電動(dòng)機(jī)外殼的保護(hù)接地是保護(hù)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 4Ω，電氣裝置、電動(dòng)機(jī)外殼與地網(wǎng)接地引出極可靠連接，保證電氣設(shè)備、電機(jī)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(shí)提供一個(gè)零序接地電流的通路，保證開(kāi)關(guān)的零序保護(hù)可靠動(dòng)作及時(shí)斷開(kāi)故障設(shè)備。

但設(shè)備或電纜的接地點(diǎn)并非越多越好，當(dāng)設(shè)備保護(hù)接地方式選擇不當(dāng)時(shí)，會(huì)出現(xiàn)一些意想不到的情況，需要根據(jù)實(shí)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(yùn)行。

循泵電機(jī)接地線有大電流的原因分析

南海某垃圾焚燒發(fā)電廠的5臺(tái)循環(huán)水泵電機(jī)（250kW）在運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)接地線有30~40A接地電流，并且個(gè)別電機(jī)三相電流不平衡，其中#5循泵電機(jī)電流最大相差40A，現(xiàn)場(chǎng)接地線接線鼻子有過(guò)熱變黑現(xiàn)象；另外3臺(tái)鍋爐一次風(fēng)機(jī)電機(jī)在運(yùn)行中接地線有40~50波動(dòng)的接地電流。

用鉗表同時(shí)測(cè)量三相電流，零序電流為1.2A左右正常，進(jìn)一步檢查電機(jī)絕緣正常，電機(jī)為△形接法，正常運(yùn)行中是不會(huì)產(chǎn)生零序電流的。

開(kāi)始懷疑有單相負(fù)荷（如空調(diào)、照明等）的零線與接地線錯(cuò)接，造成單相電流串入接地網(wǎng)后到處流動(dòng)。經(jīng)檢查確實(shí)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(tái)電機(jī)采用密集環(huán)氧樹(shù)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(chǎng)強(qiáng)度是不同的，其中C相最強(qiáng)、B相次之、A相最小，即使是三相電流平衡也會(huì)使接地排感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)，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(jī)側(cè)的接地線解開(kāi)后測(cè)量電機(jī)本體與接地線之間的電壓（感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)），有2~4V交流感應(yīng)電壓。

圖1 三相電流對(duì)地排磁力線交鏈圖

這8臺(tái)電機(jī)本體外殼的保護(hù)接地采用重復(fù)接地方式，共有有兩處接地點(diǎn)：一處是通過(guò)機(jī)殼現(xiàn)場(chǎng)直接接地，一處是在接線盒內(nèi)通過(guò)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（如下圖2所示）。

這種接地方式使密集母線接地母排的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)形成回路，雖然感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)只有2~4V，但由于回路電阻很小，地線的回路電流可達(dá)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(dòng)勢(shì)越大，接地回路電流也越大，3臺(tái)鍋爐一次風(fēng)機(jī)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(zhǎng)度比循泵電機(jī)母線長(zhǎng)度短得多，但其感應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)仍會(huì)較高，這就是一次風(fēng)機(jī)電機(jī)接地電流比循泵電機(jī)接地電流還大的原因之一。

圖2 外殼接地方式和感應(yīng)接地電流示意

澆注母線中的第四根母排的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是由結(jié)構(gòu)原因引起無(wú)法消除的，要消除接地回路電流的最好辦法是使感應(yīng)電動(dòng)熱無(wú)法形成回路，處理辦法：將電機(jī)接線盒內(nèi)的接地線（和配電室內(nèi)澆注母線地排的連接線）拆除，仍然保留電機(jī)外殼處的接地線。經(jīng)處理后上述8臺(tái)電機(jī)的接地線電流消失。

圖3 電機(jī)接地線改造圖

結(jié)束語(yǔ)

環(huán)氧樹(shù)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(dòng)勢(shì)較大，需要防止感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)構(gòu)成回路形成接地環(huán)流，只能采取電動(dòng)機(jī)外殼一處接地的方式。而動(dòng)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(dòng)勢(shì)會(huì)小很多，一般接地環(huán)流不大，但需要在運(yùn)行中實(shí)測(cè)接地環(huán)流電流大小來(lái)決定電纜線芯是否適合作為設(shè)備接地線來(lái)使用。

另外，對(duì)于單芯電纜的內(nèi)護(hù)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(hù)套（或屏敝層）絕緣良好，外護(hù)套任何形式的兩點(diǎn)接地都會(huì)引起很大的接地環(huán)流使電纜過(guò)熱燒損。

本文編自《電氣技術(shù)》，標(biāo)題為“電動(dòng)機(jī)保護(hù)接地方式對(duì)接地環(huán)流的影響”，作者為張文杰。