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文檔簡介
1、工作接地和保護接地的區(qū)別保護接地:通信設(shè)備金屬外殼及其他非正常帶電部分的接地。工作接地:在 AC/DC電源內(nèi)或配電屏內(nèi)(注意是在電源內(nèi)部), 輸出直流48V總接線排的正極接地;對于 24系統(tǒng),是直流24V的負(fù)極接地。工作接地的概念不是針對直流用電通信設(shè)備的48V正極(或 24的負(fù)極) 的電源線連接,直流用電通信設(shè)備的48V正極(或 24的負(fù)極) 到電源設(shè)備的連接應(yīng)該屬于電源線連接的概念,不應(yīng)屬于接地線連接范疇。 TOC o 1-5 h z 屏蔽接地就是一種工作接地;電器外殼接零線就是保護接地;兩次以上的零線接大地就是重復(fù)接地.電力系統(tǒng)中的中性概念在電力變送和市電供用系統(tǒng)中,出于經(jīng)濟性上的考慮,
2、常常采用3 相交流的模式饋送電能。3個交流電的相位互隔120,其矢量和為零。(注意,包括電壓和電流)對市電用戶,直接使用3 相電并不方便。因此拆成3 個單相電送往終端用戶。這 3 個交流電源的一端連接在一起,形成一個公共“點”。 (即星形接法)這樣一個點對3 個相電來說,是對稱中立的。所以叫“中性點”。同理,若3 相負(fù)載也按星形接法,也會形成一個公共點。為避免混淆,我們叫做“負(fù)載中點”。由于3 個獨立的單相負(fù)載大小不可能一致,所以負(fù)載中點就不可能對稱中立。為防止3 個單相電源的不平衡,就要增加一條電線連接電源中性點和負(fù)載中點。這條線把負(fù)載中點的電位鉗制在電源中性點上,并通過不平衡電流。這就是“
3、中性線”。這就是所謂“三相四線制”。它僅用于市電系統(tǒng)。在這個供電制度中,出于系統(tǒng)安全的要求,其中性點是與大地連接在一起的。所以這時的中性線也叫零(電位)線。而在不需要3 個單相拆分供電的電力系統(tǒng)中(例如高壓輸電和三相動力),一般只在電源側(cè)有一個中性點,哪來中性線?這樣的一個中性點,當(dāng)然也應(yīng)該是接地的。但絕不是出于電路原理上的原因。至于遠(yuǎn)在另一端的發(fā)電設(shè)備是如何作的,可問一下電廠師傅。以上觀點沒有引經(jīng)據(jù)典,僅憑記憶,難免有錯。應(yīng)以著作文獻為準(zhǔn)。在一個電氣設(shè)備中, 是否可以將零線與地線接到一起?在供電系統(tǒng)中,“零線”的主要作用是保證電力正常傳輸?shù)摹肮ぷ骶€”,若沒有它就不干活了。而“地線”的更多作用
4、是安全保護方面。兩者是否連接在一起,不是由原理決定,而是由規(guī)范規(guī)定。所以不可自行連接。在什么情況下會需要重復(fù)接地, 它有什么好處呢?“重復(fù)接地”是一個專用術(shù)語,是指在三相四線制系統(tǒng)中,其中性線除了在用戶變壓器端做了工作接地,往往還在用戶端再次接地,以提高系統(tǒng)的穩(wěn)定和可靠性。, 變壓器和設(shè)備處殼需要接地嗎?電力變壓器和用電設(shè)備的金屬外殼,按要求必須做保護接地。關(guān)于接地概念一、種類1、防雷接地:為把雷電迅速引入大地,以防止雷害為目的的接地。防雷裝置如與電報設(shè)備的工作接地合用一個總的接地網(wǎng)時,接地電阻應(yīng)符合其最小值要求。2、交流工作接地將電力系統(tǒng)中的某一點,直接或經(jīng)特殊設(shè)備與大地作金屬連接。工作接地
5、主要指的是變壓器中性點或中性線( N線)接地。N線必須用銅芯絕緣線。在配電中存在輔助等電位接線端子,等電位接線端子一般均在箱柜內(nèi)。必須注意,該接線端子不能外露;不能與其它接地系統(tǒng),如直流接地、屏蔽接地、防靜電接地等混接;也不能與PE線連接。3、安全保護接地安全保護接地就是將電氣設(shè)備不帶電的金屬部分與接地體之間作良好的金屬連接。即將大樓內(nèi)的用電設(shè)備以及設(shè)備附近的一些金屬構(gòu)件,有PE線連接起來,但嚴(yán)禁將PE線與N線連接。4、直流接地為了使各個電子設(shè)備的準(zhǔn)確性好、穩(wěn)定性高,除了需要一個穩(wěn)定的供電電源外,還必須具備一個穩(wěn)定的基準(zhǔn)電位??刹捎幂^大截面積的絕緣銅芯線作為引線,一端直接與基準(zhǔn)電位連接,另一端
6、供電子設(shè)備直流接地。5、屏蔽接地與防靜電接地為防止智能化大樓內(nèi)電子計算機機房干燥環(huán)境產(chǎn)生的靜電對電子設(shè)備的干擾而進行的接地稱為防靜電接地。為了防止外來的電磁場干擾,將電子設(shè)備外殼體及設(shè)備內(nèi)外的屏蔽線或所穿金屬管進行的接地,稱為屏蔽接地。6、功率接地系統(tǒng)電子設(shè)備中,為防止各種頻率的干擾電壓通過交直流電源線侵入,影響低電平信號的工作而裝有交直流濾波器,濾波器的接地稱功率接地二、要求 TOC o 1-5 h z 1、獨立的防雷保護接地電阻應(yīng)小于等于10歐;2、獨立的安全保護接地電阻應(yīng)小于等于4歐;3、獨立的交流工作接地電阻應(yīng)小于等于4歐;4、獨立的直流工作接地電阻應(yīng)小于等于4歐;5、防靜電接地電阻一
7、般要求小于等于100歐。三、智能大廈接地系統(tǒng)的設(shè)計防雷接地系統(tǒng)接地體一般利用智能大廈樁基,樁基上端鋼筋通過承臺面鋼筋連在一起;防雷接地系統(tǒng)引下線一般利用柱子內(nèi)鋼筋;防雷接閃器用避雷帶和避雷針結(jié)合的方式,智能大廈30米及以上,每三層利用圈梁鋼筋與柱筋連在一起構(gòu)成均壓環(huán);接地電阻要求小于1 歐姆。2、工作接地系統(tǒng)線就是電力系統(tǒng)中的N線。3、保護接地系統(tǒng),在變配電所內(nèi)適當(dāng)位置設(shè)總等電位銅排,從等電位銅排引出PE強電干線,每層在適當(dāng)位置設(shè)輔助等電位銅排,從輔助等電位銅排引接地線至設(shè)備外殼及金屬管道等。4、直流接地系統(tǒng)。直流接地系統(tǒng)基準(zhǔn)電位引自總等電位銅排,采用35 銅芯絕緣線,穿鋼管保護直接引至設(shè)備附
8、近,作直流接地用。5、功率接地。用與相導(dǎo)體等截面的絕緣銅芯線從樓層配電箱與相導(dǎo)體一起引來,在TN-S系統(tǒng)中就是中性線N。6、屏蔽接地及防靜電接地,自總等電位銅排引出PE弱電干線,每層在適當(dāng)位置設(shè)弱電輔助等電位銅排,電子設(shè)備的外殼,金屬管路的屏蔽及抗靜電接地均引起至弱電輔助等電位銅排。接地與接零知識接地和接零的類型一、接地和接零的類型電力系統(tǒng)和電氣設(shè)備的接地和接零,按其不同的作用分為工作接地、保護接地、重復(fù)接地和接零。為防止雷電的危害所作的接地稱為過電壓保護接地;為防止管道腐蝕的接地采用電法保護接地;還有靜電接地和隔離接地等。1、工作接地在正?;蚴鹿是闆r下,為保證電氣設(shè)備可靠地運行,必須在電力系
9、統(tǒng)中某點( 如發(fā)電機或變壓器的中性點,防止過電壓的避雷器之某點)直接或經(jīng)特殊裝置如消弧線圈、電抗、 電阻、 擊穿熔斷器與地作金屬連接。2、保護接地電氣設(shè)備的金屬外殼,由于絕緣損壞有可能帶電,為防止這種電壓危及人身安全的接地,稱為保護接地,如圖2 所示,這種接地,一般在中性點不接地系統(tǒng)中采用。3、重復(fù)接地將零線上的一點或多點與地再次作金屬的連接,稱為重復(fù)接地。4、接零與變壓器和發(fā)電機中性點連接的中性線,或直流回路中的接地中線相連,稱為接零。5、過電壓保護接地過電壓保護裝置或設(shè)備的金屬結(jié)構(gòu),為消除過電壓危險影響的接地,稱為過電壓保護接地。6、防靜電接地為防止可能產(chǎn)生或聚集靜電荷,對設(shè)備、管道和容器
10、等所進行的接地,稱為防靜電接地。7、隔離接地把電器設(shè)備用金屬機殼封閉,防止外來信號干擾,或把干擾源屏蔽,使它不影響屏蔽體外的其它設(shè)備的金屬屏蔽接地,稱為隔離接地。8、電法保護接地為保護管道不受腐蝕,采用陰極保護或犧牲陽極保護等到的接地, 稱為電法保護接地。接地和接0 使用時相近,但概念是不一樣的。電氣工程中三相四線的中性點稱為0 線而不叫地線,地線是通過在地下埋設(shè)金屬極板或打入金屬樁再用導(dǎo)體引出的連接系統(tǒng)。 地線的作用有二項,一是人體保護,二是所有電氣信號的參考電位。發(fā)電系統(tǒng)0 線和地線相聯(lián),經(jīng)過線路的傳輸,0 線的電位會有變化,相距一段距離要做重復(fù)接地的保護措施。所以設(shè)備及家用電器的外殼要求
11、時接地而不是接0,漏電保護器也是判斷包括0 線在內(nèi)的供電線路上與地線之間若有電流通過就自動斷開供電回 路。電氣設(shè)備的保護接地和保護接零是為了防止人體接觸絕緣損壞的電氣設(shè)備所引起的觸電事故而采取的有效措施。1保護接地電氣設(shè)備的金屬外殼或構(gòu)架與土壤之間作良好的電氣連接稱為接地??煞譃楣ぷ鹘拥睾捅Wo接地兩種。工作接地是為了保證電器設(shè)備在正常及事故情況下可靠工作而進行的接地,如三相四線制電源中性點的接地。保護接地是為了防止電器設(shè)備正常運行時,不帶電的金屬外殼或框架因漏電使人體接觸時發(fā)生觸電事故而進行的接地。適用于中性點不接地的低壓電網(wǎng)。2保護接零在中性點接地的電網(wǎng)中,由于單相對地電流較大,保護接地就不
12、能完全避免人體觸電的危險,而要采用保護接零。將電氣設(shè)備的金屬外殼或構(gòu)架與電網(wǎng)的零線相連接的保護方式叫保護接零。工作接地的定義:由于電氣系統(tǒng)的需要,在電源中性點與接地裝置作金屬連接稱為工作接地。重復(fù)接地的定義:在工作接地以外,在專用保護線PE上一處或多處再次與接地裝置相連接稱為重復(fù)接地。保護接地的定義:保護接地將用電設(shè)備與帶電體相絕緣的金屬外殼和接地裝置作金屬連接稱為保護接地。保護接零的定義:在 TN供電系統(tǒng)中受電設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分通過保護線PE線與電源中性點連接,而與接地點無直接聯(lián)系。1、重復(fù)接地:將零線的一處或多處通過接地裝置與大地再次連接為重復(fù)接地。保護接零:在中性線有工作接地的三相四線
13、低壓系統(tǒng)中,把用電設(shè)備的金屬外殼與電網(wǎng)零線可靠連接,叫保護接零在 TN系統(tǒng)中中性線( N) 與保護零線( PE) 開始是合一的,在某個位置是才開始分開。(一般是在進入建筑物的總配電箱后開始分開), 而 TN系統(tǒng)包含TN-C、 TN-S、 TN-C-S、 TT、 IT 等系統(tǒng)。 因此對是否于連接在這個位置的前后的定義是不同的。配電系統(tǒng)采用共用接地的優(yōu)點及應(yīng)注意的問題摘要: 隨著低壓配電系統(tǒng)中的負(fù)荷設(shè)備種類的多樣化和數(shù)量的日益增長, 各種電氣設(shè)備的接地是分開獨立接地, 還是共用接地, 已成為廣大設(shè)計工作者十分關(guān)心的問題。實踐表明,采用共用接地有許多優(yōu)點,但也存在一些問題,需要正確分析和對待。所謂共
14、用接地是指電力系統(tǒng)的工作接地與電氣設(shè)備的保護接地、防雷接地等共用一套接地裝置或指幾個電氣設(shè)備的接地線匯聚在一起,連接到設(shè)置在一個或幾個地點的共用接地電極上的接地。共用接地的優(yōu)點接地線少,接地系統(tǒng)較簡單,維護、檢查容易;各個接地電極并聯(lián)連接的等效接地電阻比獨立接地的總電阻小。如果是利用建筑結(jié)構(gòu)體作為共用接地裝置,因其接地電阻很小,共用接地的效果就更顯著;當(dāng)有一個接地電極失效時,其他接地電極也能補充,提高了接地的可靠性;減少接地電極的總數(shù),節(jié)省了設(shè)備施工費用;當(dāng)負(fù)荷設(shè)備絕緣損壞發(fā)生碰殼短路故障時,可以產(chǎn)生較大的短路電流使保護裝置動作。同時能夠減小人員觸及故障設(shè)備時的接觸電壓;可以減少雷電電壓的危害
15、。理論上, 為了防止雷電壓的反擊作用,防雷接地裝置與建筑物、電氣設(shè)備及其系統(tǒng)之間最好能保持足夠的距離,但在工程中往往存在許多困難而無法做到。因各種建筑物總有許多引入管線,這些管線分布范圍很廣,尤其在利用鋼筋混凝土建筑物的結(jié)構(gòu)鋼筋作為暗敷防雷網(wǎng)時,建筑物管線與電氣設(shè)備的外殼實際上是無法與防雷系統(tǒng)真正分開的,也無法與電氣設(shè)備的接地分開。在這種情況下,為限制雷擊時電氣設(shè)備和建筑物接地點電位的增高,應(yīng)采用共用接地,即將變壓器中性點以及各種電氣設(shè)備的工作接地和保護接地與防雷接地共同連接起來。如大樓建筑物,當(dāng)把電氣部分的接地和防雷接地連成一體后,就使建筑物內(nèi)的鋼筋間構(gòu)成一個法拉第籠,在此籠內(nèi)的電氣設(shè)備和導(dǎo)
16、體都與籠相連接,也就不會受到反擊。因此, 利用大樓建筑物的金屬結(jié)構(gòu)體接地時,大樓內(nèi)多種系統(tǒng)的接地就可以共用接地,不過,應(yīng)使共用接地電阻限制在1 以下為宜。共用接地應(yīng)注意的問題接地電流的性質(zhì)。接地點電位升高的危害程度與接地電流的大小、持續(xù)時間、發(fā)生概率等幾方面因素有關(guān)。 例如避雷針、避雷器在雷擊時,雖然可能發(fā)生大的接地短路電流, 但是這種接地電流持續(xù)時間短,發(fā)生的概率也不高,由這種接地電波引發(fā)的電位升高問題危害就不大。但共用接地的接地電阻必須滿足各種接地中最小接地電阻的要求,且共用接地的電阻最好能限制在1 以下。在中性點接地的低壓配電系統(tǒng)中,其共用接地的接地電極上可能集中了系統(tǒng)負(fù)荷設(shè)備的所有漏電
17、流并形成環(huán)流,且有可能長時間流過這種接地電流。一旦系統(tǒng)共用接地電阻值偏離安全限值,就會危及設(shè)備及人員的安全。此外,隨著計算機及其外圍設(shè)備的大量使用,為確保它們的正常工作,有必要實施線路濾波器用的接地,在線路與大地之間接上大的電容濾波器,就可能產(chǎn)生相當(dāng)大的電容電流流向大地,而這種電容電流也包含在漏電 流中。電位升高對負(fù)荷設(shè)備的影響。在共用接地情況下,接地電極電位升高對負(fù)荷設(shè)備的影響,可以用室內(nèi)小型組合式變配電柜為例來說明。以往都是將變壓器中性點、金屬箱體、負(fù)荷設(shè)備金屬外殼共用接地。另外,為了防止避雷器放電時,雷電流有可能使接地電位升高所帶來的危險,而將避雷器獨立接地。當(dāng)與該變配電柜連接的負(fù)荷設(shè)備
18、因絕緣損壞而發(fā)生漏電時,其全部環(huán)路電流通過共用接地電極,使接地點電位升高,變配電柜箱體的電位也同時升高。這時如果維護檢查人員開門查看配電柜內(nèi)情況,就會有觸電的危險,這種事故常有發(fā)生。所以, 現(xiàn)在在很多情況下不把室內(nèi)變配電柜中的工作接地與其它接地共用,而是采用獨立接地,雖然這樣做會給施工增加難度。共用接地的有關(guān)規(guī)定我國現(xiàn)行電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,向 B類電氣裝置供電的配電變壓器不安裝在有B類建筑電氣裝置的建筑物內(nèi),配電變壓器高壓側(cè)工作于不接地、經(jīng)消弧線圈接地和高電阻接地的系統(tǒng),若該變壓器保護接地裝置的接地電阻符合50/I 且不大于4 時,低壓系統(tǒng)的工作接地與變壓器的保護接地可共用一套接地裝置。而對于工
19、作在有效接地系統(tǒng)中的A類電氣裝置,則要求配電變壓器的工作接地應(yīng)置于保護接地網(wǎng)以外的適當(dāng)?shù)胤?,即不得共用一套接地裝置。向 B 類電氣裝置供電的配電變壓器安裝在有B類建筑物電氣裝置的建筑物內(nèi)時,配電變壓器高壓側(cè)工作在低電阻接地的系統(tǒng),當(dāng)該變壓器的保護接地裝置的接地電阻符合 2000/I , 且建筑物采用總等電位連接時, 低壓系統(tǒng)的工作接地可與該變壓器的保護接地共用一套接地裝置。工作在A類電氣裝置中的配電變壓器的保護接地可與保護該配電變壓器的避雷接地裝置共用一套接地裝置。另外,如果1kV以上的線路屬大接地短路電流系統(tǒng),而且當(dāng)發(fā)生接地短路故障時能采用迅速切斷措施,則也可采用共用接地,但共用接地電阻應(yīng)小
20、于1。結(jié)束語實踐表明,公用低壓配電系統(tǒng)中,在各種系統(tǒng)的接地?zé)o法做到真正分開的情況下,工作接地與保護接地,保護接地與防雷接地等共用接地更安全,且節(jié)省投資、簡單和便于維護。對于共用接地存在的問題,可以考慮充分利用大樓建筑的鋼架結(jié)構(gòu)體接地,限制共用接地的總接地電阻(小于1) 和總等電位連接等辦法,將共用接地可能發(fā)生的影響和危害減少。1、低壓配電系統(tǒng)保護裝置1)過載保護:熱繼電器,熱脫扣器,熔斷器(照明及無沖擊負(fù)載線路或設(shè)備)。( 2)短路保護:熔斷器,電磁式過電流繼電器,脫扣器。( 3)欠壓、失壓保護:欠壓、失壓脫扣器。( 4)熔斷器的額定電流應(yīng)大于電動機長期允許負(fù)荷的1.2 2.5 倍。( 5)雙
21、金屬熱繼電器適用于長期運行、恒定負(fù)荷的籠形電動機,對其它類型的電動機不適合;熱繼電器的電流整定,宜按交流電動機的額定電流選擇(1.1 1.2Ie) 。( 6) 在選用自動空氣開關(guān)時,其單相短路電流應(yīng)大于瞬時(或短延時)動作過電流脫扣器整定值的 1.5 倍。2、漏電保護裝置( 1)分電壓型(已完全淘汰)和電流型漏電保護器。( 2)漏電保護器的選擇:直接接觸保護對經(jīng)常和操作人員接觸的電動工具、移動式電氣設(shè)備、臨時架設(shè)的供電線路和沒有雙重絕緣的手持式電動工具,推薦在供電回路中安裝動作電流30毫安,并能在 0.1 秒內(nèi)動作的漏電開關(guān)或漏電保護器;居民住宅安裝動作電流30毫安和在 0.1 秒內(nèi)動作的小容
22、量漏電開關(guān)或漏電插座;額定電壓220V以上的類電動工具,安裝動作電流15毫安并在 0.1 秒內(nèi)動作的漏電保護器。間接接觸保護漏電動作電流:I U/R式中:U允許接觸電壓R設(shè)備接觸電阻一般額定電壓為220V或 380V的固定電氣設(shè)備,其外殼接地電阻在500歐以下, 單機可配 30毫安 0.1 秒動作的漏電保護器;對額定電流100A以上的大型設(shè)備或帶有多臺電氣設(shè)備的供電回路, 也可以選用500毫安至100毫安動作的漏電開關(guān);根據(jù)工作電壓和使用場合選擇380V/220V低壓電網(wǎng)中,其接地電阻達不到規(guī)定值( 4 歐或10歐)應(yīng)裝設(shè)漏電保護器;潮濕環(huán)境即使工作電壓低(如36V) ,也應(yīng)安裝動作電流15
23、毫安以下 0.1 秒內(nèi)動作或動作電流6 10毫安的反時限特性的漏電開關(guān);具有雙重絕緣或加強絕緣的低壓電氣設(shè)備,一般情況下不需安裝漏保,用在潮濕場所時應(yīng)安裝 15至 30毫安并在0.1 秒內(nèi)動作的漏保,也可安裝10毫安以下動作并有反時限特性的漏電開關(guān)。根據(jù)電路和用電設(shè)備的正常泄漏電流選擇泄漏電流不易測,按以下經(jīng)驗公式:照明電路和居民生活用電的單相電路:I Ih/2000三相三線制或三相四線制的動力線路或動力和照明混合線路:I Ih/1000其中: I 漏電保護裝置動作電流Ih 電路最大供電電流選擇和選擇漏電保護器分單極二線、二極、二極三線、三極、三極四線、四極等形式。單極二線,二極三線,三極四線
24、均有一根穿過檢測元件而不能斷開的中性線,接線時要分清相線和中性線。在安裝前首選要分清電網(wǎng)是接地保護還是接零保護,然后弄清用電設(shè)備是單相二相還是三相。注意事項:裝設(shè)漏電保護器,同時要裝保護線(保護接地,保護接零); 保護線不能穿過漏電保護器;工作零線必須穿過漏電保護器;工作零線不能重復(fù)接地。智能樓宇的電氣保護與接地(TNC、TNCS、TNS、TT、IT 及智能化樓宇應(yīng)采取的各種接地措施)來源 : 中國科技信息作者 : 孫顯智交流工作接地將電力系統(tǒng)中的某一點,直接或經(jīng)特殊設(shè)備( 如阻抗,電阻等) 與大地作金屬連接,稱為工作接地。工 作接地主要指的是變壓器中性點或中性線(N 線 ) 接地。 N 線必
25、須用銅芯絕緣線。在配電中存在輔助等電位接線端子,等電位接線端子一般均在箱柜內(nèi)。必須注意,該接線端子不能外露;不能與其它接地系統(tǒng),如直流接地,屏蔽接地,防靜電接地等混接;也不能與PE 線連接。在高壓系統(tǒng)里,采用中性點接地方式可使接地繼電保護準(zhǔn)確動作并消除單相電弧接地過電壓。中性點接地可以防止零序電壓偏移,保持三相電壓基本平衡,這對于低壓系統(tǒng)很有意義,可以方便使用 單相電源。安全保護接地安全保護接地就是將電氣設(shè)備不帶電的金屬部分與接地體之間作良好的金屬連接。即將大樓內(nèi)的用電設(shè)備以及設(shè)備附近的一些金屬構(gòu)件,用PE 線連接起來,但嚴(yán)禁將PE 線與 N 線連接。在 智能化樓宇內(nèi),要求安全保護接地的設(shè)備非
26、常多,有強電設(shè)備,弱電設(shè)備,以及一些非帶電導(dǎo)電設(shè)備與構(gòu)件。均必須采取安全保護接地措施。當(dāng)沒有做安全保護接地的電氣設(shè)備的絕緣損壞時,其外殼有可能帶電。如果人體觸及此電氣設(shè)備的外殼就可能被電擊傷或造成生命危險。如圖6 所示。在中性點直接接地的電力系統(tǒng)中,接地短路電流經(jīng)人身,大地流回中性點;在中性點非直接接地的電力系統(tǒng)中,接地電流經(jīng)人體流入大地,并經(jīng)線路對地電容構(gòu)成通路,這兩種情況都能造成人身觸電。如果裝有接地裝置的電氣設(shè)備的絕緣損壞使外殼帶電時,接地短路電流將同時沿著接地體和人體兩條通路流過,如圖7 所示。圖中,Id=Id IR ,我們知道:在一個并聯(lián)電路中,通過每條支路的電流值與電阻的大小成反比
27、,即=,式中 Id 接地回路中的電流總值;Id 接地體流過的電流;IR 流經(jīng)人體的電流;rR 人體的電阻;rd 接地裝置的接地電阻;由 上式可以看出,接地電阻越小,流經(jīng)人體的電流越小,通常人體電阻要比接地電阻大數(shù)百倍,流過人體的電流也比流過接地體的電流小數(shù)百倍。當(dāng)接地電阻極小時,流過人體的電流幾乎等于零。即 Id Id 。實際上,由于接地電阻很小,接地短路電流流過時所產(chǎn)生的壓降很小,所以設(shè)備外殼對大地的電壓是不高的。人站在大地上去碰觸設(shè)備的外殼時,人體所承受的電壓很低,不會有危險。加裝保護接地裝置并且降低它的接地電阻,不僅是保障智能建筑電氣系統(tǒng)安全,有效運行的有效措施,也是保障非智能建筑內(nèi)設(shè)備
28、及人身安全的必要手段。直流接地在 一幢智能化樓宇內(nèi),包含有大量的計算機,通訊設(shè)備和帶有電腦的大樓自動化設(shè)備。這些電子設(shè)備在進行輸入信息,傳輸信息,轉(zhuǎn)換能量,放大信號,邏輯動作,輸 出信息等一系列過程中都是通過微電位或微電流快速進行,且設(shè)備之間常要通過互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)進行工作。因此為了使其準(zhǔn)確性高,穩(wěn)定性好, 除了需要一個穩(wěn)定的供電電源外, 還必須具備一個穩(wěn)定的基準(zhǔn)電位??刹捎幂^大截面的絕緣銅芯線作為引線,一端直接與基準(zhǔn)電位連接,另一端供電子設(shè)備直流接地。該引線不宜與PE 線連接,嚴(yán)禁與N 線連接。屏蔽接地與防靜電接地在 智能化樓宇內(nèi),電磁兼容設(shè)計是非常重要的,為了避免所用設(shè)備的機能障礙,避免會出現(xiàn)的設(shè)
29、備損壞, 構(gòu)成布線系統(tǒng)的設(shè)備應(yīng)當(dāng)能夠防止內(nèi)部自身傳導(dǎo)和外來干擾。這些干擾的產(chǎn)生或者是因為導(dǎo)線之間的耦合現(xiàn)象,或者是因為電容效應(yīng)或電感效應(yīng)。其主要來源是超高電壓,大功率輻射電磁場,自然雷擊和靜電放電。這些現(xiàn)象會對用來發(fā)送或接收很高傳輸頻率的設(shè)備產(chǎn)生很大的干擾。因此對這些設(shè)備及其布線必須采取保護措施,免受來自各種方面的干擾。屏蔽及其正確接地是防止電磁干擾 的最佳保護方法??蓪⒃O(shè)備外殼與PE 線連接; 導(dǎo)線的屏蔽接地要求屏蔽管路兩端與PE 線可靠連接;室內(nèi)屏蔽也應(yīng)多點與PE 線可靠連接。防靜電干擾也很重要。在潔凈、干燥的房間內(nèi),人的走步、 移動設(shè)備,各自磨擦均會產(chǎn)生大量靜電。例如在相對濕度10 20
30、 的環(huán)境中人的走步可以積聚 3.5 萬 V 的靜電電壓、如果沒有良好的接地,不僅僅會產(chǎn)生對電子設(shè)備的干擾,甚至?xí)⒃O(shè)備芯片擊壞。將帶靜電物體或有可能產(chǎn)生靜電的物體( 非 絕緣體 ) , 通過導(dǎo)靜電體與大地構(gòu)成電氣回路的接地叫防靜電接地。防靜電接地要求在潔靜干燥環(huán)境中,所有設(shè)備外殼及室內(nèi)( 包括地坪 ) 設(shè)施必須均與PE 線多點可靠連接。智能建筑的接地裝置的接地電阻越小越好,獨立的防雷保護接地電阻應(yīng) ;獨立的安全保護10接地電阻應(yīng)4 ;獨立的交流工作接地電阻應(yīng)4 ;獨立的直流工作接地電阻應(yīng)4 ;防靜電接地電阻一般要求100 。7 結(jié)束語智 能化樓宇的供電接地系統(tǒng)宜采用TN S 系統(tǒng),按規(guī)范宜采用
31、一個總的共同接地裝置,即統(tǒng)一接地體。統(tǒng)一接地體為接地電位基準(zhǔn)點,由此分別引出各種功能接地引線,利用總等電位和輔助等電位的方式組成一個完整的統(tǒng)一接地系統(tǒng)。通常情況下,統(tǒng)一接地系統(tǒng)可利用大樓的樁基鋼筋,并用 40 4(mm) 鍍鋅扁鋼將其連成一體,作為自然接地體。根據(jù)規(guī)范,該系統(tǒng)與防雷接地系統(tǒng)共用,其接地電阻應(yīng)1 。若達不到要求,必須增加人工接地體或采用化學(xué)降阻法,使接地電阻。在變配電所內(nèi)設(shè)置總等電位銅排,該銅排一端通過構(gòu)造柱或底板上的鋼筋與統(tǒng)一接地體連接。另一端通過不同的連接端子分別與交流工作接地系統(tǒng)中的中性線連接, 與需要做安全保護接地的各設(shè)備連 接,與防雷系統(tǒng)連接,與需做直流接地的電子設(shè)備的
32、絕緣銅芯接地線連接。在智能大廈中,因為系統(tǒng)采用計算機參與管理或使用計算機作為工作工具,所以其接地系統(tǒng)宜采用單點接地并宜采取等電位措施。單點接地是指保護接地、工作接地、直流接地在設(shè)備上相互分開,各自成為獨立系統(tǒng)。 可從機柜引出三個相互絕緣的接地端子, 再由引線引到總等電位銅排上共同接地。不允許把三種接地聯(lián)結(jié)在一起,再用引線接到總等電位銅排上。實際上這是混合接地,這種接法既不安全又會產(chǎn)生干 擾,現(xiàn)在的規(guī)范是不允許的。電 源谷交流工作接地將電力系統(tǒng)中的某一點,直接或經(jīng)特殊設(shè)備( 如阻抗,電阻等) 與大地作金屬連接,稱為工作接地。工 作接地主要指的是變壓器中性點或中性線(N 線 ) 接地。 N 線必須
33、用銅芯絕緣線。在配電中存在輔助等電位接線端子,等電位接線端子一般均在箱柜內(nèi)。必須注意,該接線端子不能外露;不能與其它接地系統(tǒng),如直流接地,屏蔽接地,防靜電接地等混接;也不能與PE 線連接。在高壓系統(tǒng)里,采用中性點接地方式可使接地繼電保護準(zhǔn)確動作并消除單相電弧接地過電壓。中性點接地可以防止零序電壓偏移,保持三相電壓基本平衡,這對于低壓系統(tǒng)很有意義,可以方便使用 單相電源。安全保護接地安全保護接地就是將電氣設(shè)備不帶電的金屬部分與接地體之間作良好的金屬連接。即將大樓內(nèi)的用電設(shè)備以及設(shè)備附近的一些金屬構(gòu)件,用PE 線連接起來,但嚴(yán)禁將PE 線與 N 線連接。在 智能化樓宇內(nèi),要求安全保護接地的設(shè)備非常
34、多,有強電設(shè)備,弱電設(shè)備,以及一些非帶電導(dǎo)電設(shè)備與構(gòu)件。均必須采取安全保護接地措施。當(dāng)沒有做安全保護接地的電氣設(shè)備的絕緣損壞時,其外殼有可能帶電。如果人體觸及此電氣設(shè)備的外殼就可能被電擊傷或造成生命危險。如圖6 所示。在中性點直接接地的電力系統(tǒng)中,接地短路電流經(jīng)人身,大地流回中性點;在中性點非直接接地的電力系統(tǒng)中,接地電流經(jīng)人體流入大地,并經(jīng)線路對地電容構(gòu)成通路,這兩種情況都能造成人身觸電。如果裝有接地裝置的電氣設(shè)備的絕緣損壞使外殼帶電時,接地短路電流將同時沿著接地體和人體兩條通路流過,如圖7 所示。圖中,Id=Id IR ,我們知道:在一個并聯(lián)電路中,通過每條支路的電流值與電阻的大小成反比,
35、即=,式中 Id 接地回路中的電流總值;Id 接地體流過的電流;IR 流經(jīng)人體的電流;rR 人體的電阻;rd 接地裝置的接地電阻;由 上式可以看出,接地電阻越小,流經(jīng)人體的電流越小,通常人體電阻要比接地電阻大數(shù)百倍,流過人體的電流也比流過接地體的電流小數(shù)百倍。當(dāng)接地電阻極小時,流過人體的電流幾乎等于零。即 Id Id 。實際上,由于接地電阻很小,接地短路電流流過時所產(chǎn)生的壓降很小,所以設(shè)備外殼對大地的電壓是不高的。人站在大地上去碰觸設(shè)備的外殼時,人體所承受的電壓很低,不會有危險。加裝保護接地裝置并且降低它的接地電阻,不僅是保障智能建筑電氣系統(tǒng)安全,有效運行的有效措施,也是保障非智能建筑內(nèi)設(shè)備及
36、人身安全的必要手段。直流接地在 一幢智能化樓宇內(nèi),包含有大量的計算機,通訊設(shè)備和帶有電腦的大樓自動化設(shè)備。這些電子設(shè)備在進行輸入信息,傳輸信息,轉(zhuǎn)換能量,放大信號,邏輯動作,輸 出信息等一系列過程中都是通過微電位或微電流快速進行,且設(shè)備之間常要通過互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)進行工作。因此為了使其準(zhǔn)確性高,穩(wěn)定性好, 除了需要一個穩(wěn)定的供電電源外, 還必須具備一個穩(wěn)定的基準(zhǔn)電位。可采用較大截面的絕緣銅芯線作為引線,一端直接與基準(zhǔn)電位連接,另一端供電子設(shè)備直流接地。該引線不宜與PE 線連接,嚴(yán)禁與N 線連接。屏蔽接地與防靜電接地在 智能化樓宇內(nèi),電磁兼容設(shè)計是非常重要的,為了避免所用設(shè)備的機能障礙,避免會出現(xiàn)的設(shè)備
37、損壞, 構(gòu)成布線系統(tǒng)的設(shè)備應(yīng)當(dāng)能夠防止內(nèi)部自身傳導(dǎo)和外來干擾。這些干擾的產(chǎn)生或者是因為導(dǎo)線之間的耦合現(xiàn)象,或者是因為電容效應(yīng)或電感效應(yīng)。其主要來源是超高電壓,大功率輻射電磁場,自然雷擊和靜電放電。這些現(xiàn)象會對用來發(fā)送或接收很高傳輸頻率的設(shè)備產(chǎn)生很大的干擾。因此對這些設(shè)備及其布線必須采取保護措施,免受來自各種方面的干擾。屏蔽及其正確接地是防止電磁干擾 的最佳保護方法??蓪⒃O(shè)備外殼與PE 線連接; 導(dǎo)線的屏蔽接地要求屏蔽管路兩端與PE 線可靠連接;室內(nèi)屏蔽也應(yīng)多點與PE 線可靠連接。防靜電干擾也很重要。在潔凈、干燥的房間內(nèi),人的走步、 移動設(shè)備,各自磨擦均會產(chǎn)生大量靜電。例如在相對濕度10 20
38、的環(huán)境中人的走步可以積聚 3.5 萬 V 的靜電電壓、如果沒有良好的接地,不僅僅會產(chǎn)生對電子設(shè)備的干擾,甚至?xí)⒃O(shè)備芯片擊壞。將帶靜電物體或有可能產(chǎn)生靜電的物體( 非 絕緣體 ) , 通過導(dǎo)靜電體與大地構(gòu)成電氣回路的接地叫防靜電接地。防靜電接地要求在潔靜干燥環(huán)境中,所有設(shè)備外殼及室內(nèi)( 包括地坪 ) 設(shè)施必須均與PE 線多點可靠連接。智能建筑的接地裝置的接地電阻越小越好,獨立的防雷保護接地電阻應(yīng) ;獨立的安全保護10接地電阻應(yīng)4 ;獨立的交流工作接地電阻應(yīng)4 ;獨立的直流工作接地電阻應(yīng)4 ;防靜電接地電阻一般要求100 。7 結(jié)束語智 能化樓宇的供電接地系統(tǒng)宜采用TN S 系統(tǒng),按規(guī)范宜采用一
39、個總的共同接地裝置,即統(tǒng)一接地體。統(tǒng)一接地體為接地電位基準(zhǔn)點,由此分別引出各種功能接地引線,利用總等電位和輔助等電位的方式組成一個完整的統(tǒng)一接地系統(tǒng)。通常情況下,統(tǒng)一接地系統(tǒng)可利用大樓的樁基鋼筋,并用 40 4(mm) 鍍鋅扁鋼將其連成一體,作為自然接地體。根據(jù)規(guī)范,該系統(tǒng)與防雷接地系統(tǒng)共用,其接地電阻應(yīng)1 。若達不到要求,必須增加人工接地體或采用化學(xué)降阻法,使接地電阻1 。在變配電所內(nèi)設(shè)置總等電位銅排,該銅排一端通過構(gòu)造柱或底板上的鋼筋與統(tǒng)一接地體連接。另一端通過不同的連接端子分別與交流工作接地系統(tǒng)中的中性線連接, 與需要做安全保護接地的各設(shè)備連 接,與防雷系統(tǒng)連接,與需做直流接地的電子設(shè)備
40、的絕緣銅芯接地線連接。在智能大廈中,因為系統(tǒng)采用計算機參與管理或使用計算機作為工作工具,所以其接地系統(tǒng)宜采用單點接地并宜采取等電位措施。單點接地是指保護接地、工作接地、直流接地在設(shè)備上相互分開,各自成為獨立系統(tǒng)。 可從機柜引出三個相互絕緣的接地端子, 再由引線引到總等電位銅排上共同接地。不允許把三種接地聯(lián)結(jié)在一起,再用引線接到總等電位銅排上。實際上這是混合接地,這種接法既不安全又會產(chǎn)生干 擾,現(xiàn)在的規(guī)范是不允許的低壓電網(wǎng)中的接地類型與供電系統(tǒng)摘要:本文較詳細(xì)的闡述了低壓配電系統(tǒng)中常用的幾種接地方式和供電系統(tǒng),并分別闡述了各個供電系統(tǒng)的優(yōu)缺點及應(yīng)用方向。關(guān)鍵詞:低壓電網(wǎng) 接地低壓配電系統(tǒng)中的接地
41、類型工作接地:為保證電力設(shè)備達到正常工作要求的接地,稱為工作接地。中性點直接接地的電力系統(tǒng)中,變壓器中性點接地,或發(fā)電機中性點接地。保護接地:為保障人身安全、防止間接觸電,將設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分進行接地,稱為保護接地。保護接地的形式有兩種:一種是設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分經(jīng)各自的接地保護線分別直接接地;另一種是設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分經(jīng)公共的保護線接地。重復(fù)接地:在中性線直接接地系統(tǒng)中,為確保保護安全可靠,除在變壓器或發(fā)電機中性點處進行工作接地外,還在保護線其他地方進行必要的接地,稱為重復(fù)接地。保護接中性線:在380/220V低壓系統(tǒng)中,由于中性點是直接接地的,通常又將電氣設(shè)備的外殼與中性線相連,稱為低
42、壓保護接中性線。低壓配電系統(tǒng)的供電方式低壓配電系統(tǒng)按保護接地的形式不同可分為:IT 系統(tǒng)、TT系統(tǒng)和TN系統(tǒng)。其中低壓配電系統(tǒng)按保護接地的形式不同可分為:IT 系統(tǒng)、TT系統(tǒng)和TN系統(tǒng)。其中IT 系統(tǒng)和TT系統(tǒng)的設(shè)備外露可導(dǎo)電部分經(jīng)各自的保護線直接接地( 過去稱為保護接地) ; TN系統(tǒng)的設(shè)備外露可導(dǎo)電部分經(jīng)公共的保護線與電源中性點直接電氣連接(過去稱為接零保護)。國際電工委員會(IEC)對系統(tǒng)接地的文字符號的意義規(guī)定如下:第一個字母表示電力系統(tǒng)的對地關(guān)系:T- 一點直接接地;I- 所有帶電部分與地絕緣,或一點經(jīng)阻抗接地。第二個字母表示裝置的外露可導(dǎo)電部分的對地關(guān)系:T- 外露可導(dǎo)電部分對地直
43、接電氣連接,與電力系統(tǒng)的任何接地點無關(guān);N-外露可導(dǎo)電部分與電力系統(tǒng)的接地點直接電氣連接( 在交流系統(tǒng)中,接地點通常就是中性點 )。后面還有字母時,這些字母表示中性線與保護線的組合:S-中性線和保護線是分開的;O-中性線和保護線是合一的。(1)IT 系統(tǒng):IT 系統(tǒng)的電源中性點是對地絕緣的或經(jīng)高阻抗接地,而用電設(shè)備的金屬外殼直接接地。即:過去稱三相三線制供電系統(tǒng)的保護接地。其工作原理是:若設(shè)備外殼沒有接地,在發(fā)生單相碰殼故障時,設(shè)備外殼帶上了相電壓,若此時人觸摸外殼,就會有相當(dāng)危險的電流流經(jīng)人身與電網(wǎng)和大地之間的分布電容所構(gòu)成的回路。而設(shè)備的金屬外殼有了保護接地后,由于人體電阻遠(yuǎn)比接地裝置的接
44、地電阻大,在發(fā)生單相碰殼時,大部分的接地電流被接地裝置分流,流經(jīng)人體的電流很小,從而對人身安全起了保護作用。IT 系統(tǒng)適用于環(huán)境條件不良,易發(fā)生單相接地故障的場所,以及易燃、易爆的場所。(2)TT 系統(tǒng):TT系統(tǒng)的電源中性點直接接地;用電設(shè)備的金屬外殼亦直接接地,且與電源中性點的接地?zé)o關(guān)。即:過去稱三相四線制供電系統(tǒng)中的保護接地。其工作原理是:當(dāng)發(fā)生單相碰殼故障時,接地電流經(jīng)保護接地裝置和電源的工作接地裝置所構(gòu)成的回路流過。此時如有人觸帶電的外殼,則由于保護接地裝置的電阻小于人體的電阻,大部分的接地電流被接地裝置分流,從而對人身起保護作用。TT系統(tǒng)在確保安全用電方面還存在有不足之處,主要表現(xiàn)在
45、:當(dāng)設(shè)備發(fā)生單相碰殼故障時,接地電流并不很大,往往不能使保護裝置動作,這將導(dǎo)致線路長期帶故障運行。當(dāng) TT系統(tǒng)中的用電設(shè)備只是由于絕緣不良引起漏電時,因漏電電流往往不大(僅為毫安級),不可能使線路的保護裝置動作,這也導(dǎo)致漏電設(shè)備的外殼長期帶電,增加了人身觸電的危險。因此,TT系統(tǒng)必須加裝剩余電流動作保護器,方能成為較完善的保護系統(tǒng)。目前,TT系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于城鎮(zhèn)、農(nóng)村居民區(qū)、工業(yè)企業(yè)和由公用變壓器供電的民用建筑中??刂葡到y(tǒng)接地規(guī)程為保證控制系統(tǒng)的現(xiàn)場接地實施水平,保證控制系統(tǒng)在現(xiàn)場的安全可靠使用,特制定本規(guī)程。一、接地分類接地主要可分為保護接地、工作接地、本安系統(tǒng)接地、防靜電接地和防雷接地。1、
46、保護接地1) 保護接地(也稱為安全接地)是為人身安全和電氣設(shè)備安全而設(shè)置的接地。凡控制系統(tǒng)的機柜、操作臺、 儀表柜、 配電柜、 繼電器柜等用電設(shè)備的金屬外殼及控制設(shè)備正常不帶電的金屬部分,由于各種原因(如絕緣破壞等)而有可能帶危險電壓者,均應(yīng)作保護接地。2)低于36V 供電的現(xiàn)場儀表,可不做保護接地,但有可能與高于36V 電壓設(shè)備接觸的除外。3)當(dāng)安裝在金屬儀表盤、箱、 柜、框架上的儀表,與已接地的金屬儀表盤、箱、柜、框架電氣接觸良好時,可不做保護接地。2、工作接地1) 儀表及控制系統(tǒng)工作接地包括:儀表信號回路接地和屏蔽接地。2)隔離信號可以不接地。這里的“隔離”是指每一輸入信號 (或輸出信號
47、)的電路與其它輸入信號(或輸出信號)的電路是絕緣的、對地是絕緣的,其電源是獨立的、相互隔離的。3)非隔離信號通常是以直流電源負(fù)極為參考點,并接地。信號分配均以此為參考點。4)儀表工作接地的原則為單點接地,信號回路中應(yīng)避免產(chǎn)生接地回路,如果一條線路上的信號源和接收儀表都不可避免接地,則應(yīng)采用隔離器將兩點接地隔離開。3、本安系統(tǒng)接地1) 采用隔離式安全柵的本質(zhì)安全系統(tǒng),不需要專門接地。2)采用齊納式安全柵的本質(zhì)安全系統(tǒng)則應(yīng)設(shè)置接地連接系統(tǒng)。3)齊納式安全柵的本安系統(tǒng)接地與儀表信號回路接地不應(yīng)分開。4、防靜電接地1)安裝DCS、 PLC、 SIS 等設(shè)備的控制室,應(yīng)考慮防靜電接地。這些室內(nèi)的導(dǎo)靜電地
48、面、活動地板、工作臺等都應(yīng)進行防靜電接地。2)已經(jīng)做了保護接地和工作接地的儀表和設(shè)備,不必再另做防靜電接地。5、防雷接地1) 當(dāng)儀表及控制系統(tǒng)的信號線路從室外進入室內(nèi)后,需要設(shè)置防雷接地連接的場合,應(yīng)實施防雷接地連接。2)儀表及控制系統(tǒng)防雷接地應(yīng)與電氣專業(yè)防雷接地系統(tǒng)共用,但不得與獨立避雷裝置共用接地裝置。二、接地形式和接地原則系統(tǒng)接地形式主要分為等電位接地和單獨接地。接地原則為單點接地,即通過唯一的接地基準(zhǔn)點ERP組合到接地系統(tǒng)中去。系統(tǒng)推薦采用等電位單點接地方式進行接地。這要求工藝裝置(或廠區(qū))周圍存在等電位接地網(wǎng)。2、在無法滿足等電位接地的情況下,允許系統(tǒng)工作接地進行一點單獨接地,同時將
49、系統(tǒng)保護接地接到電氣地。在系統(tǒng)地和保護地?zé)o法分離的情況下,可以將系統(tǒng)保護接地和工作接地進行一點單獨接地。三、接地連接方法當(dāng)采用等電位接地時,要求將建筑物(或裝置)的金屬結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)鋼筋、金屬設(shè)備、管道、進線配電箱的PE(保護接地線)母排、接閃器引下線形成等電位聯(lián)結(jié),控制系統(tǒng)保護接地和工作接地應(yīng)分類匯總到該總接地板,實現(xiàn)等電位聯(lián)結(jié),與電氣裝置合用接地裝置并與大地連接。但控制系統(tǒng)在接地網(wǎng)上的接入點應(yīng)和防雷地、大電流或高電壓設(shè)備的接入點保持不小于5 米的距離。2、當(dāng)采用單獨接地時,此時應(yīng)保證接地電阻小于4 歐姆,且單獨接地體與其他電氣專業(yè)接地體應(yīng)相距 5m以上,和獨立和防直擊雷接地體須相距20 米以上
50、。具體的一點接地的形式根據(jù)可現(xiàn)場條件,在以下幾種情況下選擇。(以下所列情況為工作接地的連接,正常情況下保護接地應(yīng)接到電氣地,若無法將工作接地和保護接地分開,可以將保護接地與工作接地連接到同一單獨接地體)在一般的條件下,推薦采用 4 根 2m 長的 50*50 的角鋼, 呈邊長為5m 的正方形打入地下70cm以上,再用鍍鋅扁鐵焊接(建議用堆焊)起來,用16mm2的導(dǎo)線(一般控制導(dǎo)線長度20m)引到控制室接地銅排的方式,基本上都能滿足接地電阻小于4 歐姆的要求,特殊的地理情況下,需采用降阻劑來降低接地電阻。對于沒有條件單獨打地樁的情況下,可以采用電氣地作為系統(tǒng)的接地,此時工作接到和保護接地都連接到
51、電氣地,但要注意選取接入點時應(yīng)盡可能遠(yuǎn)離大電機的接入點,同時與避雷地的接入點間的距離也應(yīng)大于20m。系統(tǒng)的操作臺、外配柜等低壓電氣柜應(yīng)視為保護接地,接地線統(tǒng)一連到一保護接地接地銅條。若外配柜中安裝有安全柵,安全柵接地應(yīng)視為工作接地,接地線連接到工作接地接地銅條。然后根據(jù)具體情況連接到接地體。對于兩個控制站之間或控制站與操作臺之間的距離較遠(yuǎn)的情況下(一般以是否在同一幢內(nèi)或者兩者之間距離超過30m為基準(zhǔn)),可以采取分別接地的原則進行接地。若遠(yuǎn)程機籠與主控機籠之間采用了電氣隔離裝置或光電隔離裝置,則遠(yuǎn)程機籠可以就地進行接地。UPS 的接地一般應(yīng)選擇廠方的電氣地。四、接地系統(tǒng)接線和接地電阻1、接地系統(tǒng)
52、的導(dǎo)線應(yīng)采用多股絞合銅芯絕緣或電纜。2、接地系統(tǒng)的各接地匯流排可采用截面為25mm 6mm的銅條制作。3、接地系統(tǒng)的各接地匯總板應(yīng)采用銅板制作,厚度不小于6mm,長、寬尺寸按需要確定。4、機柜內(nèi)的保護接地匯流排應(yīng)與機柜進行可靠的電氣連接。5、工作接地匯流排、工作接地匯總板應(yīng)采用絕緣支架固定。6、接地系統(tǒng)的各種連接應(yīng)牢固、可靠,并應(yīng)保證良好的導(dǎo)電性。接地線、接地干線、接地總干線與接地匯流排、接地匯總板的連接應(yīng)采用銅接線片和鍍鋅鋼質(zhì)螺栓,并應(yīng)用防松件,或采用焊接。7、各類接地連線中,嚴(yán)禁接入開關(guān)或熔斷器。8、接地線的截面可根據(jù)連接儀表的數(shù)量和接地線的長度按下列數(shù)值選用:a)接地線:1mm2 2.5
53、mm;2b)接地干線:4mm2 16mm; 2c)接地總接線板的接地干線:10mm2 25mm; 2d)接地總干線:16mm2 50mm; 2e)雷電浪涌保護器接地線:2.5mm2 4mm; 2引言接地技術(shù)最早是應(yīng)用在強電系統(tǒng)(電力系統(tǒng)、輸變電設(shè)備、電氣設(shè)備)中,為了設(shè)備和人身的安全,將接地線直接接在大地上。由于大地的電容非常大,一般情況下可以將大地的電位視為零電位。后來,接地技術(shù)延伸應(yīng)用到弱電系統(tǒng)中。對于電力電子設(shè)備將接地線直接接在大地上或者接在一個作為參考電位的導(dǎo)體上,當(dāng)電流通過該參考電位時,不應(yīng)產(chǎn)生電壓降。然而由于不合理的接地,反而會引入了電磁干擾,比如共地線干擾、地環(huán)路干擾等,從而導(dǎo)致
54、電力電子設(shè)備工作不正常??梢姡拥丶夹g(shù)是電力電子設(shè)備電磁兼容技術(shù)的重要內(nèi)容之一,有必要對接地技術(shù)進行詳細(xì)探討。接地的種類和目的電力電子設(shè)備一般是為以下幾種目的而接地:安全接地安全接地即將機殼接大地。一是防止機殼上積累電荷,產(chǎn)生靜電放電而危及設(shè)備和人身安全;二是當(dāng)設(shè)備的絕緣損壞而使機殼帶電時,促使電源的保護動作而切斷電源,以便保護工作人員的安全。防雷接地當(dāng)電力電子設(shè)備遇雷擊時,不論是直接雷擊還是感應(yīng)雷擊,電力電子設(shè)備都將受到極大傷害。為防止雷擊而設(shè)置避雷針,以防雷擊時危及設(shè)備和人身安全。上述兩種接地主要為安全考慮,均要直接接在大地上。工作接地工作接地是為電路正常工作而提供的一個基準(zhǔn)電位。該基準(zhǔn)電
55、位可以設(shè)為電路系統(tǒng)中的某一點、某一段或某一塊等。當(dāng)該基準(zhǔn)電位不與大地連接時,視為相對的零電位。這種相對的零電位會隨著外界電磁場的變化而變化,從而導(dǎo)致電路系統(tǒng)工作的不穩(wěn)定。當(dāng)該基準(zhǔn)電位與大地連接時,基準(zhǔn)電位視為大地的零電位,而不會隨著外界電磁場的變化而變化。但是不正確的工作接地反而會增加干擾。比如共地線干擾、地環(huán)路干擾等。為防止各種電路在工作中產(chǎn)生互相干擾,使之能相互兼容地工作。根據(jù)電路的性質(zhì),將工作接地分為不同的種類,比如直流地、交流地、數(shù)字地、模擬地、信號地、功率地、電源地等。上述不同的接地應(yīng)當(dāng)分別設(shè)置。信號地信號地是各種物理量的傳感器和信號源零電位的公共基準(zhǔn)地線。由于信號一般都較弱,易受干
56、擾,因此對信號地的要求較高。模擬地模擬地是模擬電路零電位的公共基準(zhǔn)地線。由于模擬電路既承擔(dān)小信號的放大,又承擔(dān)大信號的 功率放大;既有低頻的放大,又有高頻放大;因此模擬電路既易接受干擾,又可能產(chǎn)生干擾。所 以對模擬地的接地點選擇和接地線的敷設(shè)更要充分考慮。數(shù)字地數(shù)字地是數(shù)字電路零電位的公共基準(zhǔn)地線。由于數(shù)字電路工作在脈沖狀態(tài),特別是脈沖的前后沿 較陡或頻率較高時,易對模擬電路產(chǎn)生干擾。所以對數(shù)字地的接地點選擇和接地線的敷設(shè)也要充 分考慮。電源地電源地是電源零電位的公共基準(zhǔn)地線。由于電源往往同時供電給系統(tǒng)中的各個單元,而各個單元要求的供電性質(zhì)和參數(shù)可能有很大差別,因此既要保證電源穩(wěn)定可靠的工作,
57、又要保證其它單元穩(wěn)定可靠的工作。功率地功率地是負(fù)載電路或功率驅(qū)動電路的零電位的公共基準(zhǔn)地線。由于負(fù)載電路或功率驅(qū)動電路的電流較強、電壓較高,所以功率地線上的干擾較大。因此功率地必須與其它弱電地分別設(shè)置,以保證整個系統(tǒng)穩(wěn)定可靠的工作。屏蔽接地屏蔽與接地應(yīng)當(dāng)配合使用,才能起到屏蔽的效果。比如靜電屏蔽。當(dāng)用完整的金屬屏蔽體將帶正電導(dǎo)體包圍起來,在屏蔽體的內(nèi)側(cè)將感應(yīng)出與帶電導(dǎo)體等量的負(fù)電荷,外側(cè)出現(xiàn)與帶電導(dǎo)體等量的正電荷,因此外側(cè)仍有電場存在。如果將金屬屏蔽體接地,外側(cè)的正電荷將流入大地,外側(cè)將不會有電場存在,即帶正電導(dǎo)體的電場被屏蔽在金屬屏蔽體內(nèi)。再比如交變電場屏蔽。為降低交變電場對敏感電路的耦合干
58、擾電壓,可以在干擾源和敏感電路之間設(shè)置導(dǎo)電性好的金屬屏蔽體,并將金屬屏蔽體接地。只要設(shè)法使金屬屏蔽體良好接地,就能使交變電場對敏感電路的耦合干擾電壓變得很小。上述兩種接地主要為電磁兼容性考慮。接地方式工作接地按工作頻率而采用以下幾種接地方式:單點接地工作頻率低(0.83L ( 1)式中:L地線的長度,m;S地線的截面,mm。2多點接地工作頻率高(30MH)的采用多點接地式(即在該電路系統(tǒng)中,用一塊接地平板代替電路中每部 z分各自的地回路)。因為接地引線的感抗與頻率和長度成正比,工作頻率高時將增加共地阻抗,從而將增大共地阻抗產(chǎn)生的電磁干擾,所以要求地線的長度盡量短。采用多點接地時,盡量找最接近的
59、低阻值接地面接地?;旌辖拥毓ぷ黝l率介于1 30MHz的電路采用混合接地式。當(dāng)接地線的長度小于工作信號波長的1/20 時,采用單點接地式,否則采用多點接地式。浮地浮地式即該電路的地與大地?zé)o導(dǎo)體連接。其優(yōu)點是該電路不受大地電性能的影響;其缺點是該電路易受寄生電容的影響,而使該電路的地電位變動和增加了對模擬電路的感應(yīng)干擾;由于該電路的地與大地?zé)o導(dǎo)體連接,易產(chǎn)生靜電積累而導(dǎo)致靜電放電,可能造成靜電擊穿或強烈的干擾。因此,浮地的效果不僅取決于浮地的絕緣電阻的大小,而且取決于浮地的寄生電容的大小和信號的頻率。接地電阻對接地電阻的要求接地電阻越小越好,因為當(dāng)有電流流過接地電阻時,其上將產(chǎn)生電壓。該電壓除產(chǎn)生
60、共地阻抗的電磁干擾外,還會使設(shè)備受到反擊過電壓的影響,并使人員受到電擊傷害的威脅。因此一般要求接地電阻小于4 ;對于移動設(shè)備,接地電阻可小于10 。降低接地電阻的方法 接地電阻由接地線電阻、接觸電阻和地電阻組成。為此降低接地電阻的方法有以下三種:降低接地線電阻,為此要選用總截面大和長度短的多股細(xì)導(dǎo)線。降低接觸電阻,為此要將接地線與接地螺栓、接地極緊密又牢靠地連接并要增加接地極和土壤之間的接觸面積與緊密度。降低地電阻,為此要增加接地極的表面積和增加土壤的導(dǎo)電率(如在土壤中注入鹽水) 。接地電阻的計算垂直接地極接地電阻R為:R=0.366( /L)lg(4L/d) ( 2)式中: 土壤電阻率 ,
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