淺析電氣接地

淺析電氣接地

在工作中接地問題是最容易被忽視,但是出現問題又最不好解決的。

首先先要了解接地的相關知識,什麼是接地?接地的作用?接地的分類?接地電阻的測量方式?是否能聯合接地?

一,什麼是接地,通常將距接地體或接地短路點20M以外且電位等於零的地方,稱為電氣上的“地”或者“大地”。《電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗收規範》將電力系統或建築物電氣裝置、設施過電壓保護裝置用接地線與接地體連接,稱之為接地。接地符號如圖:

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二,接地的作用:保障人身和設備的安全。為保證電工設備正常工作和人身安全而採取的一種用電安全措施。接地通過金屬導線與接地裝置連接來實現。接地裝置將電工設備和其他生產設備上可能產生的漏電流、靜電荷以及雷電電流等引入地下,從而避免人身觸電和可能發生的火災、爆炸等事故。

電氣設備絕緣損壞發生一相碰殼故障時,設備外殼電位上升為相電壓。此時若直接接觸設備,故障電流將全部通過人體。從而導致危險發生。若此電氣設備外殼經過電阻Rd接地,Rd與人體電阻Rr形成並聯電路。根據Ir/Ijd=Rd/Rr,接地體的接地電阻越小,則流經人體的電流就越小。

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為了限制通過人體的電流(小於10MA),只要適當控制Rd的大小(一般不大於4歐),就可以避免人體觸電起到保護作用。一般在乾燥環境中,人體電阻大約在2千歐-20兆歐範圍內;皮膚出汗時,約為1kΩ左右;

接地的分類:接地分為保護性接地和功能性接地。

保護性接地:

1, 防電擊接地:為了防止電氣設備絕緣損壞或產生漏電流時,使平時不帶電的外露導電部分帶電而導致電擊,將設備的外露導電部分接地,稱為防電擊接地。這種接地還可以限制線路湧流或低壓線路及設備由於高壓竄入而引起的高電壓;當產生電器故障時,有利於過電流保護裝置動作而切斷電源。

2, 防雷接地:將雷電導入大地,防止雷電流使人身受到電擊或財產受到破壞。

3, 防靜電接地:將靜電荷引入大地,防止由於靜電積聚對人體和設備造成危害。特別是目前電子設備中集成電路用得很多,而集成電路容易受到靜電作用產生故障,接地後可防止集成電路的損壞。

4, 防電蝕接地:地下埋設金屬體作為犧牲陽極或陰極,防止電纜、金屬管道等受到電蝕。

功能性接地:

1,工作接地:為了保證電力系統運行,防止系統振盪.保證繼電保護的可靠性,在交直流電力系統的適當地方進行接地,交流一般為中性點,直流一般為中點,在電子設備系統中,則稱除電子設備系統以外的交直流接地為功率地。

2,邏輯接地:為了確保穩定的參考電位,將電子設備中的適當金屬件作為“邏輯地”,一般採用金屬底板作邏輯地。常將邏輯接地及其它模擬信號系統的接地統稱為直流地。

3,屏蔽接地:將電氣干擾源引入大地,抑制外來電磁干擾對電子設備的影響,也可減少電子設備產生的干擾影響其它電子設備。

4,信號接地:為保證信號具有穩定的基準電位而設置的接地,例如檢測漏電流的接地,阻抗測量電橋和電暈放電損耗測量等電氣參數測

量的接地。

三、接地的測試方法以及要求

接地電阻測試要求:

a. 交流工作接地,接地電阻不應大於4Ω;

b. 安全工作接地,接地電阻不應大於4Ω;

c. 直流工作接地,接地電阻應按計算機系統具體要求確定;

d. 防雷保護地的接地電阻不應大於10Ω;

e. 對於屏蔽系統如果採用聯合接地時,接地電阻不應大於1Ω。

測試方法:接地電阻測試儀 ,如圖:

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四、分散接地與聯合接地

分散接地:就是將防雷接地、電源系統接地、通訊設備的各類接地以及其他設備的接地分別接入相互分離的接地系統。其特點是:由於地線系統不斷增多,地線間潛在的耦合影響往往難以避免,分散接地反而容易引起干擾。同時主體建築物的高度不斷增加,其接地方式所帶的不安全因素也越來越大。當某一設施被雷擊中,容易形成地下反擊,損壞其他設備。

聯合接地:也稱單點接地,即所有接地系統共用一個共同的“地”。 其特點是:(1)整個接地系統組成一個籠式均壓體對直擊雷,各點位比較均勻;對於感應雷,籠式均壓體和建築的框架式結構對外來電磁場干擾也可提供10-40dB的屏蔽效果; (2)一般聯合接地方式接地電阻非常小,不存在各種接地體之間的耦合影響,有利於減少干擾; (3)可以節省金屬材料,佔地少。

綜上:採用聯合接地方式可以有效抑制外部高壓輸電線路的干擾;聯合接地系統接地電阻值取各類接地設備接地要求的最小值。

五、接地的製作

ž 接地溝的挖掘:根據設計要求對接地裝置的線路進行測量並彈線。在線路上挖掘上口寬0.6m,下底寬0.4m,深0.9m的溝,溝要挖整齊、深淺一致。溝的中心線與建築物的基礎距離不宜小於2m,接地極應遠離由於高溫影響使土壤電阻率電阻升高的地方。

六、接地裝置以及要求

ž 接地裝置由接地體和接地線組成。直接與土壤接觸的金屬導體稱為接地體。電工設備需接地點與接地體連接的金屬導體稱為接地線。

《建築電氣工程施工質量驗收規範》中規定:當無設計要求時,接地裝置的材料採用為鋼材,熱浸鍍鋅處理。規定鋼材最小允許規格、尺寸表:

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ž人工接地裝置的典型結構以及工頻接地電阻選擇表:

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ž水平接地極安裝:常用最小截面積不小於100MM,厚度不小於4MM鍍鋅扁鋼。垂直不捨在溝內(不應平放),頂部埋設深度距地面不小於0.6M。如圖:

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常用的扁鋼與接地極的焊接方式,如圖:

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ž電氣設備的接地支線:電氣設備與接地支線的連接一般採用焊接和螺紋連接兩種。移動的電氣設備宜採用螺紋連接接地支線。 ž等電位連接:將各金屬體做永久的連接以形成導電通路,它應保證電氣的連續導通性並將預期可能加於其上的電流安全導走。

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