项目管理
摘 要 随着工业与民用建筑的迅速发展,电气工程的地位和作用越来越重要,直接关系到整个工程的质量、工期、投资和预期效果,它的工程质量直接影响到建筑物整体设备的安全运行、节能效果及建筑物投入使用后的使用功能。
因此,如何做好电气工程的项目管理至关重要。
关键词 电力企业 电气工程 项目管理
一、电气工程项目管理
1.电气工程项目管理的定义。
对电力企业而言,在市场经济环境下,随着电力供求关系由卖方市场转向买方市场,逐渐向法人企业转变,电力市场竞争日益激烈, 提高服务质量和开拓市场就成了电力企业(供用电施工企业)搞好经营管理的主题。
但电力企业的管理,关键在于项目管理,项目管理的好坏直接影响到企业的信誉、效益,能否在电力市场占有一席之地。
与一般项目管理一样,电气工程项目管理就是由一支项目团队执行一定的规程、运用一定的工具和技术、做出一定的经济分析、按照一定的流程来满足或超越客户的需求和期望,完成既定的电力供应与安装任务的全过程。
成功的电气工程项目管理,对项目团队、所执行的规程、所做的经济活动分析、所使用的工具和技术以及工作流程(程序文件)等方面都有着严格的要求。
2.电力企业电气工程项目管理的现状。
目前,在我国电力企业普遍存在的一种现象是,企业实施电气工程项目是一种粗放式的管理,通常认为项目管理就是把工作任务分发给各部门间或相关人员,然后设想他们将取得预期的进展,结果导致许多项目的拖延;或者是有一个目标和大致的计划, 但没有具体的执行方法。
部分电力企业,还停留在那种项目管理无序的状态,企业硬软件管理不规范、器具材料的现场摆放严重杂乱,更谈不上用计算机来进行项目的全过程管理。
也有部分企业没有进行合理的规划部署,各部门的进度要求不明确,直接增加了由于配合不好造成的时间延误。
一个项目的进度如不进行科学管理,任其自由进展,势必延长工期,造成人力、物力的浪费;如若盲目追求进度,不顾一切地赶工期、抢进度,又势必加大成本、影响质量,给项目留下无穷隐患。
二、电力企业电气工程项目管理内容
所有电气工程项目像一般项目一样都涉及时间、成本与质量性能这三个因素。
不同的项目,对项目的三大目标有不同的侧重。
电气工程项目对三大目标都要同时兼顾,全面平衡。
并且要使这三大目标最佳地实现,还要特别注意安全控制。
1.项目进度管理。
项目进度管理,是指在项目实施过程中,对各阶段的进展程度和项目最终完成的期限所进行的管理。
其目的是保证项目能在满足其时间约束条件的前提下实现其总体目标。
项目进度管理包括两大部分内容,即项目进度计划的制订和项目进度计划的控制。
电气工程项目进度管理也是如此,而且更强调安装与生产同时,要尽量减少动能转供的停歇时间。
2.电气工程项目质量管理。
项目质量管理是确保项目及其交付结果符合相关质量标准要求的过程。
电气工程施工质量问题防治探究
摘要:近几年来,电气工程在施工过程中质量存在很多问题,这些问题已经成为当前工程施工中普遍存在的问题。
文章主要针对一系列电气工程中的施工环节所存在的问题进行分析,同时也对其中存在的问题原因及防治对策展开探讨,并在此基础上给出一些建设性的相关建议,
希望能够对电气工程的相关工作人员有所启示,并将这些问题加以改进及完善,在今后的工作当中更加重视在细节上的处理。
关键词:电气工程;施工质量;通病;防止给预控
在现代建筑施工中,水、暖、电都有着不可或缺的地位,在土建工程施工期间,水暖电的施工也在同步进行。
这不仅仅给水暖电的施工工作带来了巨大的压力,同时,还会在匆忙中忽视许多问题,从而在工程完工之后,监理单位也没有发现的弊病。
然而在建筑施工中,任何的弊病与缺陷都是不可小觑的,都会给建筑的使用者造成一定程度上的影响,严重的还会造成使用者精神或是经济上的重大损失。
文章就电气工程这一方面的通病作出相关研究,希望能够引起相关行业人员的重视。
1关于电气工程施工的质量通病
1.1关于防雷接地的防范性意识不理想
针对防雷接地这一项来说,其拥有的质量通病主要包括以下几个方面:
第一,在防雷引下线均压环、避雷网塔接触有不少漏洞,像夹渣、虚焊、焊瘤、焊缝过于紧致等等;
第二,未能及时清除焊渣,同时避雷网上的焊接之处没有做涂漆防锈处理;
第三,在塔接材质的选用上偷工减料,过多地使用螺纹钢管代替圆钢;
另外,防雷引下线的选择上很不科学,许多施工单位都是直接把对焊的柱主筋作为防雷引下线出现上述质量通病的原因主要分为两个方面:
首先,由于电气工程中一些人员缺乏责任心,并且技术水平低下,加上缺乏实际操作经验;
其次,工程施工现场的管理人员进行验收、检查的工作力度远远没有达到有关规定的要求。
1.2电气进户管设计存在不合理现象
首先,我们对这一项存在的质量问题进行研究,不难发现:选取的钢管管壁不够厚、管道的预埋深度太浅,位置发生过多的偏移、转弯处用电焊烧弯,上墙管同进户管搭接的角度不合适、外墙的防水工作不到位等等,都是其存在的质量通病。
接着,我们再对产生以上问题的原因展开讨论二根据有关人士的研究和总结,以下几项为造成这些质量问题的最主要影响因素:
(1)采购者缺乏对标准规范的知悉和了解,或者是有意隐瞒,企图减少成本支出。
此外,管理者的执行力度不够,规范性不强,监理人员对现场施工监控的过于疏忽;
(2)与土木建筑及其余的专业团队沟通及合作太少;
(3)相关人员的责任心缺失,总想着利用像烧弯电焊等方式来牟取利益;(4)预埋管线的工作人员缺乏防水技术,也未能及时聘请专业人员进行协助,导致预埋不合理。
1.3电线的敷设不能严格按照标准操作
电线以及电缆的敷设是电气工程中的重中之重,然而现在许多电线以及电缆的敷设都不能按照规范来完成操作。
其导致的后果可能危及他人生命,因而,不能够将一些不规范、不严谨的操作方法带到实际的施工操作当中。
在管线预埋时应该测量好预埋的所需深度,以及所要预埋的管线根数,将一切数据统计好之后再进行施工。
而且,有些电缆沟的施工也不是很到位,各种管线所使用的电缆沟不是很明确,电缆沟选择的地点也不加以深究。
最终导致电缆沟开挖之后发现地理环境不适宜此管线的暗敷设配置。
1.4导线接线不规范
导线接线是一个细节性的工作,其工作内容非常基本但是也非常值得注意。
接线的时候是否能够保障绝缘性,具体而言主要分为两大类,
(1)绝缘漆是否能够进行严密的涂抹,不同导线的绝缘漆不尽相同,当进行导线的接线时,难免会对导线的绝缘漆有所损伤。
那么,是否能够避免导线线芯的外露即是一大问题,现如今因导线绝缘工作来做好导致触电事故频频发生,这也在一定程度说明了问题。
(2)导线接线时的排线问题,在盘柜接线时就要注意导线的排线问题,不要将导线混乱地分布在配电柜中,这会导致线芯的接触或是短路的发生。
2电气工程施工质量通病的防治及预控
2.1关于防雷接地工作的改进方案
对于防雷接地工作的改进方案,第一点就是要从施工的工作人员入手。
首先要让施工人员明白其工作的重要性,提高其思想觉悟。
其次,应该尽量避免一些包工队的参与,避免施工人员有专业水平参差不齐的现象出现。
第二,要加强施工人员对引下线焊接的技术,避免引下线与避雷网或避雷带焊接不严或是出现焊瘤。
焊接处要尽量做到平整均匀。
最后,防雷工作全部完工之后要求监理单位严格地按照相关规范进行二次核查,对于一些不严谨、“差不多”的工作要进行重新施工,要做到严格执行规范中列举的每一条相关要求。
2.2关于电气进户管设计的改进方案
关于电气进户管设计的相关问题已经在上文中作出了简要的阐明,那么,要想改变上述情况的再次发生,首先需要改进的就是对管壁厚度的选取。
在进行管线预埋的时候一定要对管壁厚度进行严格的审查以及严格的实验,通过参考大量的数据研究分析后,可以得出相关管壁的厚度,并且按照结果进行取材。
其次,就是要加强与土建施工之间的协同合作。
因受到工期以及施工地点的种种限制,在许多时候土建的施工工作与电气的施工工作是相互冲突的。
然而,土建不会给予电气时间以及场地去完成电气相关的工作,往往就会导致冲突的发生或是施工质量的下降。
因而,电气施工人员要加强与土建工作人员之间的配合,在与之进行具体的商议之后再作出相应的施工部署。
2.3电线敷设的改进方案
在以上两点改进方案中都提到了要加强施工人员的专业水平以及专业素质,目的是为了能够严谨地进行工作,防止一些监理单位难以发现的细节性工作不做到位。
电线的敷设改进方案中也同样如此,第一点就是要加强施工人员的专业水平。
其次,在电线或是电缆的辐射当中难免会出现需要进行弯管处理的地方,在工地当中会有一些不规范的现象发生,那么在改进的过程中就要杜绝这类现象的发生。
一定要用弯管机进行相关操作,既保障了质量又保障了安全。
在电缆沟的测量以及考察中,要仔细考察当地的地理环境,并且要计算好敷设的管线材质以及数量,做好所有的统计后再进行敷设。
2.4导线接线的改进方案
对于导线接线不达标的一定要进行处理,一些操作不规范的施工人员要进行专业水平的提升。
对于绝缘漆没有涂抹均匀或是涂抹不平整的要进行淘汰并重新操作。
导线是电气工程中最基本的施工对象,但是,如果连最基本的施工对象都不能以严谨的态度来对待的话,整个建筑电气的施工都是没有意义的。
其次,如果接线柱与接线端上所连接的导线不只一根的话,那么就需要在中间加平垫片,但不能超过3根;
另外就是采购人员必须要依据实际需求进行导线的采购,施工人员还应当区分好零线、接地保护线等的作用和色标,不可混淆。
无论是大工程防雷接地,还是细致入微的导线接线,都要以严格谨慎的态度来加以对待。
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[3]韩志丹.浅谈电气施工质量常见通病的防治及预控[J].中国新技术新产品,(5):2-4.
电气自动化对电气工程的作用分析
摘要:当今社会处于高速发展阶段,科学技术不断革新,信息化技术也在不断发展。
随着社会不断进步的步伐,各领域也在不断的革新当中,信息化技术已经深入到各个领域,得到了广泛的普及应用,
电气自动化以其灵活性和直观性的优势倍受用户青睐。
而发电厂作为电气工程中最重要的发展项目,其发展对我国社会及经济发展的作用很大,为了让发电厂跟上信息技术化的脚步,必须大力推动电气自动化在电气工程中的应用。
文章就电气自动化对电气工程的作用及应用要点进行论述,以提升电气工程中信息化技术的应用。
关键词:电气自动化;电气工程;作用;应用
随着社会的发展,我国在改革开放之后经济水平在不断地提高,人们的生活质量也在不断地升级,人们对电气的需求量也越来越大,为了满足这一需求,
我国采取了一系列的措施,在电气工程上的投入力度不断增大,从而使我国的电力工程建设事业步入了繁荣发展阶段。
而在电气工程中运用电气自动化既是经济和社会的发展要求,也是社会的潮流所趋。
电气自动化是一项先进的信息化技术,即在电气设备控制中利用信息化技术从而实现自动化。
1电气自动化及其作用
近几年,电子技术飞速发展,计算机网络技术也在不断的革新,任何项目事业都应具备当今社会新的要素资本,即信息化。
如今,是信息化、科技化飞速发展的社会,电气工程也应跟紧时代的步伐,随着时代的潮流趋势,实现电气自动化。
而电气自动化有其较强的综合性特点,其融合了电子和计算机技术以及机电一体化和网络控制技术等,
而在电气工程中运用电气自动化将会成为电气工程在发展过程中跨越性的一步。
1.1电气自动化的概念
随着科学技术水平的不断革新,信息化技术也在大力发展过程中,利用其对电气工程进行自动化控制已经具备了成熟的客观条件。
自动化技术具有自动化和集成化的特点,也有较强的综合性,因为自动化技术要求能对及时采取措施应对突发事件,所以要求有较高的电子技术作为自动化技术的支撑。
电气自动化要求在设计方案上尽量简洁,并对相应工程具有针对性,既能妥善的调节和控制电气与机械之间的关系,又能在此基础上考虑成本问题,从而达到经济效益。
在电气自动化运用之前,只有通过计算机进行模拟操作才能让电气自动化更为准确的对企业或者工业的具体操作流程进行监督和评判。
电气自动化有其直观和灵活的特点,从而在对设备运行的.监督控制上更加的可靠和准确,使电气设备时时刻刻处于运行的最佳状态。
由于电气自动化生产的产品较为繁多,因此,在产品设计上就要考虑到产品结构和生产工艺等多方面的因素,使所设计的产品既要满足自动化的要求,又要保证其质量,还要考虑经济和美观等要素。
1.2电气自动化在电气工程中的作用
在以往的电气工程中,电气设备由独立的配件相应的结合起来而形成各部分的功能。
用户使用的产品也是由独立的配件简单连接起来得到的。
但是,生产制造过程中往往会出现因为工作人员的工作速度慢、效率低而无法满足市场需求的现象,从而导致局面管理混乱。
而随着科技的不断发展,电气工程也随社会潮流应用了电气自动化技术,其可以实现在生产制造过程中的自动控制,
仅用微型计算机来实现对其的智能化、自动化管理,使得电气化工程更为人性化,也满足了市场用户的需求。
由于电气自动化要求较高级的电子技术和计算机技术,甚至是网络控制技术和机电一体化技术的高度融合,
需要社会培养一大批的创新人才,并具有高级工程技术,从而推动电气工程跟着时代的步伐快速发展。
智能楼宇的电气保护与接地
【摘 要】 本文通过对几种供电接地系统的概括介绍,筛选出适合作为智能楼宇的供电接地系统,并对其所应采取的各类接地措施作了较为详尽的说明与分析,对智能楼宇应采取的电气保护与接地方法提出了适当的建议。【关键词】 负荷平衡 电位基准点 TN-S 单点接地 防静电接地 统一接地体
在建筑物供配电设计中,接地系统设计占有重要的地位,因为它关系到供电系统的可靠性,安全性。不管哪类建筑物,在供电设计中总包含有接地系统设计。而且,随着建筑物的要求不同,各类设备的功能不同,接地系统也相应不同。尤其进入90年代后,大量的智能化楼宇的出现对接地系统设计提出了许多新的内容。在常用的几种接地方式中,哪一种能够适合智能化楼宇呢?我们不妨分析一下下面几种接地系统。
1.TN-C系统
TN-C系统被称之为三相四线系统,该系统中性线N与保护接地PE合二为一,通称PEN线。这种接地系统虽对接地故障灵敏度高,线路经济简单,但它只适合用于三相负荷较平衡的场所。智能化大楼内,单相负荷所占比重较大,难以实现三相负荷平衡,PEN线的不平衡电流加上线路中存在着的由于荧光灯、晶闸管(可控硅)等设备引起的高次谐波电流,在非故障情况下,会在中性线N上叠加,使中性线N电压波动,且电流时大时小极不稳定,造成中性点接地电位不稳定漂移。不但会使设备外壳(与PEN线连接)带电,对人身造成不安全,而且也无法取到一个合适的电位基准点,精密电子设备无法准确可靠运行。因此TN-C接地系统不能作为智能化建筑的接地系统。
2.TN-C-S系统
TN-C-S系统由两个接地系统组成,第一部分是TN-C系统,第二部分是TN-S系统,分界面在N线与PE线的连接点。该系统一般用在建筑物的供电由区域变电所引来的场所,进户之前采用TN-C系统,进户处做重复接地,进户后变成TN-S系统。TN-C系统前面已做分析。TN-S系统的特点是:中性线N与保护接地线PE在进户时共同接地后,不能再有任何电气连接。该系统中,中性线N常会带电,保护接地线PE没有电的来源。PE线连接的设备外壳及金属构件在系统正常运行时,始终不会带电.因此TN-S接地系统明显提高了人及物的安全性.同时只要我们采取接地引线,各自都从接地体一点引出,及选择正确的接地电阻值使电子设备共同获得一个等电位基准点等措施,那么TN-C-S系统可以作为智能型建筑物的一种接地系统。
3.TN-S系统
TN-S是一个三相四线加PE线的接地系统。通常建筑物内设有独立变配电所时进线采用该系统。TN-S系统的特点是,中性线N与保护接地线PE除在变压器中性点共同接地外,两线不再有任何的电气连接。中性线N是带电的,而PE线不带电。该接地系统完全具备安全和可靠的基准电位。只要象TN-C-S接地系统,采取同样的技术措施,TN-S系统可以用作智能建筑物的接地系统。如果计算机等电子设备没有特殊的要求时,一般都采用这种接地系统。
4.TT系统
通常称TT系统为三相四线接地系统。该系统常用于建筑物供电来自公共电网的地方。TT系统的特点是中性线N与保护接地线PE无一点电气连接,即中性点接地与PE线接地是分开的。该系统在正常运行时,不管三相负荷平衡不平衡,在中性线N带电情况下,PE线不会带电。只有单相接地故障时,由于保护接地灵敏度低,故障不能及时切断,设备外壳才可能带电。正常运行时的TT系统类似于TN-S系统,也能获得人与物的安全性和取得合格的基准接地电位。随着大容量的漏电保护器的出现,该系统也会越来越作为智能型建筑物的接地系统。从目前的情况来看,由于公共电网的电源质量不高,难以满足智能化设备的要求,所以TT系统很少被智能化大楼采用。
5.IT系统
IT系统是三相三线式接地系统,该系统变压器中性点不接地或经阻抗接地,无中性线N,只有线电压(380V),无相压压(220V),保护接地线PE各自独立接地。该系统的优点是当一相接地时,不会使外壳带有较大的故障电流,系统可以照常运行。缺点是不能配出中性线N。因此它是不适用于拥有大量单相设备的智能化大楼的。
在智能化楼宇内,要求保护接地的设备非常多,有强电设备,弱电设备,以及一些正常情况下不带电的导电设备与构件,均必须采用有效的保护接地。如果采用TN-C系统,将TN-C系统中的N线同时用做接地线;或者在TN-S系统中将N线与PE线接在一起,再连接到底板上去;再或不设置电子设备的直流接地引线,而将直流接地直接接到PE线上;有的干脆把N线、PE线、直流接地线混接在一起。以上这些做法都是不符合接地要求的,且是错误的。前面已经分析过,在智能化大楼内,单相用电设备较多,单相负荷比重较大,三相负荷通常是不平衡的,因此在中性线N中带有随机电流。另外,由于大量采用荧光灯照明,其所产生的三次谐波叠加在N线上,加大了N线上的电流量,如果将N线接到设备外壳上,会造成电击或火灾事故;如果在TN-S系统中将N线与PE线连在一起再接到设备外壳上,那么危险更大,凡是接到PE线上的设备,外壳均带电;会扩大电击事故的范围;如果将N线、PE线、直流接地线均接在一起除会发生上述的危险外,电子设备将会受到干扰而无法工作。因此智能建筑应设置电子设备的直流接地,交流工作接地,安全保护接地,及普通建筑也应具备的防雷保护接地。此外,由于智能建筑内多设有具有防静电要求的程控交换机房,计算? ?浚??兰盎鹪直ň?嗫厥遥?约按罅恳资艿绱挪ǜ扇诺木?艿缱右瞧魃璞福??栽谥悄芑?ビ畹纳杓坪褪┕ぶ校?褂?悸欠谰驳缃拥睾推帘谓拥氐囊?蟆?nbsp;
下面,我们接着分析一下智能化楼宇应采取的各种接地措施。
1.防雷接地:为把雷电流迅速导入大地,以防止雷害为目的的接地叫作防雷接地。
智能化楼宇内有大量的电子设备与布线系统,如通信自动化系统,火灾报警及消防联动控制系统,楼宇自动化系统,保安监控系统,办公自动化系统,闭路电视系统等,以及他们相应的布线系统。从已建成的大楼看,大楼的各层顶板,底板,侧墙,吊顶内几乎被各种布线布满。这些电子设备及布线系统一般均属于耐压等级低,防干扰要求高,最怕受到雷击的部分。不管是直击,串击,反击都会使电子设备受到不同程度的损坏或严重干扰。因此对智能化楼宇的防雷接地设计必须严密,可靠。智能化楼宇的所有功能接地,必须以防雷接地系统为基础,并建立严密,完整的防雷结构。
智能建筑多属于一级负荷,应按一级防雷建筑物的保护措施设计,接闪器采用针带组合接闪器,避雷带采用25×4(mm)镀锌扁钢在屋顶组成≤10×10(m)的网格,该网格与屋面金属构件作电气连接,与大楼柱头钢筋作电气连接,引下线利用柱头中钢筋,圈梁钢筋,楼层钢筋与防雷系统连接,外墙面所有金属构件也应与防雷系统连接,柱头钢筋与接地体连接,组成具有多层屏蔽的笼形防雷体系。这样不仅可以有效防止雷击损坏楼内设备,而且还能防止外来的电磁干扰。
各类防雷接地装置的工频接地电阻,一般应根据落雷时的反击条件来确定。防雷装置如与电气设备的工作接地合用一个总的接地网时,接地电阻应符合其最小值要求。2.交流工作接地:将电力系统中的某一点,直接或经特殊设备(如阻抗,电阻等)与大地作金属连接,称为工作接地。
工作接地主要指的是变压器中性点或中性线(N线)接地。N线必须用铜芯绝缘线。在配电中存在辅助等电位接线端子,等电位接线端子一般均在箱柜内。必须注意,该接线端子不能外露;不能与其它接地系统,如直流接地,屏蔽接地,防静电接地等混接;也不能与PE线连接。
在高压系统里,采用中性点接地方式可使接地继电保护准确动作并消除单相电弧接地过电压。中性点接地可以防止零序电压偏移,保持三相电压基本平衡,这对于低压系统很有意义,可以方便使用单相电源。
3.安全保护接地:安全保护接地就是将电气设备不带电的金属部分与接地体之间作良好的金属连接。即将大楼内的用电设备以及设备附近的一些金属构件,用PE线连接起来,但严禁将PE线与N线连接。
在智能化楼宇内,要求安全保护接地的设备非常多,有强电设备,弱电设备,以及一些非带电导电设备与构件,均必须采取安全保护接地措施。当没有做安全保护接地的电气设备的绝缘损坏时,其外壳有可能带电。如果人体触及此电气设备的外壳就可能被电击伤或造成生命危险。如图6所示。在中性点直接接地的电力系统中,接地短路电流经人身,大地流回中性点;在中性点非直接接地的电力系统中,接地电流经人体流入大地,并经线路对地电容构成通路,这两种情况都能造成人身触电。
如果装有接地装置的.电气设备的绝缘损坏使外壳带电时,接地短路电流将同时沿着接地体和人体两条通路流过,Id=Id'+IR,我们知道:在一个并联电路中,通过每条支路的电流值与电阻的大小成反比,即,
式中:Id—接地回路中的电流总值
Id'—沿接地体流过的电流
IR—流经人体的电流
rR—人体的电阻
rd—接地装置的接地电阻
由上式可以看出,接地电阻越小,流经人体的电流越小,通常人体电阻要比接地电阻大数百倍经过人体的电流也比流过接地体的电流小数百倍。当接地电阻极小时,流过人体的电流几乎等于零。即Id≈Id'。实际上,由于接地电阻很小,接地短路电流流过时所产生的压降很小,所以设备外壳对大地的电压是不高的。人站在大地上去碰触设备的外壳时,人体所承受的电压很低,不会有危险。
加装保护接地装置并且降低它的接地电阻,不仅是保障智能建筑电气系统安全,有效运行的有效措施,也是保障非智能建筑内设备及人身安全的必要手段。
4.直流接地:在一幢智能化楼宇内,包含有大量的计算机,通讯设备和带有电脑的大楼自动化设备。在这些电子设备在进行输入信息,传输信息,转换能量,放大信号,逻辑动作,输出信息等一系列过程中都是通过微电位或微电流快速进行,且设备之间常要通过互联网络进行工作。因此为了使其准确性高,稳定性好,除了需有一个稳定的供电电源外,还必须具备一个稳定的基准电位。可采用较大截面的绝缘铜芯线作为引线,一端直接与基准电位连接,另一端供电子设备直流接地。该引线不宜与PE线连接,严禁与N线连接。
5.屏蔽接地与防静电接地:在智能化楼宇内,电磁兼容设计是非常重要的,为了避免所用设备的机能障碍,避免甚至会出现的设备损坏,构成布线系统的设备应当能够防止内部自身传导和外来干扰。这些干扰的产生或者是因为导线之间的耦合现象,或者是因为电容效应或电感效应。其主要来源是超高电压,大功率幅射电磁场,自然雷击和静电放电。这些现象会对设计用来发送或接收很高传输频率的设备产生很大的干扰。因此对这些设备及其布线必须采取保护措施,免受来自各种方面的干扰。屏蔽及其正确接地是防止电磁干扰的最佳保护方法。可将设备外壳与PE线连接;导线的屏蔽接地要求屏蔽管路两端与PE线可靠连接;室内屏蔽也应多点与PE线可靠连接。防静电干扰也很重要。在洁净、干燥的房间内,人的走步、移动设备,各自磨擦均会产生大量静电。例如在相对湿度10~20%的环境中人的走步可以积聚3.5万伏的静电电压、如果没有良好的接地,不仅仅会产生对电子设备的干扰,甚至会将设备芯片击坏。将带静电物体或有可能产生静电的物体(非绝缘体)通过导静电体与大地构成电气回路的接地叫防静电接地。防静电接地要求在洁静干燥环境中,所有设备外壳及室内(包括地坪)设施必须均与PE线多点可靠连接。
智能建筑的接地装置的接地电阻越小越好,独立的防雷保护接地电阻应≤10Ω;独立的安全保护接地电阻应≤4Ω;独立的交流工作接地电阻应≤4Ω;独立的直流工作接地电阻应≤4Ω;防静电接地电阻一般要求≤100Ω。
智能化楼宇的供电接地系统宜采用TN-S系统,按规范宜采用一个总的共同接地装置,即统一接地体。统一接地体为接地电位基准点,由此分别引出各种功能接地引线,利用总等电位和辅助等电位的方式组成一个完整的统一接地系统。通常情况下,统一接地系统可利用大楼的桩基钢筋,并用40×4(mm)镀锌扁钢将其连成一体,作为自然接地体。根据规范,该系统与防雷接地系统共用,其接地电阻应≤1Ω。若达不到要求,必须增加人工接地体或采用化学降阻法,使接地电阻≤1Ω。在变配电所内设置总等电位铜排,该铜排一端通过构造柱或底板上的钢筋与统一接地体连接,另一端通过不同的连接端子分别与交流工作接地系统中的中性线连接,与需要做安全保护接地的各设备连接,与防雷系统连接,与需做直流接地的电子设备的绝缘铜芯接地线连接。在智能大厦中,因为系统采用计算机参与管理或使用计算机作为工作工具,所以其接地系统宜采用单点接地并宜采取等电位措施。单点接地是指保护接地、工作接地、直流接地在设备上相互分开,各自成为独立系统。可从机柜引出三个相互绝缘的接地端子,再由引线引到总等电位铜排上共同接地。不允许把三种接地联结在一起,再用引线接到总等电位铜排上。实际上这是混合接地,这种接法既不安全又会产生干扰,现在的规范是不允许的。
石油化工企业电气静电接地规定有哪些?
1 对爆炸、火灾危险场所内可能产生静电危险的设备和管道,均应采取静电接地措施,
2 可燃气体、液化烃、可燃液体、可燃固体的管道在下列部位,应设静电接地设施:
一、进出装置或设施处;
二、爆炸危险场所的边界;
三、管道泵及其过滤器、缓冲器等,
3 可燃液体、液化烃的装卸栈台和码头的管道、设备、建筑物、构筑物的金属构件和铁路钢轨等(作阴极保护者除外),均应作电气连接并接地。
4 汽车罐车、铁路罐车和装卸栈台,应设静电专用接地线.
5 每组专设的静电接地体的接地电阻值,宜小于100Ω。
6 除第一类防雷系统的独立避雷针装置的接地体外,其他用途的接地体,均可用于静电接地。
7 本规范未作规定者,尚应符合现行有关标准、规范的规定。
电气安装防雷与接地通病有哪些?
(1) 接地体安装
1 埋设深度小于0.6米,位置、组数不符合设计要求;
2 接地体、接地线焊接倍数不够,焊接质量不好,未做防腐,材质不符合要求。
(2) 防雷设施安装不符合要求
1 避雷网(针)保护角不够,安装位置不当;接闪器与撑杆采用焊接,未用卡子固定;
2 避雷线支点间距不当,遇沉降、变形缝未做补偿处理,未用镀锌钢材;
3 避雷线连接时焊接质量不好,焊接倍数不够,只焊单面,防锈防腐不当;
4 避雷线弯曲半径不符合规定,直线段不须直,引下埋线不做断接卡子,或位置不当,保护方法不当;
5 与屋面突出金属构筑物未连接,或金属结构本身非焊接,未单引避雷线或跨焊 连接头处理;
6 利用结构主筋作引下线时,只用单筋或非对双根角筋,且中途位置变换,焊接质量不好,或不焊,结构上露出引上线截面不符合规定;
7 节日灯、彩灯沿避雷线平行敷设,不符合安全要求;
8 地面以上,人触及部位避雷线防护措施不当;
9 在已有避雷装置保护角范围外的建筑物,未设避雷系统;
10 高层建筑、缺防雷击及防侧击措施,或不按规定施工,
(3) 接地(零线)安装不符合要求;
1 接地(零线)安装不符合要求;
2 工作零线与保护零线混接;
3 由于绝缘损坏而可能带电的电气装置,其非常带电的金属部分未做接地保护;
4 金属灯具距地2.4m以下时未接地;
5 地(零)线采取串联接法(特别是电气装置不单独接地时);
6 中性点直接接地,供电系统、工作零线廉做保护零线时,其零线小于规定值。
浅析电网接地保护分析论文
摘要:针对配电网单相接地故障选线困难的问题,应用小波变换模极大值理论,对故障后的电气量进行分析,反应零序电流的突变情况,根据其在各条线路上的极性和大小的不同变化规律实现故障选线。判据采用做内积的方法,在对含有误差的信号进行处理时具有良好的容错性,因而能够获得更高的选线精度。该方法适用于小接地电流系统的各种中性点运行方式,并且现场安装简单、不需要定值整定。EMTP仿真结果表明,该方法是有效的、可靠的。
关键词:配电网故障选线小波变换奇异性检测
1引言
单相接地电弧能够自行熄灭的中性点非有效接地系统称为小接地电流系统[1],主要以中性点不接地、经高阻接地及经消弧线圈接地系统的形式出现。我国3~60kV的配电网通常都属于小接地电流系统。
小接地电流系统发生单相接地故障时,电源与故障点之间并不形成低阻抗回路,短路电流很小,同时线电压仍然保持对称,不影响对用户的连续供电,所以不必立即跳闸,规程规定可以继续运行1~2个小时。但是,为了防止故障进一步扩大,必须及时、准确地选出故障线路,并且予以切除。
为解决这一问题,国内外学者进行了深入而广泛的研究,提出了基于稳态分量、暂态分量及外施影响的多种选线方法(例如:比幅、比相法,谐波法,补偿法,零序导纳法,功率法;首半波法,能量法,谱功率法,小波法;拉路法,残余电流增量法,注入信号法)[2],并开发出了相应的保护装置,先后推出了几代产品。然而迄今为止,此类装置在实际运行当中的效果仍然不能令人满意。
本文提出应用小波变换模极大值理论,找出故障后电气量的变化特点,并把与之相对应的模极大值作为特征量来分析,建立出简单、可靠的选线判据。大量的EMTP仿真数据表明,该方法是正确的、可靠的。
2基本原理
通过对小接地电流系统单相接地故障时的零序电压、电流进行奇异性检测,可以确定出它们在故障后突变部分的极性和大小,比较其在各条出线上的不同变化情况,可以识别出故障线路。
我们将无限次可导的函数称为光滑的或没有奇异性,若函数在某处有间断或某阶导数不连续,则称其在此处有奇异点。奇异性检测就是要将信号的奇异点识别出来并判断其奇异程度。数学上,通常用Lipschitz指数来刻画信号的奇异性[3]。由于小波变换极大值在多尺度上的表现与Lipschitz指数之间存在对应关系[4],这为通过小波变换检测信号奇异点并区分奇异点提供了依据。即小波变换后的模极大值能够反应接地故障的某些特征,所以本方法利用此理论实现故障选线。
2.1小波函数的选取
小波函数在理论上有无限多种,由其引出的小波基所具有的性质也各不相同,可以满足各种问题的需要。但对同一个信号利用不同的小波基进行处理,取得的效果并不相同,甚至差异较大。所以为了得到令人满意的结果,就必须对小波函数进行适当的选取。虽然目前还没有一个成熟的方法来选择在解决具体问题时所需的最佳小波函数,但通常的做法是把各种小波函数分类,并总结出每类小波函数的性质和特点,结合要解决的问题来确定使用哪一类,并在该类中进行试验比较来确定使用哪一个小波函数[5]。
如上所述,针对小接地电流系统故障选线的具体问题:为了减小频谱的泄漏和混叠,要求小波函数具有好的频域特性。dbN小波系是工程上应用较多的小波函数,这一小波系的特点是随着序号N的增大,时域支集变长,时间局部性变差;同时,正则性增加,频域局部性变好。但是当N增大到10以后,dbN小波在频域内的'分频表现与N为10时很接近。
综合考虑在时频两域内进行分析的需要,并结合故障选线问题的特点,通过采用几种小波进行多次仿真计算,证明使用db10小波可以得到较为理想的结果。所以本文选用db10小波,其尺度函数和小波函数的波形分别如图1(a)和(b)所示。
2.2选线判据
首先,对各出线上零序电流在故障前一个周波和故障后三个周波内的数据进行小波变换,得到相应的一组模极大值,其中n表示线路编号,i表示出现摸极大值的序号。然后,任意选定一条出线作为参考线路,将其上零序电流的小波变换模极大值组分别与其它线路上的零序电流的小波变换模极大值组做内积,并把这一内积结果作为一种测度,用S来表示。
式(1)中,j是被任意选定的那条参考线路的编号;k是剩余线路的编号,即k=1,2,…n,且k≠j;n是总的出线数目;m是模极大值的个数。
这样,就可以建立如下的选线判据:
(1)若Sjk不同时大于零或小于零,则使成立的线路是非故障线路;而使成立的线路是故障线路。
(2)若Sjk同时小于零,则线路j为故障线路。
(3)若Sjk同时大于零,则为母线故障。
2.3选线判据的说明
首先,由于小波变换自身算法上的原因,在变换过程中会把数据窗的右边界当成突变点,使得各尺度分量在右边界附近会出现较大值,这就是小波变换的边界效应。为了克服边界效应给选线带来的不利影响,只取前两个周波内的摸极大值做内积。
其次,做内积的实质是在进行极性比较。幅值大的模极大值在比较过程中有利,结果可靠;而幅值小的模极大值在比较过程中就会有容易受误差的影响,以至于得到错误结论。通过做内积的办法,就相当于使幅值大者的比较结果在测度中占有高权重,而幅值小者的比较结果在测度中占有低权重。这样就在很大程度上克服了误差的影响,从而提高了选线精度。
再次,小波奇异性检测反应的是信号的奇异性,不要求信号是跃变的[6]。所以,尽管本方法使用暂态过程中的数值来分析,但是在相电压过零附近发生单相接地,本方法仍然有效。
另外,因本方法是基于暂态分量的选线方法,所以在实际使用中,虽然可以瞬时选出接地线路,但是为了区分瞬时性故障和永久性故障,还需要判断一个延时后故障是否仍然存在,才决定是否执行跳闸操作。
3仿真分析
对某个35kV的辐射状小接地电流系统(如图2所示)在中性点运行方式为经消弧线圈接地时进行仿真分析。顺便指出,本方法对中性点不接地、经高阻接地系统同样适用。
假设距线路4始端24公里处于0.315秒时A相发生接地,以过渡电阻为1欧姆、采样率为10kHz为例,按照前边所述方法实现选线。限于篇幅,仅给出线路2(正常线路)和线路4(故障线路)的分析波形,如图3、4、5所示。
这里选定线路1为参考线路,线路2、3、4、5上零序电流的模极大值测度分别为351.1、540.7、-1200.5和216.8,根据上述判据可知线路4为故障线路。
为了便于比较,在过渡电阻、采样率以及参考线路都同前的情况下,采用此方法对图2所示系统分别做短线路近端、短线路远端、长线路近端、长线路远端及母线接地时的仿真分析,所得的小波变换模极大值测度列于表1。由于线路1是参考线路,其测度是与自身的小波变换模极大值做内积的结果(必然是正数),故该线路的小波变换模极大值测度不需要算出来,表中用“+”表示。这样,按照前述选线判据分析这些数据,都能够非常准确地选出故障线路。
还是以图2所示系统为例,在采样率仍为10kHz,而过渡电阻增大到欧姆、参考线路变为出线2的情况下,进一步检验该方法,所得仿真数据示于表2。其中的数值,一方面说明参考线路是可以任意选定的,同样都能够得到正确的选线结果;另一方面说明本方法抗过渡电阻的能力非常强。
4结论
由于本方法取用故障点附近几个周波的数据实现选线,此时电气量的变化通常很明显,特征量幅值较大,所以具有很高的选线精度。同时,小波奇异性检测反应的是信号的奇异性,不要求信号是跃变的。所以,即使在相电压过零附近发生单相接地,暂态过程不明显的情况下,本方法仍然有效。
选线判据中采用做内积的方法,实质是在进行优化的极性比较,对含有误差的信号具有良好的容错性,而且不需要设置阀值。不论是中性点不接地、经高阻接地还是经消弧线圈接地的系统,本方法都适用。在系统不同位置、经不同过渡电阻接地的情况下,所得到的选线结果也都很精确,可见,此方法具有很强的鲁棒性。
需要指出,本方法适用于母线上至少有三条出线的情况,而在只有两条出线的时候将会失效。
参考文献
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我国的经济和科技发展迅速,在这样的大形势下,民用建筑也大量的出现在城市当中,电力设施和设备是高层建筑的一个重要的组成部分,同时对人们的生产和生活也有着非常重要的影响,在当今的环境下,电气系统占据着越来越重要的位置,电力系统的安全运行是建筑使用功能正常发挥的一个非常重要的前提,同时电气设备的正常运行也会给居民提供更好的条件,对人们的生命和财产安全也提供了强大的保障。防雷接地系统是建筑电气一个重要组成部分,如果出现了问题会给建筑的安全带来不利的影响。
1.防雷接地系统原理
防雷和接地相互联系且相互独立。防雷接地主要是把雷电所产生的电流通过接闪器、引下线以及接地装置引入到大地,进而实现对建筑物的保护作用。防雷系统要配有接地系统。从防雷角度出发,不管哪种防雷形式,都是通过保护器件或接地导体将雷电压和电流导人到大地中,起到保护作用。建筑物防雷接地系统分成外部与内部防雷接地系统两部分。外部的防雷接地系统主要考虑建筑物本身防雷,通过接闪杆、接闪带和接闪网所组成的接闪器、引下线以及接地装置,使建筑物免受雷电攻击从而造成火灾或结构的损坏。内部的防雷接地系统主要考虑对建筑物内部电子设备防雷的要求,在实际防雷系统中,应根据国家标准制定综合的防雷方案。
2.建筑物的防雷接地系统设计
2.1 防直击雷措施
在建筑物屋顶易受雷击的部位装设接闪带、接闪杆作为接闪器,屋面设置不大于(第一类Sm×5m或6m×4m;第二类10m×10m或12m×8m,第三类20m×20m或24m×16m的接闪网格。当建筑物超过30m时,首先应沿屋顶周边敷设接闪带,接闪带应设外墙外表面或者屋檐边垂直面上,也可设外墙外表面或屋檐垂直面上。接闪器宜采用中12热镀锌圆钢或者利用建筑物本身的金属构架直接作接闪器。金属屋面的建筑物宜利用其屋面作接闪器,板间的连接应是持久的电气贯通,可采用铜锌合金焊、熔焊、卷边压接、缝接、螺钉或螺栓连接。根据金属板下面是否有易燃物,各种材质的板的厚度不同,无易燃物品时,铅板厚度不小于2mm,不锈钢、热镀锌钢、钛和铜板的厚度不小于0.5mm,铝板的厚度不小于0.65mm,锌板的厚度不小于0.7mm。有易燃物品时,不锈钢、热镀锌钢和钛板的厚度不小于4mm,铜板的厚度不小于Smm,铝板的厚度不小于7mm。此外,金属板应无绝缘被覆层。接闪杆的接闪端宜做成半球状,其最小弯曲半径宜为4.8mm,最大宜为12.7mm,突出屋顶的所有金属构件均与接闪器焊接连通。利用建筑物结构柱内直径大于16mm的两根钢筋作防雷引下线,引下线沿建筑物四周均匀布置,且平均间距不大于(第一类12米;第二类18;第三类25米,引下线上端与接闪器焊接连通,下端与基础接地网焊接连通,并将雷击产生的电流引入大地,进而降低雷击危害。引下线应保证钢筋的全线焊通,防止存在漏焊或错焊现象。利用地梁和基础内两根不小于16mm钢筋及断开处采用'-25×4热镀锌扁钢焊接成纵向、横向闭合网作接地极。接闪带、引下线、接地极三者之间均应可靠焊接,构成良好电气通路。
2.2防雷设计中应考虑雷电流
雷电流散流的`途径是在防雷设计中要考虑的问题。因此电位梯度大,要均衡电位就要降低电位梯度,在高层建筑物中,每三层就要设置均压环(建筑物钢筋会连成一个大的“法拉第笼子”,成为一个暗装笼式的防雷网,导线系统安全可靠,可以起到均压和屏蔽的作用,将雷电电流很好的分流,那么在建筑物遇到雷电袭击后,就可以避免雷电对建筑物造成不良的影响。
2.3等电位连结
等电位连结是为了能够有效的缩减防雷范围内各顾各金属部件和各个系统之间存在的电位差值。实际的施工中是使用连结导体将处于需要防雷的各个系统和部件连结起来,这种方法在一定程度上可以有效减少产生电击时的接触电压,还能很好的对各个金属构件中的电位差进行有效的控制,同时还能有效排除电气设备短路所造成的各种危害。
2.4防护设计方式
城市不少建筑在安装线路以及电气设备时,会把许多电气设备和线路都安装在楼房的外部,并且地面部分的某些线路容易出现短路。这些情况致使装置设备在外部的导电线路结构中存在一定的故障电压。当出现线路存在故障电压并且未能马上处理时,就可能形成电弧并导致着火情况。所以在对线路进行规划设计时,对于建筑内部的配电间必须进行重复接地,同时其中如果存在总配电装置,也需要进行重复接地设计,在建筑中存在许多配电设备以及线路,在这些线路内部的中间部分和尾端,需要通过重复接地对这些设备进行防雷保护。除此之外,在设计时还应该进行多点保护设置,同时要妥善选用保护线路及电气的漏电防护系统的类别。
2.5雷电防护接地线路系统设计
对于当前的建筑物来说,在内部安装具有防雷作用的接地系统对于线路设计而言是非常关键的环节。通常建筑物中的雷电防护设计系统可以划分成三个不同的类别:电气设计领域中所说的一类防雷建筑、二类防雷建筑以及三类防雷建筑。对于许多用于居住的高层建筑来说,通常选择装置二类防雷建筑系统,这个系统具备理想的雷电防护效果,如果楼房建筑中安装了某些具有爆炸可能的设备或者堆放了一些容易起火的物品,就需要选择一类雷电防护系统设计,这个类别的雷电防护线路系统通常包含电路的引下线部分、接闪装置以及平衡电压的均压环部分,同时其中还有连接地层的线路结构。在一类防雷设计中,对接闪装置进行设计时,技术人员通常会选择安装接伞杆以及接伞带,或者将这两种具有防雷效果的设备结合起来。在对接伞带设施进行安装时,需要顺着房屋的边角,楼房中的窗檐以及屋脊部分进行敷设。
3.结语
防雷与接地是项艰巨而又重要的工作,必须在工程设计初始阶段就认真考虑,综合全面考虑防雷与的防雷接地方案,设计出可靠性高的防雷接地系统和使用质量可靠的电气设备,以此保护我们的线路和设备兔受雷击危害。
参考文献
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[3]都基宇.论述建筑电气防雷接地系统施工注意事项[A].科学时代-科技创新与企业管理研讨会论文集上(科技创新)[C].2014.
供电系统的接地技术研究论文
在TN-S系统中,保护导体和中性导体是没有在一起的,在就相应的限制了建筑物内导体的使用类型,要求建筑物内无PEN导体。因此,建筑物内采用了(L1、L2、L3、N、PE)三相五线制系统作为配电系统。在正常的工作状态下,PE线是没有电流呈现的,也不会有电压呈现在设备外露的导电部分,对电子设备的适应能力较强。在TN-C系统中,中性线和保护线合位PEN线,能够具备安全保护和通过正常符合电流的作用。当PEN线中通过高次谐波时,将会导致有电压降产生在PEN线上,会对电子设备和安全造成一定的影响。对于不能够满足TN-S型供电环境,可用TN-C-S系统替代TN-C系统。我国多由TN-C系统,也就是三相四线制完成供电网系统,建筑物进户处为改造时的分界点,分开N线和PE线,重复接地,建筑物主接地端子和接地点相联,如图一所示。分开N线和PE线后,就不可以重新合并,按相线处理中性导体N线,通常情况下不能再重复地将N线接地。整个建筑物内部,供电均采取TN-S型式。在TT电力系统中,存在一个直接接地电,可直接将外露在电气设备的导电部分接在无关户接地点的接地极。然而,IT电力系统不直接将其带电部分和大地相连,外露于电气设备的可导电部分接地。
信息设备及系统的接地
国际电信联盟、国际电工委员会,以及国家相关标准规定等都大力推荐使用等电位连接和共用接地,其中共用接地也称为统一接地,即交流电源、防雷、安全和电子设备的接地体为同一个。这样的接地方式采用合理的技术,经济合算。同时,在采取这种统一的接地方式后,在一定程度上可稳定各系统的参考电平。在外界环境的干扰下,参考电平也将随之相应分离浮动。经过较多的工程实践应用,均可证明接地的最佳方案为统一的接地。在实际的工程实践当中,部分厂家提出将电子设备的直流地或信号地实施独立的接地,这与等电位安全要求是相违背的。为了避免电磁干扰,电子设备的信号地和直流地已经和外壳连接在一起。假如电子设备的供电为220V交流电源,那么根据相关的规程要求,该设备的外壳应当和保护地PE线连接。然而,在实践操作中,各种类型计算机则是将直流地和外壳在一起连接在PE线上,外界提供分离的保护线和信号线,然而计算机却将分离的保护线和信号线连接在一起,那么,所谓的单独接地也就无任何实际意义。根据国际电工委员会标准的要求,一个建筑物值可以存在一个接地系统。这样直接避免了多个分开的接地系统同时存在,建筑物内不同金属导体因电位差而形成的电气事故的发生。
信息设备及系统的防雷
在当代,防雷工程需要保护的对象为建筑物、设备、人,该工程的主要目的是避免雷电直击建筑物,以及雷电产生的电磁脉冲侵害建筑物、设备、人。其中,前者是将防雷装置安放在建筑物上,后者则是保护雷电电磁脉冲,采用了比前者更复杂、更广泛的防雷技术和防雷范围,两者之间存在密不可分的联系,同时又有相应的分工,仅仅是从不同的角度,采用不同的方法实现防雷。建筑物内信息设备及系统防雷的首要屏障就是建筑物本身的防雷装置。所以,要想更好地完成信息系统的防雷,就必须要对建筑物本体的防雷加以重视。现今建筑物的防雷基本上是通过建筑物顶部避雷带、建筑物的楼板、柱、梁、以及四周墙面内的主钢筋作为引下线,网状接闪器,接地体则以地下钢筋混凝土基础实现。因此,在设计和施工建设建筑物时,就应当考虑引下线、网状接闪器和接地体的钢筋网络这几部分的电气连接,最后完成“法拉第笼”式的理想程度较高的避雷体。采用此结构的避雷保护的优点是:能够在很大程度上降低侵入的雷电电池脉冲强度,起到“法拉第笼”的屏蔽作用;能够避免“绕击”;能够确保人和设备的安全,这是由于建筑物各层的楼板、圈梁、梁、柱、墙面的金属管线和钢筋等导电体已经连成的电气一体化,几乎做到了各个部位具备相等电位;“笼”式避雷装置是以众多数量的钢筋组成引下线,使雷电流在一定程度上获得大量的分散,同时削减了脉冲电磁场冲击增幅值;以分布在地下四周的.钢筋混凝土基础作为接地体,能够形成均匀分布的均压网,以大范围的面积和大地接触,接地电阻稳定、低。在众多的防雷方式中,被国内外公认的、可靠的、经济的防雷方式是现代建筑钢筋混凝土结构和防雷网相结合。如今的信息技术在快速的发展中,考虑到将来的信息事业的发展,在建筑物的设计和施工中,还要将各层梁、板、柱内的主钢筋焊出接头预留出来,方便以后能够顺利地和室内接地母线连接。
结束语
信息设备及系统防雷工作是较为复杂的系统工程。在该工程的起始阶段,需将建筑物构造成一个避雷系统,建筑物内的供电均采用TN-C-S或者TN-S系统完成,虽有的内部导体的连接均为等电位,所有设备的接地系统均为同一个,还要合理地布置和屏蔽线路和设备。为了避免雷电波的反击和侵入,还必须在设备端口或者机房安装相应的避雷器。若能够仔细、认真地完成上述几点,那么就能够使信息系统的安全得到基本的保障。
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