APCUPS电源装置接地简述

接地概述

电气设备的接地，主要可分为保护性接地、功能性接地、电磁兼容性接地三类，规范上所讲的屏蔽接地、信号接地、防雷接地、防静电接地等等，都可以归结到上述三类接地中的一类。几乎每本电气设计规范都会提到接地的设计要求和安装要求，包括接地网的设计、接地电阻的要求、设备与接地装置的连接要求等等。

接地网和接地装置一般是由电气专业规划和设计，石油化工厂各装置和单元的安全接地、防静电接地、防雷接地（有些烟囱会采用单独防雷接地装置，不与大网连接）会连接成一个巨大的接地网络，可以说这是一个需要接地的各个系统共同使用的“公共产品”。

此接地网在有的仪表和电信文件中被称为“交流接地装置”。由于接地的功能比较多，概念容易混淆，其他专业对接地的知识了解不多，有些规范的要求也值得商榷，因此在工程实践中，“接地工程”存在许多问题。特别是近年来工程中大量使用的电源类产品、数字化类产品以及一些电子仪表和仪器等等，其接地的设计和安装，有许多误区，有的甚至是错误的，在工程接线中，有接地不规范而引起的感应电压高、控制紊乱，设备停运甚至损坏的现象，时有发生。

APCUPS电源是工程中常见的重要电源，经常承担着“向一级负荷中的特别重要负荷”供电的任务。目前石油化工企业使用的UPS电源中，广泛采用了“可控硅”或“IGBT”整流技术，逆变单元一般采用“IGBT”模块，可以说APCUPS电源是一个“电力和电子”技术相结合的产品。本文以分析UPS电源及其供电系统的接地为例，结合规范，来介绍石油化工系统中

 

APCUPS电源装置接地简述

为叙述方便，将APCUPS电源装置大体分为4部分，输入变压器及之前部分，称之为“电源输入部分”；整流模块、电池和直流系统、逆变模块，称之为“UPS本体部分”；输出变压器和配出柜，称之为“电源输出部分”；旁路变压器作为“旁路变压器部分”。

 

1.电源输入部分的接地

电源输入部分，实际上是电气供电部分的延伸。其接地应按照电气供电线路的接地要求来设计。UPS电源，是一个不需要N线的三相负载，因此对三相输入的UPS电源，电缆线路可采用3芯电缆，也可采用4芯电缆，其中的一芯作为PE接地线。根据《电力电缆设计标准GB50217-2019，推荐采用4芯电缆。电缆如果采用铠装电缆，需要在进线处将电缆铠装金属层采用接地线接入电气交流保护接地装置；变压器和其外壳也接入电气交流保护接地装置。

 

2.UPS本体部分接地

APCUPS本体部分，其外壳、电池柜（架）等需要采用接地线接入电气接地装置。一般来说，UPS本体部分除了外壳需要接地外，内部器件不需要接地。如果需要，制造商应在内部与外壳预先接好，通过外壳接地。控制公共端（com端）不接地。

 

3.电源输出部分接地

APCUPS电源装置作为一个整体，是电气配电的一个负载。其电源的输出部分及其下游负载，与原来电气的供电系统相比，是另外一个新的供电系统。 SH/T3082《石油化工仪表设计规范》规定，UPS输出侧供电应采用TN-S接地方式，因此APCUPS电源输出变压器的二次侧应采用一点接地的接地方式，有的品牌将其中的一端与隔离变压器的接地端相连接，共同引出接地端。

 

变压器外壳、配出柜外壳和铠装电缆金属层，与电气接地要求一样，接入电气接地装置。

 

4. 旁路变压器的接地

旁路变压器的一次侧接地，与本文1节相同，在此不再赘述。旁路变压器的二次侧接地，一般与输出变压器二次侧的一端连接直接接地。

需要说明的是，不同品牌的产品，做法可能不同，但原理都是一样的。另外，设备外壳一般都需要重复接地。

APCUPS系统的接地示意图如下：

 

注：

①电缆金属铠装层接地（保护接地）

②设备金属外壳接地（保护接地）

③旁路变压器和UPS输出端接地（工作接地）