分析在建筑電氣中接地系統(tǒng)安裝設(shè)計(jì)的各種問(wèn)題

1、分析在建筑電氣中接地系統(tǒng)安裝設(shè)計(jì)的各種問(wèn)題摘要：近年來(lái)由于接地故障引起的事故常常出現(xiàn)，在各類電氣事故中占有很大的比例，而且導(dǎo)致的后果比擬嚴(yán)重，極大地威脅著人民的生命和財(cái)產(chǎn)平安。因此本文將針對(duì)近年來(lái)接地系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)的一些問(wèn)題及相對(duì)應(yīng)的在安裝方面的改良措施與大家探討，以期在原有的根底上能更好的保證接地裝置的正常運(yùn)行。關(guān)鍵詞：接地系統(tǒng)：常見(jiàn)原因；預(yù)防措施引起事故常見(jiàn)的原因接地電阻阻值過(guò)大接地裝置是由埋在地下的接地體和連接接地體與電氣設(shè)備的接地線組成。接地體的對(duì)地電阻和接地線的電阻總稱為接地裝置的接地電阻。接地體的對(duì)地電阻是接地故障電流 從接地體擴(kuò)散流入地中時(shí)，接地體與大地外表上出現(xiàn)的電壓 與故障電流

2、 的比值，也稱為流散電阻。由于接地線的電阻很小，可忽略不計(jì)，故可以認(rèn)為接地電阻在數(shù)值上等于流散電阻。如果接地電阻大，那么 就大。此時(shí)當(dāng)人觸及設(shè)備的時(shí)候，就會(huì)發(fā)生觸電事故，危及人的生命。在電氣設(shè)備沒(méi)有接地的情況下，如果電氣設(shè)備有一相絕緣損壞，那么外殼就帶電。由于電氣線路對(duì)地存在著絕緣電阻和對(duì)地分布電容，且絕緣電阻和電容正常時(shí)處于并聯(lián)狀態(tài)，構(gòu)成了線路對(duì)地的總阻抗。如果人體觸及絕緣已遭破壞的電氣設(shè)備外殼，那么電流通過(guò)人體構(gòu)成了通道，人將遭到觸電的危害。由式子可看出如果幾越大，那么流經(jīng)人體的電流越大，對(duì)人造成的危險(xiǎn)就越大。只有當(dāng)R時(shí)，那么可將通過(guò)人體的電流限制到平安值以內(nèi)，甚至減到零，從而使人體防止遭

3、受觸電的危險(xiǎn)。為了使接地體和設(shè)備外殼的危險(xiǎn)電壓不至于過(guò)大，保證操作者的平安必須控制接地電阻，使之保持在允許范圍內(nèi)。易發(fā)生接地電弧性短路人們都知道電氣短路會(huì)引起火災(zāi)，但不清楚哪一種短路容易起火和如何防止。電氣短路有兩種，一類是金屬性短路，另一類是電弧性短路。接地電弧性短路是最常見(jiàn)且多發(fā)的電氣火災(zāi)原因，這類短路是由于短路點(diǎn)未被焊死而進(jìn)發(fā)電弧或電火花。但人們往往以為金屬性短路起火可能性大，是最危險(xiǎn)的，因?yàn)樗亩搪伏c(diǎn)因高溫而熔融，短路電流大，線路能產(chǎn)生高溫。其實(shí)不然，因?yàn)榘l(fā)生金屬性短路時(shí)，保險(xiǎn)絲能被短路時(shí)的大電流燒斷而切斷電源，無(wú)從起火；而當(dāng)發(fā)生接地電弧性短路時(shí)，它的短路電流不大，保險(xiǎn)絲一般不會(huì)被熔斷

4、，而電弧那么持續(xù)存在，其局部溫度可達(dá)2000 3000oC，很容易引燃近旁可燃物質(zhì)，這種短路電弧往往成為火災(zāi)的點(diǎn)火源。國(guó)外電氣防火研究的結(jié)論如此，我國(guó)這幾年一些電氣短路火災(zāi)的現(xiàn)場(chǎng)分析也是如此。因此接地電弧性短路是極其危險(xiǎn)的，且發(fā)生事故時(shí)不易引起人的發(fā)覺(jué)。接地線不符合要求接地線是指連接于接地體與電氣設(shè)備之間的金屬導(dǎo)線，分為自然接地線和人工接地線。選用接地線時(shí)我們應(yīng)同時(shí)考慮多方面的因素，如經(jīng)濟(jì)省材、電阻值、截面積、熱穩(wěn)定性及機(jī)械強(qiáng)度等等，但在實(shí)際安裝過(guò)程中，施工者往往因?yàn)檫^(guò)于注重經(jīng)濟(jì)的原因而忽略了其它方面的平安因素，接地線在工作過(guò)程中就會(huì)出現(xiàn)斷線漏電、絕緣受損、接頭接觸不良等質(zhì)量問(wèn)題；同時(shí)如果接地

5、線電阻過(guò)大，還會(huì)導(dǎo)致接觸電壓過(guò)大發(fā)生觸電的危險(xiǎn)：在低阻值回路，假設(shè)接地線截面過(guò)小，還會(huì)影響其熱穩(wěn)定性，使接地線產(chǎn)生過(guò)熱現(xiàn)象，這些都能導(dǎo)致事故的發(fā)生。再換個(gè)角度說(shuō)，如果過(guò)于注重平安方面的因素而不考慮經(jīng)濟(jì)問(wèn)題，會(huì)導(dǎo)致金屬資源的大肆浪費(fèi)，也會(huì)增加不必要的施工費(fèi)用。所以我們需根據(jù)不同的條件、不同場(chǎng)所選用不同形式的接地線，并對(duì)所選的接地線進(jìn)展校驗(yàn)，使接地線得到最合理的配置，保證接地系統(tǒng)的可靠運(yùn)行。爆炸危險(xiǎn)性場(chǎng)所隱患多、危險(xiǎn)性大爆炸性環(huán)境指的是含有爆炸性混合物的環(huán)境。爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)場(chǎng)所無(wú)論設(shè)備正常運(yùn)行還是在事故時(shí)，由于可燃?xì)怏w、蒸汽或懸浮狀態(tài)的灰塵及纖維與空氣混合，只要可燃物性質(zhì)、助燃物的數(shù)量、點(diǎn)火源的強(qiáng)

6、度到達(dá)爆炸燃燒的條件時(shí)，都具有爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)。在有爆炸危險(xiǎn)性的建筑物內(nèi)，電壓小至6V所產(chǎn)生的微弱火花也可能到達(dá)爆炸的危險(xiǎn)。此時(shí)，如在電氣設(shè)備的外殼上產(chǎn)生較高的對(duì)地電壓，或在金屬設(shè)備、管道等之間產(chǎn)生火花，更容易造成爆炸的危險(xiǎn)。爆炸一旦發(fā)生，帶來(lái)的后果是不堪設(shè)想的。預(yù)防措施降低接地電阻要保證平安必須把接地電阻降低到極小的值，但是依靠現(xiàn)在的技術(shù)要把接地電阻降低到如此小的值是有很大的難度，即使做到了也會(huì)很不經(jīng)濟(jì)，因此我們只能依據(jù)具體環(huán)境具體條件最大限度的降低接地電阻，使其滿足相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)要求。換土將接地體015m內(nèi)的土壤換成電阻率較低的土壤，如黑土或粘土，此法效果永久。不得已時(shí)可用氯化鈉、硫酸鎂、硫酸銅等

7、化學(xué)藥劑參加土壤中，并注入一定水分加速其化學(xué)效應(yīng)。此法短期效果好，但化學(xué)藥劑成分易流失，因此還必須加以適當(dāng)?shù)木S護(hù)和周期性的恢復(fù)。采用導(dǎo)電性混凝土在水泥中摻入碳質(zhì)纖維來(lái)做為接地極使用。如在lm3水泥中摻入約100kg的碳質(zhì)纖維，制成半球狀的接地極。經(jīng)測(cè)定，其接地電阻可降低30左右。此法常用于防雷接地裝置。深埋接地法當(dāng)?shù)叵律钐幍耐寥阑蛩娮杪瘦^低時(shí)，可將接地極深埋在地，以降低接地電阻，如果有條件還可采用深井式接地法。外引式接地裝置法如果接地的附近有導(dǎo)電良好的且不凍的河流湖泊時(shí)，可將接地設(shè)置設(shè)在其中。連接干線不得少于2根，接地體長(zhǎng)度不得超過(guò)100m。如在L 區(qū)，當(dāng)接地電阻值要求比擬小，附近如有水源可

8、利用時(shí)，水源采用外引式接地是最有效的方法。防止接地電弧性短路的發(fā)生其實(shí)接地電弧短路火災(zāi)的防范并不復(fù)雜，只需在樓房的電源進(jìn)線總開(kāi)關(guān)增加帶漏電保護(hù)功能的斷路器即可。它可在樓內(nèi)任一處發(fā)生接地性短路時(shí)切斷電源。帶漏電保護(hù)功能的斷路器就是在一般斷路器內(nèi)增加零序電流互感器和一脫扣器，當(dāng)發(fā)生接地故障時(shí)，接地短路電流經(jīng)大地或PE線而不經(jīng)零序電流互感器返回電源，使互感器檢出漏電電流，從而防止火災(zāi)的發(fā)生。 合理選擇接地線自然接地線在設(shè)計(jì)接地線中為了節(jié)約金屬、減少施工費(fèi)用，到達(dá)經(jīng)濟(jì)省材的目的，應(yīng)盡量選擇自然導(dǎo)體作為接地線。建筑物的金屬構(gòu)造，如梁、柱、桁架等，生產(chǎn)用的金屬構(gòu)造，如吊車、軌道、配電裝置的外殼、金屬走廊及

9、平臺(tái)、電梯豎井、起重機(jī)及升降機(jī)的構(gòu)架、布線的鋼管以及電纜的鉛或鋁的外皮等，都可以作為自然接地線。此外除了可燃及有爆炸危險(xiǎn)混合物的管道外，其他一切工業(yè)管道，如水管及壓縮空氣管等都可以利用作為自然接地線。但管形導(dǎo)線的金屬外皮和保溫管道的金屬外皮以及鉛包線的外包鉛皮等，由于截面太小而容易銹蝕或折斷，為了保證電氣連接的可靠性起見(jiàn)，一般不作為接地線。采用自然導(dǎo)體作為接地線時(shí)，必須注意其電氣連接的可靠性，也就是在所有自然導(dǎo)體連接不可靠的地方一定要另加跨接線。戶內(nèi)的跨接線一般采用直徑為5mm圓鋼或截面為扁鋼。戶外跨接線一般采用8mm團(tuán)鋼或截面為扁鋼。人工接地線當(dāng)自然接地線滿足不了要求時(shí)，?般采用型鋼作為人工

10、接地線，目的是為了連接可靠并有一定的機(jī)械強(qiáng)度。只有當(dāng)采用鋼導(dǎo)體在構(gòu)造 有困難以及對(duì)移動(dòng)式受電設(shè)備等不可能采用鋼導(dǎo)體時(shí)，才考慮采用有色金屬作為人工接地線。但由于鋁線的連接不夠可靠，因此不采用鋁線作為地下的接地線，以免產(chǎn)生折斷而無(wú)法覺(jué)察。爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境的接地措施為了防止爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)場(chǎng)所發(fā)生事故，必須根據(jù)不同的環(huán)境和條件選取適宜的接地制式、同時(shí)還要使接地電流的路徑不中斷，減少接地系統(tǒng)的電阻和均衡建筑物內(nèi)部的電位，具體做法如下：選取適宜的接地制式住爆炸性氣體環(huán)境l區(qū)及爆炸性粉塵環(huán)境lO區(qū)內(nèi)的所有電氣設(shè)備以及爆炸性氣體環(huán)境2區(qū)內(nèi)除照明燈具以外的其他電氣設(shè)備應(yīng)采坪TNS接地制式，即使用專用的PE線。

11、爆炸性氣體環(huán)境中的2區(qū)內(nèi)的照明燈具以及爆炸粉塵環(huán)境ll區(qū)內(nèi)的所有電氣設(shè)備可采用INC接地制式，即可利用有可靠電氣連接的金屬管線系統(tǒng)作為PE線，但不得利用輸送易燃物質(zhì)的管道。當(dāng)采用金屬管線系統(tǒng)時(shí)，在爆炸氣體環(huán)境l及2區(qū)內(nèi)：及以下的鋼管，螺紋旋合不少于5扣；c1)32mm及以上的那么不少于6扣；在l區(qū)內(nèi)還應(yīng)加鎖緊螺母；在爆炸性粉塵環(huán)境l0及區(qū)內(nèi)，螺紋旋合均不少于5扣。鋼管應(yīng)采用低壓流體輸送用的鍍鋅鋼管。為了防腐蝕，鋼管連接的螺紋局部應(yīng)涂以鉛油或磷化膏。在可能有凝結(jié)水凝結(jié)的地方，管線上應(yīng)裝設(shè)排除冷凝水的密封接頭。接地制式因?yàn)閱蜗嘟拥囟搪冯娏餍。葦M不容易引起爆炸，適于爆炸危險(xiǎn)環(huán)境使用，但必須采取適當(dāng)

12、措施，如采用作為保護(hù)設(shè)備。IT接地制式在第一次接地短路故障時(shí)的短路電流比接地制式還要小，一般不容易引起爆炸，適于爆炸環(huán)境使用。但當(dāng)?shù)谝淮螁蜗嘟拥囟搪泛螅缭侔l(fā)生異相接地短路，即形成相間短路，其短路電流比TN系統(tǒng)的單相短路還要大，容易引起爆炸。因此，必須在第一次接地短路后立即有音響報(bào)警裝置，以便及時(shí)采取措施，防止發(fā)生異相接地短路。確保電流路徑不中斷為了防止較高的對(duì)地電壓或產(chǎn)生的火花造成爆炸的危險(xiǎn)，必須要保證接地電流不中斷，為達(dá)此目的，在接地安裝設(shè)計(jì)時(shí)，必須將整個(gè)電流設(shè)備和其他金屬設(shè)備、金屬管道及建筑物的金屬構(gòu)造全部接地，并在管道接頭處敷設(shè)跨接線，使其成為連續(xù)的導(dǎo)體。同時(shí)為保證相一零回路的可靠性，

13、必須裝設(shè)人工接地線。在區(qū)及l(fā)0區(qū)的所有電氣設(shè)備，以及l(fā)區(qū)內(nèi)除照明燈具以外的其它電氣設(shè)備應(yīng)使用專門的接地線。該接地線假設(shè)與相線敷設(shè)在同一保護(hù)管內(nèi)時(shí)，應(yīng)具有與相線相等的絕緣。此時(shí)爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)場(chǎng)所內(nèi)的金屬管道和電纜的金屬外皮只能作為輔助接地線，不能作為專門的接地線，僅能作為改善平安條件的措施。保證所有設(shè)備的金屬局部接地在有爆炸危險(xiǎn)性的建筑物內(nèi)，電壓小至6V所產(chǎn)生的微弱火花也可能到達(dá)爆炸的危險(xiǎn)。因此不管建筑物周圍的環(huán)境如何，對(duì)于一切電氣設(shè)備的所有金屬局部，如電焊機(jī)、電器的外殼及照明的金屬燈具等，甚至在一般情況下不需接地的局部也要進(jìn)展接地。只有在電纜金屬外殼以及金屬外皮兩端已接地的電纜的支架可以不接地

14、。同時(shí)如電氣設(shè)備與機(jī)床的機(jī)座之間能保證有可靠的金屬連接，容許將機(jī)床直接接地，而機(jī)床上的電氣設(shè)備那么不必再進(jìn)展接地。提高保護(hù)裝置的可靠性接地線和接零線可以采用裸導(dǎo)線、扁鋼和電纜的單獨(dú)芯線，其截面應(yīng)根據(jù)接地的要求保證有足夠的導(dǎo)電率。在1000V以下中性點(diǎn)接地的線路內(nèi)，為了使保護(hù)裝置能動(dòng)作，為平安動(dòng)作系數(shù)：為熔斷器的熔體額定電流或自動(dòng)開(kāi)關(guān)過(guò)流脫扣器的整定電流fA1。為了使保護(hù)裝置可靠迅速地動(dòng)作，就必須提高該式中動(dòng)作系數(shù)K的值，當(dāng)采用熔斷器保護(hù)時(shí)將K從3增加到4；當(dāng)采用自動(dòng)開(kāi)關(guān)保護(hù)時(shí)K從125增加到2。在一般工礦企業(yè)里，短路電流的倍數(shù)就比擬大，在有爆炸危險(xiǎn)的車間內(nèi)，除了采用人工接地線以外還可采用自然接

15、地導(dǎo)體作為接地并聯(lián)回路，這樣接地電阻更小，短路電流的倍數(shù)當(dāng)然就更大。因此在大多數(shù)情況下，都能滿足上述要求。但當(dāng)用電設(shè)備或熔斷器的容量較大不能滿足要求時(shí)，為了使短路電流到達(dá)所要求的倍數(shù)，必須采用增加接地線截面或采用并聯(lián)接地線的方法來(lái)降低相一零回路的電阻，以到達(dá)上述要求。防爆設(shè)備應(yīng)安裝接地螺絲在有爆炸危險(xiǎn)的建筑物內(nèi)所采用的防爆設(shè)備上的接線端鈕，應(yīng)采用防止接觸松弛的措施。所有電機(jī)及電器的接線盒內(nèi)，都應(yīng)采用專門的接地用的螺絲。接地用的導(dǎo)線或電纜芯都應(yīng)該接在這個(gè)螺絲上。如用電設(shè)備采用鎧裝電纜連接時(shí)，電纜接線盒的外部還要有一個(gè)接地螺絲。接地螺絲的最小規(guī)格按標(biāo)準(zhǔn)要求采用。等電位連接等電位聯(lián)結(jié)是指將保護(hù)地線與建筑物金屬水管、煤氣管、通風(fēng)管、暖氣管等金屬管道和裝置用導(dǎo)線連結(jié)的措施，以到達(dá)提高地電位和均衡電位來(lái)降低接觸電壓，尤其是對(duì)于易燃、易爆