電氣接地你知多少?
更新時間:2021-08-16 點擊次數:1705
接地為防止觸電(diàn)或保護(hù)設(shè)備的安全,把電力電訊等設(shè)備的金屬底盤或外殼接上地線;利用大地作電流回(huí)路接地線。在電力(lì)係統中,將設備和用電裝置的(de)中(zhōng)性點、外殼或(huò)支架與接地裝置用導體作良好的電氣連接叫做接地我們往往隻知道接地可防止人身遭受電擊,其實(shí)接地除了這一作用外,還可(kě)以防止設備和線路遭受損壞、預(yù)防火災、防止雷擊、防(fáng)止靜(jìng)電損害(hài)和保(bǎo)證電力係統的正常運行。人體阻抗和所處環境的狀況(kuàng)有極大的關係,環境越潮濕,人體的阻抗越低,也越容易遭受電擊。例如,自裝過交流收音機的人幾乎都受到過電擊,但幾乎都能擺脫電源,因為此時人所處的環境幹燥,皮膚也較(jiào)幹燥。接地是(shì)防止電擊的一種有效的方法。電氣設備通過接地裝置接地後,使電氣(qì)設備的電位接(jiē)近地電位。由於接地電阻的存在,電氣設備對地(dì)電(diàn)位總是存在的,電氣設備的接地電阻越大,發生故障時(shí),電氣設備的對地電位也越大,人觸(chù)及時的危險性也越大。但是,如果不設置接地裝置,故障設備外殼的電壓就和相線對地電壓相同,比起接地電(diàn)壓還是高出很多的,因此(cǐ)危險性也相應增(zēng)加。電力係統(tǒng)的接地,又稱(chēng)工作接(jiē)地,一(yī)般在變電站或變電所對中性點進行接地。工作接(jiē)地的接地(dì)電阻要求(qiú)很小,對大型的變電站要求有一個接(jiē)地網,保證接(jiē)地電阻小而且可靠。工作接地的目的是(shì)使電網的中性點與地之間的電位接近於(yú)零。低壓配電係統無法避免相線碰殼或相線斷裂後碰地,如果中性點對地絕緣,就會使其他兩相的對地電(diàn)壓升高到3倍(bèi)的相電壓,其結果可能把工作電壓為220的電氣(qì)設備燒(shāo)壞。對中性點接地的係統,即使一相與地短路,另外二相仍可接近(jìn)相電壓,因此接(jiē)於其他二相的電氣設備不會損(sǔn)壞。此外可(kě)防止係統振蕩(dàng),電氣設(shè)備和線路隻要按相電壓考慮其絕緣水平。雷(léi)電發生時,除了直接雷外,還(hái)會生產(chǎn)感應雷,感應雷又分為靜電感應雷和電磁感應雷。所有(yǒu)防雷措施中最主要的方法(fǎ)是接地。重複接(jiē)地、保護接地、工作(zuò)接地、防(fáng)雷接地、屏蔽接地、防靜電接地等。重複接地就是在中性點直接接地的係統中,在零(líng)幹線的一處或多處用金屬導線連接(jiē)接地裝置。在低壓(yā)三相四線製中性點直接接地線路中,施工單位在安裝時,應將配電線路的零幹線和(hé)分支線的終端接地(dì),零幹線上每隔1千米做一次接地(dì)。對於距接(jiē)地點超過50米的配電線路,接入用戶處的零線(xiàn)仍應重複接地,重複接地電阻(zǔ)應不大於10歐。電氣設備在正常情況下不帶電的金屬外殼及(jí)金屬支架與大地作電氣連接,稱為保護接地。保護接地主要(yào)應用在中性點不接(jiē)地的供電係統中。倘若不采用保(bǎo)護接地措施,那麽人體觸及帶電外殼(ké)時,由於輸電線和大地之間存在分布電容而構成回路,使人體有電流通過而發生觸電事故。倘若(ruò)電(diàn)氣設備采用了保護(hù)接地措施,那麽人體觸及(jí)帶電外殼時,人體與保護接地裝置的電阻並聯。由於接地電阻小於人體電阻,此時可以(yǐ)認為通過人體的電流(liú)很(hěn)小,電流幾乎不通過(guò)人體,避免了觸電事故。接地網示意圖地是為(wéi)了(le)使係統以及與(yǔ)之相連(lián)的儀表均(jun1)能可靠運行(háng)並保證測量和控製精度而設的接地。它分為機器邏輯地、信號回路接地、屏蔽接地,在石化和其它防爆係(xì)統(tǒng)中還有本安接(jiē)地。防(fáng)雷接(jiē)地(dì)是(shì)組(zǔ)成防雷措施的一部分,其作(zuò)用是把雷電流引入大地。建築物和電氣設備的防(fáng)雷主(zhǔ)要(yào)是用避雷器(qì)(包括避雷針、避雷帶、避雷網和消雷(léi)裝置等)。避雷(léi)器(qì)的(de)一端與被保護設備相接,另一端連接地裝置。當發生直擊雷(léi)時,避雷器將雷電(diàn)引(yǐn)向自身,雷電流(liú)經過其引下線和接地裝置進入大地(dì)。此外,由(yóu)於雷電引起靜電感應副效應,為(wéi)了防止造成(chéng)間接損害,如房屋起火或觸電(diàn)等,通常也(yě)要將建築物內的金屬設備、金屬管道和鋼筋結構等(děng)接地(dì);雷(léi)電波會沿著低壓架空線、電視天線侵(qīn)入房屋,引起屋內電工設備的絕緣擊穿,從(cóng)而造成火災或人(rén)身觸電傷亡(wáng)事故,所以(yǐ)還要將線路上和進屋前的絕緣瓷瓶鐵腳接地。是(shì)消除電磁場對人體危害的有效措施,也是防止電磁幹擾的有效措施。高頻技術(shù)在電熱(rè)、醫療、無線電廣播、通信、電視台和導航、雷達等(děng)方麵得到了廣泛(fàn)應(yīng)用。人體在(zài)電磁場作用下,吸收的輻射(shè)能(néng)量將發生生物學作用,對人體(tǐ)造成(chéng)傷害,如手指輕微顫抖、皮膚劃痕、視力減退等(děng)。對產生磁場的設備外殼設屏蔽裝置,並將屏(píng)蔽(bì)體接地,不僅可以降(jiàng)低(dī)屏蔽體以外的電磁場強度,達到減輕或消(xiāo)除電磁場對人體危害(hài)的目的,也可以保護屏蔽接地體內(nèi)的(de)設備免受外界電磁場的幹擾影響。為(wéi)防止靜電危害影響並將其泄放,是靜電(diàn)防護最重要的一環(huán)。家用電器設備(bèi)由於絕緣性能不好(hǎo)或使用環境潮濕,會導致其外殼(ké)帶有一定靜電,嚴重時會發生(shēng)觸電事故。為(wéi)了避免出現的事故可在電(diàn)器的金屬外殼上麵連接一根電線,將電線的另一端接入大(dà)地,一旦電器(qì)發生漏電時接地線(xiàn)會(huì)把(bǎ)靜電帶入到大地釋放掉。另外對於電器維修人員在使用電烙鐵焊接(jiē)電路時,有時會(huì)因為電烙鐵帶電而擊穿損壞電器中的集成電路,這一點比較重要。使用電腦的朋友有時也會忽略主機殼接地,其實給電腦主機殼接根(gēn)地線,在一定程度上可以(yǐ)防止死機現象的(de)出現。在電力係統中接地線:是為了在已停電(diàn)的設備和線路(lù)上意外地出現電壓時保證工作人員(yuán)的重要工具。按部頒規定,接地線必須是25mm2以上裸銅(tóng)軟線製成。電器中,接地線就是接在電氣設備外殼等部(bù)位及時的將因各種原因產(chǎn)生的不安全的電荷或者漏電電流導出的(de)線路。一根或一組與大地土壤密切接觸並提供與大地之間電氣連接的導體。現代化(huà)的電力係統其本身(shēn)就(jiù)是強烈的電磁幹(gàn)擾源(yuán),主要通過輻射方式幹擾該頻段內的通信設備。為抑製外部高壓輸電線路的幹擾影響,采用接地措施,常用(yòng)的接地(dì)方式有兩種,現分別討論如下(xià):外殼接地電路接地就是將通信大樓的防雷接地、電源係統接地、通訊設備的各類接地以及其他(tā)設備的接地分別接入相互分離的接地係統(tǒng),由於地線係統不斷(duàn)增多,地線間潛在的耦(ǒu)合影響往往難以避免,分散接地反而容易引起幹擾。同時(shí)主(zhǔ)體建築物的(de)高度不斷增加(jiā),其接地(dì)方式所帶的不安全(quán)因素也越來越大。當某一設施被雷擊中(zhōng),容易形成地下反擊,損壞其他設(shè)備。聯合接地方式也稱單點接地方式,即(jí)所有接地係統共用(yòng)一個共同的“地"。聯合接地有以下一些特點:(1)整(zhěng)個(gè)大樓的接地係統組成一個籠式(shì)均(jun1)壓體,對於直(zhí)擊(jī)雷,樓內(nèi)同一(yī)層各點位比較均勻;對(duì)於感應雷,籠式均壓體和大樓(lóu)的框(kuàng)架(jià)式結構(gòu)對外來電磁場幹擾也可提供10-40dB的屏蔽效果;(2)一般聯(lián)合接地方式接(jiē)地電阻非常(cháng)小,不存在各種接地(dì)體之間的耦合影(yǐng)響,有利於減少幹擾;(3)旱天接(jiē)地雷節省金屬材料(liào),占地少。由上不(bú)難看出,采(cǎi)用(yòng)聯合接地方式可以有效(xiào)抑製外(wài)部高壓輸電線路的幹擾。防靜電接地的接地線應串聯一(yī)個1兆歐的(de)限流電阻,即(jí)通過限(xiàn)流電阻與接地裝置相連。接地電阻不是越小越好嗎?為何還要串(chuàn)電阻?計算(suàn)機接地是以接地電流易於流動為目標,要求接地電阻越小越好。計(jì)算中心的(de)接地應盡量減少噪(zào)音引起的電位變動,同時應注意信號電路與電源電路、高電平電路與低(dī)電平(píng)電路不能使(shǐ)用同一共地回路。對傳輸帶寬要(yào)求較高的網絡布(bù)線,應采用隔離式屏(píng)蔽接地,以防止靜電感應產生幹(gàn)擾。在設計上力求簡單(dān)、經(jīng)濟和(hé)實效接(jiē)地如(rú)能和屏蔽(bì)有(yǒu)效地結合起來,將能更好(hǎo)地解決幹擾,抑製噪音。在直流地的接法上可以分為3種類型:串聯接(jiē)地、並聯接地和網狀接地。機房中設備直流地線以(yǐ)串聯的方式接在直流地的銅皮上(shàng),此種(zhǒng)接法雖然個別處電位有差異,但由(yóu)於電阻非常小,所以在(zài)簡單的接地(dì)係統中應用較多。其缺點是在要求較高配置時,從防止噪聲的角度來看,因串聯接地,各串聯的電阻使得各點電位產生偏差(chà),容(róng)易產生噪聲。此方法中各電路的地電位隻與本電路的地電流和地線阻抗(kàng)有關,各點間的電位差較平衡,可獲得較好的低頻接地,因此應用得較多。由於計算機的直流電壓較低,各(gè)機架之間的地電流不容易形成耦(ǒu)合,但這種(zhǒng)連接方式需要很多根(gēn)地(dì)線,布線較繁雜。在大型(xíng)機房中,對地要求相對嚴格,目前廣泛(fàn)使用網狀地線作為直流地,稱為網狀(zhuàng)地。直流網狀地是用一定截麵積的銅(tóng)帶在活動地板下麵交叉排列成600mm×600mm的(de)方(fāng)格,其交(jiāo)叉點與活動地板支撐點的位置交錯排列,腳點處用錫(xī)焊(hàn)焊接或壓接在一起。為了使直流(liú)網(wǎng)狀地和大地絕緣,在銅帶下麵應(yīng)墊2~3mm厚的絕緣膠皮或聚氯(lǜ)乙烯板等絕緣材(cái)料,要求(qiú)對地電阻在10MΩ以上。直流(liú)網狀地係統不僅有(yǒu)助(zhù)於更(gèng)好地保證邏(luó)輯(jí)電路(lù)電位參考點的一致,而且大大提高了機器內部(bù)和外部(bù)抗幹擾能力。但是網狀(zhuàng)地係統比較龐(páng)大,施工複雜,且費用較高,因而隻適用在大型計(jì)算機機房中應用。在處理共地的地(dì)線時(shí)需要注(zhù)意問題(tí)(1)接(jiē)地電阻——共用接地地樁(zhuāng)的接地電(diàn)阻應滿足各種接地中最小接地電(diàn)阻的要求(qiú)。(2)為防(fáng)止(zhǐ)接地係統的相互幹擾,確保對建(jiàn)築物的絕緣,接地母線應使用帶有絕緣外皮的屏蔽線(xiàn),屏蔽套的一端應進行接地。(3)直流地、交(jiāo)流(liú)地和安全地雖然最後都接在地樁上,但並不意味著各種地之間可以隨意連接,也應按照上述要求在其未接入同一(yī)地樁之前彼此應保持嚴(yán)格的絕(jué)緣。(4)在(zài)直流(liú)地與機殼(ké)安全地分開接(jiē)地的計算機設備中,因其直流地與機架嚴格絕緣,各自分別接係統地樁,但有些計算機(jī)的機(jī)殼與直流地在電器上是(shì)接在一起的,其交流設備的工作地與機殼是嚴格絕緣的。1.為保證人身(shēn)和設備(bèi)安全,各種電氣設備均應根(gēn)據國家標準(zhǔn)GB14050《係統接(jiē)地的形式及安全(quán)技術要求》進行保護接地。保護(hù)接地線除(chú)用以實現規定的工作接地或保護接地的要求外,不應作其它用途。2.不同用途和不同電(diàn)壓的(de)電(diàn)氣設備(bèi),除有(yǒu)特殊要求外,一(yī)般應使用一個總的接地體,按等(děng)電位聯接要(yào)求,應將(jiāng)建築物金(jīn)屬構件、金屬管道(輸送易燃易爆物的金屬管(guǎn)道除外)與總接地體相(xiàng)連接(jiē)。3.人工總接地體不(bú)宜設在建築物內,總接地(dì)體的接(jiē)地電阻應滿足各種接地中最(zuì)小(xiǎo)的接地電阻(zǔ)要求。1)變(biàn)(配)電所的(de)接地裝置的接地(dì)體應(yīng)水平敷設。其接地體(tǐ)采用長(zhǎng)度為2.5m、直(zhí)徑不小於12mm的(de)圓鋼或厚度不小於4mm的角鋼,或厚度不小於4mm的鋼管(guǎn),並用(yòng)截麵不小於25mm×4mm的扁鋼相連為閉合環形,外緣各角要做成弧形。2)接地體應埋設在變(配)所牆外,距離不小於(yú)3m,接地網的埋(mái)設深(shēn)度應超過當地凍土層厚度,最小埋(mái)設深度不得小於(yú)0.6m。3)變(配)電所的主變壓器,其工作接地和保(bǎo)護接地,要分別與(yǔ)人工接地網連接。2.易(yì)燃易爆場所的電(diàn)氣設備的保護接地1)易燃易爆場所的電氣設(shè)備、機械設備、金屬管道和建築物的金屬(shǔ)結(jié)構(gòu)均應接地,並在管道接(jiē)頭處敷設跨接線。2)在1kV以下中性點接地線路中,當線路(lù)過(guò)電流保護為熔斷器時(shí),其保護裝置的動作安全係(xì)數不小於4,為斷路器時,動作安全(quán)係數不小於2。3)接地(dì)幹線與接地體的連接點不得少於2個,並在建築物兩端分別與接(jiē)地體相(xiàng)連。4)為防止測量接地電阻時產(chǎn)生火花引起事故,需要測量(liàng)時應(yīng)在無爆炸危險的地方(fāng)進行,或將測(cè)量用的端鈕引至(zhì)易燃(rán)易爆場所(suǒ)以外地方(fāng)進行。由於直流電流(liú)的作用,對金屬腐蝕嚴重,使接觸電阻增大,因此在直流線路上(shàng)裝設接地裝置時,必(bì)須認(rèn)真考慮(lǜ)以下措施:1)對直流設備的接地,不能利用自然接地體作為PE線或重複接地的接地(dì)體和接地線,且不能與(yǔ)自然接地體相連。
2)直流係統的人工接地體(tǐ),其厚度不應(yīng)小於5mm,並要定期檢查侵蝕情況。