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電動機保護接地方式對接地環(huán)流的影響

文檔作者：張文杰文檔來源：佛山市南海綠電再生能源有限公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2022年02月10日
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產(chǎn)品與解決方案
電動機保護接地方式對接地環(huán)流的影響
張文杰
(佛山市南海綠電再生能源有限公司，廣東佛山 528222)
摘要 電動機的接地線主要是起保護接地的作用，保證電機線圈對地絕緣損壞時保證電機外
殼始終是零電位，并給零序電流提供一個回路，保證零序過流保護及時動作。但電機外殼的保護
接方式選擇不當(dāng)，會造成電機在正常運行中有接地線電流流過，通過對造成電流的原因進行分析，
提出正確的保護接地方式。
關(guān)鍵詞： 電動機；接地環(huán)流；零序電流；保護接地
電動機外殼的保護接地是保護人身安全的最有
效措施之一，通常是工程土建施工階段在土壤里預(yù)
埋安裝地網(wǎng)，并保證電網(wǎng)的接地電阻不大于4~2，電
氣裝置、電動機外殼與地網(wǎng)接地引出極可靠連接，
保證電氣設(shè)備、電機外殼始終處于零電位，當(dāng)設(shè)備
帶電部分絕緣損壞，也能可靠保證人員的安全，同
時提供一個零序接地電流的通路，保證開關(guān)的零序
保護可靠動作及時斷開故障設(shè)備。但設(shè)備或電纜的
接地點并非越多越好，當(dāng)設(shè)備保護接地方式選擇不
當(dāng)時，會出現(xiàn)一些意想不到的情況，需要根據(jù)實際
情況分別選擇相應(yīng)的接地方式，才能保證設(shè)備正常
運行。
1 循泵電機接地線有大電流的原因分析
佛山市南海綠電再生能源有限公司5臺循環(huán)水
泵電機(250kW)在運行中發(fā)現(xiàn)接地線有30~40A
接地電流，并且個別電機三相電流不平衡，其中5
循泵電機電流最大相差40A，現(xiàn)場接地線接線鼻子
有過熱變黑現(xiàn)象； 另外3臺鍋爐一次風(fēng)機電機在運
行中接地線有40~50波動的接地電流。用鉗表同時
測量三相電流，零序電流為1．2A左右正常，進一步
檢查電機絕緣正常，電機為△形接法，正常運行中
是不會產(chǎn)生零序電流的。
開始懷疑有單相負(fù)荷(如空調(diào)、照明等)的零
線與接地線錯接，造成單相電流串入接地網(wǎng)后到處
流動。經(jīng)檢查確實有空調(diào)電源柜的零線直接接在地
排上，將零線重新接至零排上，但情況依舊。
上述8 臺電機采用密集環(huán)氧樹脂澆注母線供
電，結(jié)構(gòu)如圖1所示。從結(jié)構(gòu)圖可以看出，澆注母
線的地排在最外側(cè)，A、B、C三相電流在接地母排
的磁場強度是不同的，其中C相最強、B相次之、
100I ql~lttllt 2o13年第8期
A 相最小，即使是三相電流平衡也會使接地排感應(yīng)
出電動勢，而目前三相電流不平衡更加劇了地排感
應(yīng)交鏈磁通的不平衡。將5 循泵電機側(cè)的接地線解
開后測量電機本體與接地線之間的電壓(感應(yīng)電動
勢)，有2～4v交流感應(yīng)電壓。
注
圖1 三相電流對地排磁力線交鏈圖
這8臺電機本體外殼的保護接地采用重復(fù)接地
方式，共有兩處接地點：一處是通過機殼現(xiàn)場直接
接地，一處是在接線盒內(nèi)通過密集澆注母線中的第
四根母排作為接地線在配電室的地排(或零排)接
地(如圖2所示)。
這種接地方式使密集母線接地母排的感應(yīng)電動
勢形成回路，雖然感應(yīng)電動勢只有2～4V，但由于
回路電阻很小，地線的回路電流可達到幾十安培甚
至上百安培。
另外，當(dāng)電流的頻率越高地排感應(yīng)的電動勢越
大，接地回路電流也越大，3臺鍋爐一次風(fēng)機是采
用變頻控制方式，其輸出的三相低頻(基頻)電流
中含有大量的高頻電流成分，雖然其母線長度比循
泵電機母線長度短得多，但其感應(yīng)的電動勢仍會較
高，這就是一次風(fēng)機電機接地電流比循泵電機接地
電流還大的原因之一。
A B C N PE(中性點直接接地)
產(chǎn)品與解決方案
圖2 電機外殼接地方式和感應(yīng)接地電流示意圖
澆注母線中的第四根母排的感應(yīng)電動勢是由結(jié) 排的連接線)拆除，仍然保留電機外殼處的接地線
構(gòu)原因引起無法消除的，要消除接地回路電流的最 (如圖3所示)。經(jīng)處理后上述8臺電機的接地線電
好辦法是使感應(yīng)電動熱無法形成回路，處理辦法： 流消失。
將電機接線盒內(nèi)的接地線(和配電室內(nèi)澆注母線地
A B C N PE(中性點直接接地)
2 結(jié)論
圖3 電機接地改造圖
環(huán)氧樹脂澆注密集母線由于結(jié)構(gòu)形式造成地排
感應(yīng)的電動勢較大，需要防止感應(yīng)電動勢構(gòu)成回路
形成接地環(huán)流，只能采取電動機外殼一處接地的方
式。而動力電纜由于結(jié)構(gòu)緊湊均勻，三相線芯與零
線(地線)距離相差小，其感應(yīng)電動勢會小很多，
一般接地環(huán)流不大，但需要在運行中實測接地環(huán)流
電流大小來決定電纜線芯是否適合作為設(shè)備接地線
來使用。另外，對于單芯電纜的內(nèi)護套(或屏敝層)
必須采用單側(cè)接地的方式，并保證全線的內(nèi)護套(或
屏敝層)絕緣良好，外護套任何形式的兩點接地都
會引起很大的接地環(huán)流使電纜過熱燒損。
濟南供電新型接地極獲實用專利
近日，一種新型輸電線路用接地極在濟南供電公司成
功問世。此項發(fā)明有效減少了接地極本體與泥土的接觸面
積，減輕了阻力，這項發(fā)明已被授予國家實用新型專利。
據(jù)了解，常用的接地極需要用純?nèi)肆χ苯硬暹M地里面，
由于接地極是尖端設(shè)計，在向泥土里扎時，受力面積小，
且容易附著泥土，而且接地極上部為圓柱體，在進入地里
面時，圓柱體接地極整個圓柱面都有泥土接觸，增加了阻
力，耗費了大量人力和時問。新型輸電線路用接地極在尖
端處設(shè)置了一塊擋板，當(dāng)接地極往泥土里插時，接地極尖
端的這塊擋板直接與泥土接觸，避免了擋板上部的接地極
本體與泥土直接接觸，大大減輕了阻力，節(jié)省了人力和時
間的投入，提高了工作效率。
l

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