电气接地

2024-10-16|版权声明|我要投稿

电气接地(精选12篇)

电气接地 篇1

随着生活水平的提高,人们对建筑用电的安全提出了更高的要求,这样建筑电气中接地系统便愈显重要,为保证用电的安全需求,人们对电气接地提出了多项要求,接地的一个主要目的就是为了保障人身的安全。为了达到这个目标,有关规范,如国际电工委员会(IEC)第64委员会(TC64)等对建筑电气根据不同的要求提出了不同的保护办法,而近年来由于种种原因,一些建筑电气工程中对接地的要求目的不明确、实施不规范。结合多年从事建筑电气施工与管理的经验对此略作探讨。

1 接地的有关概念

电气设备的某部分与土壤之间做良好的电气连接,称为接地(earthing),与土壤直接接触的金属物体称为接地体(earthing body)或接地极(earthing poie),专门为接地而装设的接地体称为人工接地体(manual earthing body),兼作接地用的直接与大地接触的各种金属构件、金属管道及建筑物的钢筋混凝土基础等,称为自然接地体(natural earthing body),连接接地体及设备接地部分的导线称为接地线(earthing wire)。接地线在正常情况下是不载流的,接地线和接地体合称为接地装置(earthing device)。由若干接地体在大地中互相连接而成的总体,称为接地网(earthing network)。

2 接地的类型及接地故障保护

2.1 接地的类型及其作用

电气系统和设备的接地,按其功能分为工作接地和保护接地两大类,此外尚有为进一步保证、保护接地的重复接地。

2.1.1 工作接地

为保证电力系统和设备达到正常工作要求而进行的接地称为工作接地(working earthing),如电源中性点的直接接地或经消弧线圈的接地,以及防雷设施的接地等。工作接地的方式不同,要求就不同,电源中性点的直接接地,要求三相系统运行中维持相线对地电压不变;电源中性点经消弧线圈接地,单相接地时要消除接地点的断续电弧,防止系统出现过电压;防雷接地要求对地快速泄放雷电流。

2.1.2 保护接地

为保障人身的安全,防止间接触电将设备的外露部分进行接地,称为保护接地(protective earthing,代号PE)。主要有以下两种形式:

1)设备的外露可导电部分和装置外可导电部分经各自的PE线分别接地(我国过去称保护接地);

2)将设备的外露可导电部分和装置外可导电部分经公共的PE线或保护中性线(PEN)接地(我国过去称保护接零)。在建筑低压配电系统中,又分为TN,TT,IT三种系统。

1)TN系统(TN system)。

在TN系统中,电源中性点直接接地并引出中性线(N),属于三相四线制系统。当其设备发生一相接地时,就形成单相短路,其过电流保护装置动作,迅速切除故障部分,该系统依PE线的方式可分为如下几种系统:TN-C,TN-S,TN-C-S。

2)TT系统(TT system)。

该系统的电源中性点直接接地,也引出有N线,属三相四线制系统。设备的外露导电部分则经各自的PE线分别直接接地。该系统在正常运行时,不管三相负荷平衡如何,在N线带电情况下,PE线不带电。当设备发生一相接地故障时,外露可导电部分就要带上危险的相电压。正常运行的TT系统类似TN-S系统,能获得安全和合格的基准接地电位,TT系统中由于设备的外露导电部分经各自的PE线接地,PE线间无电磁联系,因此适用于有精密仪器、检测仪器等智能电气工程中;同时TT系统与TN系统同属三相四线系统,接用单相设备方便,如装设触电保护器,对人身安全有保障,所以该系统在国外应用较广泛,在我国正在推广。

3)IT系统(IT system)。

该系统一般是三相三线制系统,电源中性点不接地或经阻抗(约1 000 Q)接地,且通常不引出N线,电气设备的外露可导电部分经各自的PE线分别接地。它的一个突出优点就在于发生一相接地故障时,所有三相电设备仍可暂时继续运行,但同时也出现一个问题,就是另两相的对地电压将由相电压(一般为220 V)升高到线电压(一般为380 V),增加了对人身安全的威胁。该系统另一优点是,其所有的设备外露可导电部分都是经各自的PE线分别直接接地,各PE线间无电磁联系,因此适用于有精密仪器,电子设备的智能建筑电气中,该系统在我国应用不多。

2.1.3 重复接地

在电源中性点直接接地的TN系统中,为确保公共PE线或PEN线安全可靠,除在电源中性点进行工作接地外,还必须在PE线或PEN线的下列地方进行必要的重复接地:1)在供电线路的干线和分支线的终端及沿线每1 km处;2)在供电线引入建筑物或车间处。否则在PE线或PEN线发生断线并有用电设备发生一相接地故障时,接在断线后面的所有设备的外露可导电部分都将呈现接近于相电压(Ue)的对地电压(Uq)(即Ue=Uq),这样是很危险的,如果有重复接地,则在发生同样故障时断线后面的PE线或PEN线的对地电压Ue=IeRe。假设电源中性点接地电阻R与金属接地电阻R相等,则断线后面一段PE线或PEN线的对地电压Ue=U/2,危险程度就大大降低。

2.2 接地故障保护

通过对上述各种接地的类型、特点及其易发生故障的论述,对需要实施的电气接地还应作如下考虑:

1)防雷接地。

根据GB 50057-1994建筑物防雷设计规范规定,建筑物防雷要求分三类。一类、二类防雷建筑物中,应有防直击雷、防雷电感应、防雷电波侵入的措施。二类防雷建筑物、三类防雷建筑物上,应有防直雷和防雷电波侵入的措施。在考虑一般工作防雷外,还应着重考虑相关智能建筑部分防雷接地,使整个建筑物中的防雷接地形成一个较好的分项工程。智能建筑多属于一级负荷,应按一级防雷建筑的保护措施,接闪器采用针带组合接闪器,避雷带宜采用25 cm×4 cm镀锌扁铁在屋顶组成10 cm×10 cm的网格,与屋面所有金属构件做电气连接;与引下线做可靠连接;圈梁钢筋、楼层中钢筋、外墙面上金属构件、金属门窗均应与避雷引下线做可靠连接,这样不仅可以有效防止雷击损坏楼内设备,而且还能防止雷电形成的电磁干扰。

各种防雷接地装置的工频接地电阻一般应根据落雷时的反击条件来确定,防雷装置如与电气设备的工作接地合用一个总的工作接地时,接地电阻应符合其最小值要求。

2)交流接地。

该接地主要指变压器中性线(N)接地,N线必须为铜芯绝缘线。在配电中存在辅助等电位接线端子,一般应设在箱柜内。注意:该端子不能外露,不能与其他接地系统混连接,也不能与PE线连接。采用中性点接地方式可使接地继电保护准确动作并消除单项电弧接地电压,防止零序电压偏移,保持三相电压基本平衡,对低压系统可方便使用单项电源。

3)安全保护接地。

将电器设备不带电的金属部分与接地之间做良好的金属连接,即建筑物内的用电设备及其附近的金属构件用PE线连接起来,但禁止PE线与N线连接。在建筑电气中要求安全保护接地的设备较多,有强电设备、弱电设备以及一些非带电但可导电设备与构件,都要求采取安全保护措施。

4)屏蔽接地与防静电接地。

在建筑电气中,电磁兼容内容非常重要,为了避免所用设备的机能障碍,避免设备损坏,构成布线系统的设备应能够防止内部自身传导的外来干扰。

屏蔽和正确接地是防止电磁干扰的最佳保护措施方法,可将设备外壳与PE线连接;导线的屏蔽接地管路两端与PE线可靠连接,室内屏蔽也应多点与PE线连接。防静电干扰也很重要,在洁净干燥的房间内,人的行走、设备移动、相互摩擦会产生大量静电。防静电接地要求在洁净干燥环境中,所有设备外壳及室内(包括地坪)设施均须与PE线做可靠连接。建筑电气的接地电阻越小越好,独立的防雷保护接地电阻应不大于10 Ω;独立的安全保护接地电阻应不大于4 Ω;独立的交流工作接地电阻应不大于4 Ω;防静电接地电阻应不大于100 Ω。

目前,建筑电气的接地系统,一般采用TN-C-S系统。按规范要求宜采用一个统一接地极,分别引出各种功能接地引线、利用总等电位和辅助等电位的方式组成一个完整的统一接地系统。一般情况下,统一接地系统尽可能利用构造柱、基础钢筋作自然接地体。根据规范,该系统与防雷接地公用,其接地电阻应不大于1 Ω,若达不到要求,必须增加人工接地极或采用化学降阻法进行降阻。

3 结语

建筑电气接地在具体项目实施时,要对整个用电要求了解清楚,进行充分论证,在保证安全的前提下,选择较为经济的方式,做到安全可靠、经济合理。

参考文献

[1]易桂宏.高层底商住宅电气设计[J].山西建筑,2007,33(2):196-197.

[2]侯静怡.浅谈电气工程施工质量通病的防治及预控[J].山西建筑,2007,33(4):206-207.

电气接地 篇2

(二)不同用途和不同电压的电气设备,除有特殊要求外,一般应使用一个总的接地体,按等电位连接要求,应将建筑物金属构件、金属管道(输送易燃易爆物的金属管道除外)与总接地体相连接。

(三)人工总接地体不宜设在建筑物内,总接地体的接地电阻应满足各种接地中最小的接地电阻要求。

电气设备接地可靠性研究 篇3

接地是电气设备安装的重要内容,可有效避免电气设备遭受雷击、静电的破坏,确保电气设备的安全运行。因此,结合电气设备类型采取有效措施,确保电气设备接地的可靠性,对延长电气设备的使用寿命具有重要作用。

一、接地方式及作用

电气设备接地包括多种方式,如保护接地、工作接地、防雷接地等,给电气设备的正常工作创造安全的外部环境。其中保护接地指将电气设备的金属外壳接地,有效避免因绝缘层损坏,人员触电事故的发生。工作接地属于功能性接地,涉及低压、高压电力系统的接地。一般情况下,为保证电气设备运行的可靠性,将电气设备直接或经由电阻器、电抗器、消弧线圈等部件实现与大地的连接。防雷接地顾名思义,为消除雷击给电气设备造成的损坏而进行的接地。除此之外,电气设备接地还包括防静电接地、屏蔽接地等。

接地在确保电气设备安全、可靠运行上发挥重要作用,主要体现在两方面:一方面,有效避免电击。研究发现,电击是导致电气设备损坏的重要因素,接地后电气设备与大地电位接近,能有效避免电击的发生。另一方面,为电力系统的运行奠定坚实的基础。低压配电系统时常发生相线断裂触地或相线触壳情况,如中性点未进行绝缘处理,其与两相电压的对地电压会显著增高,增加电气设备的损坏机率。如中性点接地当其中一相短路时,不会损坏电气设备,而且能有效防止系统震荡情况的发生。

二、电气设备接地原则

为确保电气设备接地可靠性及接地质量,进行实际接地操作时应遵守一定的原则:首先,严格遵守规范标准。电气设备接地应严格依据相关规范标准进行保护接地,尤其应注意保护接地线不能用作它用。其次,尽量使用一个接地体。如无特殊要求,电气设备尽量应用一个总的接地体。同时,依据接地标准注重将相关建筑物的金属管道、金属构件与总接地体连接在一起。最后,注重人工总接地体接地。人工总接地体不应设置在建筑物内部,而且总接地体电阻应满足接地最小电阻要求。另外,注重特殊要求的接地处理。接地过程中中压系统、计算机系统以及弱电系统接地,一般是经由小电阻接地或中性点接地,应依据相关规定进行接地。

三、电气设备接地可靠性接地策略

为保证电气设备接地可靠性,除遵守相关接地原则外,还应采取相关策略。实践表明,采取以下策略可大大提高电气设备接地可靠性,为电气设备的安全运行奠定坚实的基础。

1.保护接地策略

电气设备保护接地包括保护接零及保护接地两方面内容,因此,为确保电气设备接地可靠性,接地操作时应从这两方面入手:首先,在保护接零方面,在三相四线制电力系统中除中性点直接接地外,还应做好电气設备的保护接零处理,即,使用专用导线将电网零线与电气设备不带电外科相连接,当碰壳或漏电情况发生时,两者之间形成单相短路,产生较高电流,触发电路保护装置将电源切断,避免短路引发安全事故。同时,进行接零保护操作时,电源中线应始终处于连接状态,确保保护作用的正常发挥。其次,进行保护接地在中性点不接地的电网中应用比较广泛,在该电网中的电气设备均应做接地处理。

2.工作接地策略

研究发现,电气设备工作可靠性除与其自身性能有关外,与接地不无关系。而且对电气设备进行合理接地还能降低干扰、消除噪声影响。电气设备工作接地有多种方式,如浮地方式、单点接地等。接下来逐一对其进行探讨。

首先,浮地方式属于悬浮方式,而非直接接触大地。对电气设备进行浮地方式的处理目的在于隔离可能引起环流的公共导线、公共地等,避免接地线给电气设备的工作造成干扰。但由于其没有直接与大地相连,容易积累大量电荷形成强大电流将电气设备相关部件击穿,因此,为防止此种不良状况的发生应在大地与电气设备之间安装数值较大的泄放电阻,避免积累的静电给电气设备造成不良影响。

其次,单点接地。采用两点接地方式形成接地环路的机率较高,而使用单点接地可有效的防止及消除接地环路。单点接地由并联与串联之分。同时,电流在接地导线中传导时多少受到阻抗影响,因此,当为串联接地时电路中各电位均受接地导线阻抗影响,彼此之间相互影响。而当并联接地时电路之间相互独立,互不干扰,操作简单、实用性强。但此种接地方式适合应用在工作频率为不足1MHz的低频电路中,对其中的电气设备具有较好的保护作用。如在高频电路中,受电路本身与不同电气元件引线影响,会导致接地线阻抗的增大,此时单点接地方式无法满足要求,此时为使接地线阻抗得以降低,同时防止分布电容与杂散电感与电路产生耦合,应短距离将不同电气元件接地端子与地面相连。

3.防雷接地策略

为确保电气设备防雷接地可靠性,可采取以下接地策略。首先,明确电气设备类型,尤其对雷电较敏感的电气设备采取针对性防雷措施。如露天电气设备可使用避雷线进行防雷。避雷线由接地体、接地引下线以及接地导线等部分构成,施工时应严格依据防雷接地规范进行,以确保良好的防雷性能。同时,还应对避雷线的保护范围加以计算,采用的计算公式为:

rx=0.47×(h-hz)p hz≥h/2

rx=(h-1.53hz)p hz

其中,rx表示避雷线在hz平面上的保护宽度,h表示避雷线的高度,hz表示被保护电气设备高度。

其次,布设接地网。接地网布设时为确保电位能够均匀的分布,以有效避免跨步电压与接触电压的形成。当接地装置设计成为环形时,应适当在其上设置彼此平行的均压带,之间的距离控制在4~5m范围为宜。

最后,防雷接地完成后应有专门的技术人员进行验收,确保各环节防雷接地参数及可靠性满足接地标准,给电气设备提供最安全的防雷保障。

四、总结

电气设备接地是电气设备安装的重要环节,在确保电气安全安全工作方面发挥极其重要的作用。因此,应加强对电气设备的接地可靠性研究,不断总结电气设备接地经验与技巧,采取有效的接地策略,提高电气设备接地技术水平,为电气设备的安全运行保驾护航。

电气设备接地防雷措施 篇4

1 变电站接地设计的必要性

接地是避雷技术最重要的环节, 不管是直击雷, 感应雷或其它形式的雷, 都将通过接地装置导入大地。因此, 没有合理而良好的接地装置, 就不能有效地防雷。从避雷的角度讲, 把接闪器与大地做良好的电气连接的装置称为接地装置。接地装置的作用是把雷电对接闪器闪击的电荷尽快地泄放到大地, 使其与大地的异种电荷中和。

变电站的接地网上连接着全站的高低压电气设备的接地线、低压用电系统接地、电缆屏蔽接地、通信、计算机监控系统设备接地, 以及变电站维护检修时的一些临时接地。如果接地电阻较大, 在发生电力系统接地故障或其他大电流入地时, 可能造成地电位异常升高;如果接地网的网格设计不合理, 则可能造成接地系统电位分布不均, 局部电位超过规定的安全值, 这会给运行人员的安全带来威胁, 还可能因反击对低压或二次设备以及电缆绝缘造成损坏, 使高压窜入控制保护系统、变电站监控和保护设备会发生误动、拒动, 酿成事故, 甚至是扩大事故, 由此带来巨大的经济损失和社会影响。

2 变电站接地电阻的构成及降阻措施

2.1 接地引线电阻, 是指由接地体至设备接地母线间引线本身的电阻, 其阻值与引线的几何尺寸和材质有关。

2.2 接地体本身的电阻, 其电阻也与接地体的几何尺寸和材质有关。

2.3 接地体表面与土壤的接触电阻, 其阻值与土壤的性质、颗粒、含水量及土壤与接地体的接触面积及接触紧密程度有关。

2.4 从接地体开始向远处 (20米) 扩散电流所经过的路径土壤电阻, 即散流电阻。决定散流电阻的主要因素是土壤的含水量。

2.5 垂直接地体的最佳埋置深度是指能使散流电阻尽可能不流散又易于达到的埋置深度。

决定垂直接地体的最佳深度, 应考虑到三维地网的因素, 所谓三维地网, 是指垂直接地体的埋置深度与接地网的等值半径处于同一数量级的接地网。

2.6 接地体的通常设计, 是用多根垂直接地体打入地中, 并以水

平接地体并联组成接地体组, 由于单一接地体埋置的间距仅等于单一接地体长度的两倍左右, 此时电流流入单一接地体时, 将受到相互的限制而妨碍电流的流散, 即等于增加单一接地体的电阻, 这种影响电流流散的现象, 称为屏蔽作用。

2.7 化学降阻剂的应用, 化学降阻剂机理是, 在液态下从接地体向外侧土壤渗出, 若干分钟固化后起着散流电极的作用。

3 变电站接地电阻的测量

接地网电阻值的大小, 是判定接地网是否合格的重要部分, 而对接地网电阻的测量采用的方法及设备也直接影响测量的结果, 测量接地网电阻时, 其接地棒和辐助接地体有两种布置法。

对大型地网的电阻测量, 应采用电流电压测量法, 其接地棒, 辅助接地体的布置应采用三角形布置法, 并使辐助接地体的接地电阻不应大于10Ω。通过接地装置的电流应大于30A, 电源电压应为65~220V交流工频电压, 电压较低时测量较为安全, 电压表应采用高内阻的表计, 以减少该云支路的分流作用。这种测量方法的优点是, 接地电阻不受测量范围的限制, 特别适用于110KV以上系统的接地网的接地电阻测量, 也适用于自动化系统接地电阻的测量, 其测量的结果准确可靠。

4 变电站防雷措施分类

防雷措施总体概括为两种: (1) 避免雷电波的进入; (2) 利用保护装置将雷电波引入接地网。

4.1 避雷针或避雷线

雷击只能通过拦截导引措施改变其入地路径。接闪器有避雷针、避雷线。小变电站大多采用独立避雷针, 大变电站大多在变电站架构上采用避雷针或避雷线, 或两者结合, 对引流线和接地装置都有严格的要求。

4.2 避雷器

避雷器能将侵入变电所的雷电波降低到电气装置绝缘强度允许值以内。我国主要是采用金属氧化物避雷器 (MOA) 。

4.3 浪涌抑制器

采用过压保护, 防雷端子等提高电气设备自身的防护能力, 防止电气设备、电子元件被击坏。当发生雷击事故时, 如电源防雷模块遭到损坏, 在后台监控机上就能显示其状态。在控制、通讯接口处加装浪涌抑制器。

4.4 接地线

接地线即接地体的外引线, 连接被保护或屏蔽设施的连线, 可设主接地线、等电位连接板和分接地线。防雷接地装置的接地线即防雷接闪装置的引下线, 可采用圆钢或扁钢, 两端按规定的搭接长度焊接达到电连接。变电站的防雷接地电阻值要求不大于1Ω。

5 变电站弱电设备防雷措施

5.1 采用多分支接地引下线, 使通过接地引下线的雷电流大大减小。

5.2 改善屏蔽, 如采用特殊的屏蔽材料甚至采用磁特性适当配合的双层屏蔽。

5.3 改进泄流系统的结构, 减小引下线对弱电设备的感应并使原有的屏蔽网能较好地发挥作用。

5.4 除电源入口处装设压敏电阻等限制过压的装置外, 在信号线接入处应使用光电耦合元件或设置具有适当参数的限压装置。

5.5 所有进出控制室的电缆均采用屏蔽电缆, 屏蔽层公用一个接地网。

5.6 在控制室及通讯室内敷设等电位, 所有电气设备的外壳均与等电位汇流排连接。

6 变电站直击雷的防雷措施

6.1 防止反击:设备的接地点尽量远离避雷针接地引线的入地点, 避雷针接地引下线尽量远离电气设备。

6.2 装设集中接地装置:上述接地应与总线地网连接, 并在连接下加装集中接地装置, 其工频接地电阻碍大于10Ω。

6.3 主控室 (楼) 或网络控制楼及屋内配电装置直击雷的保护措施。

(1) 若有金属屋顶或屋顶有金属结构时, 将金属部分接地。 (2) 若屋顶为钢筋混凝土结构, 应将其钢筋焊接成网接地。 (3) 若结构为非导电的屋顶时, 采用避雷保护, 该避雷带的网络为8~10m设引下线接地。

7 结束语

接地网的设计, 要根据区域的地质条件, 采取不同的降阻措施, 以最高性能价格比来设计其接地网, 同时应采用新技术和新材料。接地技术是一门多学科的综合技术, 故在今后的工作中去研究, 在实践中不断探索, 以使其更加趋于完善。根据变电站防雷设计的整体性、结构性、层次性、目的性, 及整个变电站的周围环境、地理位置、土质条件以及设备性能和用途, 采取相应雷电防护措施, 保证变电站设备的安全稳定运行。

摘要:变电站接地包含工作接地、保护接地、雷电保护接地。工作接地即为电力系统电气装置中, 为运行需要所设的接地;保护接地即为电气装置的金属外壳、配电装置的构架和线路杆塔等, 由于绝缘损坏有可能带电, 为防止其危及人身和设备的安全而设的接地;雷电保护接地即为雷电保护装置向大地泄放雷电流而设的接地。

关键词:变电站,接地设计,接地电阻,防雷措施

参考文献

[1]何金良, 高延庆.电力系统接地技术研究进展[J].电力建设.2004.

智能楼宇的电气保护与接地 篇5

【摘 要】 本文通过对几种供电接地系统的概括介绍,筛选出适合作为智能楼宇的供电接地系统,并对其所应采取的各类接地措施作了较为详尽的说明与分析,对智能楼宇应采取的电气保护与接地方法提出了适当的建议。

【关键词】 负荷平衡 电位基准点 TN-S 单点接地 防静电接地 统一接地体

在建筑物供配电设计中,接地系统设计占有重要的地位,因为它关系到供电系统的可靠性,安全性。不管哪类建筑物,在供电设计中总包含有接地系统设计。而且,随着建筑物的要求不同,各类设备的功能不同,接地系统也相应不同。尤其进入90年代后,大量的智能化楼宇的出现对接地系统设计提出了许多新的内容。在常用的几种接地方式中,哪一种能够适合智能化楼宇呢?我们不妨分析一下下面几种接地系统。

1.TN-C系统

TN-C系统被称之为三相四线系统,该系统中性线N与保护接地PE合二为一,通称PEN线。这种接地系统虽对接地故障灵敏度高,线路经济简单,但它只适合用于三相负荷较平衡的场所。智能化大楼内,单相负荷所占比重较大,难以实现三相负荷平衡,PEN线的不平衡电流加上线路中存在着的由于荧光灯、晶闸管(可控硅)等设备引起的高次谐波电流,在非故障情况下,会在中性线N上叠加,使中性线N电压波动,且电流时大时小极不稳定,造成中性点接地电位不稳定漂移。不但会使设备外壳(与PEN线连接)带电,对人身造成不安全,而且也无法取到一个合适的电位基准点,精密电子设备无法准确可靠运行。因此TN-C接地系统不能作为智能化建筑的接地系统。

2.TN-C-S系统

TN-C-S系统由两个接地系统组成,第一部分是TN-C系统,第二部分是TN-S系统,分界面在N线与PE线的连接点。该系统一般用在建筑物的供电由区域变电所引来的场所,进户之前采用TN-C系统,进户处做重复接地,进户后变成TN-S系统。TN-C系统前面已做分析。TN-S系统的特点是:中性线N与保护接地线PE在进户时共同接地后,不能再有任何电气连接。该系统中,中性线N常会带电,保护接地线PE没有电的来源。PE线连接的设备外壳及金属构件在系统正常运行时,始终不会带电.因此TN-S接地系统明显提高了人及物的安全性.同时只要我们采取接地引线,各自都从接地体一点引出,及选择正确的接地电阻值使电子设备共同获得一个等电位基准点等措施,那么TN-C-S系统可以作为智能型建筑物的一种接地系统。

3.TN-S系统

TN-S是一个三相四线加PE线的接地系统。通常建筑物内设有独立变配电所时进线采用该系统。TN-S系统的特点是,中性线N与保护接地线PE除在变压器中性点共同接地外,两线不再有任何的电气连接。中性线N是带电的,而PE线不带电。该接地系统完全具备安全和可靠的基准电位。只要象TN-C-S接地系统,采取同样的技术措施,TN-S系统可以用作智能建筑物的接地系统。如果计算机等电子设备没有特殊的要求时,一般都采用这种接地系统。

4.TT系统

通常称TT系统为三相四线接地系统。该系统常用于建筑物供电来自公共电网的地方。TT系统的特点是中性线N与保护接地线PE无一点电气连接,即中性点接地与PE线接地是分开的。该系统在正常运行时,不管三相负荷平衡不平衡,在中性线N带电情况下,PE线不会带电。只有单相接地故障时,由于保护接地灵敏度低,故障不能及时切断,设备外壳才可能带电。正常运行时的TT系统类似于TN-S系统,也能获得人与物的安全性和取得合格的基准接地电位。随着大容量的漏电保护器的出现,该系统也会越来越作为智能型建筑物的接地系统。从目前的情况来看,由于公共电网的电源质量不高,难以满足智能化设备的要求,所以TT系统很少被智能化大楼采用。

5.IT系统

IT系统是三相三线式接地系统,该系统变压器中性点不接地或经阻抗接地,无中性线N,只有线电压(380V),无相压压(220V),保护接地线PE各自独立接地。该系统的优点是当一相接地时,不会使外壳带有较大的故障电流,系统可以照常运行。缺点是不能配出中性线N。因此它是不适用于拥有大量单相设备的智能化大楼的。

在智能化楼宇内,要求保护接地的设备非常多,有强电设备,弱电设备,以及一些正常情况下不带电的导电设备与构件,均必须采用有效的保护接地。如果采用TN-C系统,将TN-C系统中的N线同时用做接地线;或者在TN-S系统中将N线与PE线接在一起,再连接到底板上去;再或不设置电子设备的直流接地引线,而将直流接地直接接到PE线上;有的干脆把N线、PE线、直流接地线混接在一起。以上这些做法都是不符合接地要求的,且是错误的。前面已经分析过,在智能化大楼内,单相用电设备较多,单相负荷比重较大,三相负荷通常是不平衡的,因此在中性线N中带有随机电流。另外,由于大量采用荧光灯照明,其所产生的三次谐波叠加在N线上,加大了N线上的电流量,如果将N线接到设备外壳上,会造成电击或火灾事故;如果在TN-S系统中将N线与PE线连在一起再接到设备外壳上,那么危险更大,凡是接到PE线上的设备,外壳均带电;会扩大电击事故的范围;如果将N线、PE线、直流接地线均接在一起除会发生上述的危险外,电子设备将会受到干扰而无法工作。因此智能建筑应设置电子设备的直流接地,交流工作接地,安全保护接地,及普通建筑也应具备的防雷保护接地。此外,由于智能建筑内多设有具有防静电要求的程控交换机房,计算? ?浚??兰盎鹪直ň?嗫厥遥?约按罅恳资艿绱挪ǜ扇诺木?艿缱右瞧魃璞福??栽谥悄芑?ビ畹纳杓坪褪┕ぶ校?褂?悸欠谰驳缃拥睾推帘谓拥氐囊?蟆?nbsp;

下面,我们接着分析一下智能化楼宇应采取的各种接地措施。

1.防雷接地:为把雷电流迅速导入大地,以防止雷害为目的的接地叫作防雷接地。

智能化楼宇内有大量的电子设备与布线系统,如通信自动化系统,火灾报警及消防联动控制系统,楼宇自动化系统,保安监控系统,办公自动化系统,闭路电视系统等,以及他们相应的布线系统。从已建成的大楼看,大楼的各层顶板,底板,侧墙,吊顶内几乎被各种布线布满。这些电子设备及布线系统一般均属于耐压等级低,防干扰要求高,最怕受到雷击的部分。不管是直击,串击,反击都会使电子设备受到不同程度的损坏或严重干扰。因此对智能化楼宇的防雷接地设计必须严密,可靠。智能化楼宇的所有功能接地,必须以防雷接地系统为基础,并建立严密,完整的防雷结构。

智能建筑多属于一级负荷,应按一级防雷建筑物的保护措施设计,接闪器采用针带组合接闪器,避雷带采用25×4(mm)镀锌扁钢在屋顶组成≤10×10(m)的网格,该网格与屋面金属构件作电气连接,与大楼柱头钢筋作电气连接,引下线利用柱头中钢筋,圈梁钢筋,楼层钢筋与防雷系统连接,外墙面所有金属构件也应与防雷系统连接,柱头钢筋与接地体连接,组成具有多层屏蔽的笼形防雷体系。这样不仅可以有效防止雷击损坏楼内设备,而且还能防止外来的电磁干扰。

各类防雷接地装置的工频接地电阻,一般应根据落雷时的反击条件来确定。防雷装置如与电气设备的工作接地合用一个总的接地网时,接地电阻应符合其最小值要求。

2.交流工作接地:将电力系统中的某一点,直接或经特殊设备(如阻抗,电阻等)与大地作金属连接,称为工作接地。

工作接地主要指的是变压器中性点或中性线(N线)接地。N线必须用铜芯绝缘线。在配电中存在辅助等电位接线端子,等电位接线端子一般均在箱柜内。必须注意,该接线端子不能外露;不能与其它接地系统,如直流接地,屏蔽接地,防静电接地等混接;也不能与PE线连接。

在高压系统里,采用中性点接地方式可使接地继电保护准确动作并消除单相电弧接地过电压。中性点接地可以防止零序电压偏移,保持三相电压基本平衡,这对于低压系统很有意义,可以方便使用单相电源。

3.安全保护接地:安全保护接地就是将电气设备不带电的金属部分与接地体之间作良好的金属连接。即将大楼内的用电设备以及设备附近的一些金属构件,用PE线连接起来,但严禁将PE线与N线连接。

在智能化楼宇内,要求安全保护接地的设备非常多,有强电设备,弱电设备,以及一些非带电导电设备与构件,均必须采取安全保护接地措施。当没有做安全保护接地的电气设备的绝缘损坏时,其外壳有可能带电。如果人体触及此电气设备的外壳就可能被电击伤或造成生命危险。如图6所示。在中性点直接接地的电力系统中,接地短路电流经人身,大地流回中性点;在中性点非直接接地的电力系统中,接地电流经人体流入大地,并经线路对地电容构成通路,这两种情况都能造成人身触电。

如果装有接地装置的.电气设备的绝缘损坏使外壳带电时,接地短路电流将同时沿着接地体和人体两条通路流过,Id=Id'+IR,我们知道:在一个并联电路中,通过每条支路的电流值与电阻的大小成反比,即,

式中:Id—接地回路中的电流总值

Id'—沿接地体流过的电流

IR—流经人体的电流

rR—人体的电阻

rd—接地装置的接地电阻

由上式可以看出,接地电阻越小,流经人体的电流越小,通常人体电阻要比接地电阻大数百倍经过人体的电流也比流过接地体的电流小数百倍。当接地电阻极小时,流过人体的电流几乎等于零。即Id≈Id'。实际上,由于接地电阻很小,接地短路电流流过时所产生的压降很小,所以设备外壳对大地的电压是不高的。人站在大地上去碰触设备的外壳时,人体所承受的电压很低,不会有危险。

加装保护接地装置并且降低它的接地电阻,不仅是保障智能建筑电气系统安全,有效运行的有效措施,也是保障非智能建筑内设备及人身安全的必要手段。

4.直流接地:在一幢智能化楼宇内,包含有大量的计算机,通讯设备和带有电脑的大楼自动化设备。在这些电子设备在进行输入信息,传输信息,转换能量,放大信号,逻辑动作,输出信息等一系列过程中都是通过微电位或微电流快速进行,且设备之间常要通过互联网络进行工作。因此为了使其准确性高,稳定性好,除了需有一个稳定的供电电源外,还必须具备一个稳定的基准电位。可采用较大截面的绝缘铜芯线作为引线,一端直接与基准电位连接,另一端供电子设备直流接地。该引线不宜与PE线连接,严禁与N线连接。

5.屏蔽接地与防静电接地:在智能化楼宇内,电磁兼容设计是非常重要的,为了避免所用设备的机能障碍,避免甚至会出现的设备损坏,构成布线系统的设备应当能够防止内部自身传导和外来干扰。这些干扰的产生或者是因为导线之间的耦合现象,或者是因为电容效应或电感效应。其主要来源是超高电压,大功率幅射电磁场,自然雷击和静电放电。这些现象会对设计用来发送或接收很高传输频率的设备产生很大的干扰。因此对这些设备及其布线必须采取保护措施,免受来自各种方面的干扰。屏蔽及其正确接地是防止电磁干扰的最佳保护方法。可将设备外壳与PE线连接;导线的屏蔽接地要求屏蔽管路两端与PE线可靠连接;室内屏蔽也应多点与PE线可靠连接。防静电干扰也很重要。在洁净、干燥的房间内,人的走步、移动设备,各自磨擦均会产生大量静电。例如在相对湿度10~20%的环境中人的走步可以积聚3.5万伏的静电电压、如果没有良好的接地,不仅仅会产生对电子设备的干扰,甚至会将设备芯片击坏。将带静电物体或有可能产生静电的物体(非绝缘体)通过导静电体与大地构成电气回路的接地叫防静电接地。防静电接地要求在洁静干燥环境中,所有设备外壳及室内(包括地坪)设施必须均与PE线多点可靠连接。

智能建筑的接地装置的接地电阻越小越好,独立的防雷保护接地电阻应≤10Ω;独立的安全保护接地电阻应≤4Ω;独立的交流工作接地电阻应≤4Ω;独立的直流工作接地电阻应≤4Ω;防静电接地电阻一般要求≤100Ω。

论建筑电气安装防雷接地施工 篇6

我国的高层建筑物(含钢结构建筑)的防雷接地引下线一般长约100m左右,在防雷接地装置中,接地电阻阻值越小,则瞬间内冲击接地电压降就越小,建筑物遭受雷击的危险性就越小。在建筑物特别是高层建筑的施工中,利用建筑物基础地板钢筋作为自然接地体,利用建筑物的柱或剪力墙内结构主筋作为防雷引下线,并保证每条引下线不少于两根主筋与自然接地体连接,随主体结构工程逐层焊接串联至屋顶与避雷带连接,用以保证防雷引下线的使用功能。因此,建筑物施工中必须有足够小的接地电阻值和安全可靠的接地装置,使电路运行稳定、质量可靠,保证设备和工作人员的安全,保护建筑物及强、弱电设备的安全运行。

1利用柱内主筋作接地引下线的安装

目前,在工业与民用建筑工程尤其是工业厂房、高层建筑中,多数是利用柱子内两根主筋作为引下线,不再另设其他引下线。如何确定柱内哪两根主筋作为引下线最佳,需要考虑以下几个因素。

1. 1柱子上设有断接螺栓

在这种情况下,首先要确定断接螺栓的位置。断接螺栓在柱子上的位置一般有两种情况:一种是设在室外,可利用柱子靠外侧的中间两根主筋作为引下线;另一种是设在室内,则可利用柱子靠内侧的中间两根主筋作为引下線。这样均可方便地从主筋上引出安装断接螺栓。

1. 2柱子不设断接螺栓

在这种情况下,主要考虑在屋顶引出部位与避雷网(针) 接闪器的连接方便即可,通常可利用柱内靠内侧的两根主筋或左(右)侧中间两根主筋。

2断接螺栓的安装

在施工中,断接螺栓的安装往往不被重视,而且经常被遗漏。其实断接螺栓不仅在技术上是不可缺少的,而且同时也关系到建筑物的美观,因此,在施工中应加以重视。

2. 1断接螺栓的安装高度

在图集JD中要求设在离地2.0m处,也有的要求设在1.5~1.8m处,这应视具体情况而定。在高层建筑中,利用柱内两根主筋作为引下线时,在室外柱子上设断接螺栓,如果设在1.5~1.8m处,既不美观,又与人的高度相当,行人容易碰及而发生事故;如果暗设在0.5m处,既比较隐蔽、不影响美观,行人也不会绊脚,同时又方便于测量接地电阻时的接线。当断接螺栓设在室内时,按高度为0.5m设置也较为合适。如果是多层建筑架空进户线的重复接地极的断接螺栓,则设在1.5~1.8m处较为合适。

2. 2断接螺栓设置的位置

断接螺栓究竟设在何处为合适,需要考虑几个因素:一要便于使用,即方便于测量接地电阻时的接线;二要不影响美观;三要安全,人不易碰及。例如可设在建筑物的背面,或设在地下室等比较隐蔽而又方便使用的地方。

3混凝土构件中钢筋与接地极的连接

利用混凝土构件中钢筋作为接地极或引下线时,应注意以下几个方面:

3. 1地板钢筋之间的连接

地板钢筋之间的连接不能用电焊直接将钢筋互相点焊在一起,而必须用连接件将钢筋搭焊在一起(见图1) ,连接件以采用与板内钢筋同规格的钢筋为好,以免伤害板内钢筋。

3. 2柱内主筋与圈梁内主筋的连接

主筋的连接应与上述地板钢筋之间的连接做法相同,但连接件不一定使用同规格的钢筋,用扁钢也可以。

3. 3柱内主筋与避雷带的连接

无论避雷带是用扁钢或圆钢构成,均应采用如图2所示的做法连接,连接材料可采用扁钢或圆钢。

图1 连接件与钢筋搭焊图2 主筋与避雷带的连接

4柱内主筋引出点的安装方法

柱内主筋引出点的处理方法应保证该主筋不受到任何伤害,在安装时应引起高度重视。

(1)柱内主筋与避雷接闪器或断接螺栓连接时,无论是用圆钢或扁钢引出,均应将圆钢或扁钢弯成直角与主筋焊接(见图3) ,而不能将它们直接作T字形焊接。

(2)柱内主筋在屋顶引出处,应将标高控制好,尽量与避雷网的高度一致,按要求与避雷网连接(见图4) ,这样既美观又方便。可在引出处预埋一块钢板,以便于连接(见图5) 。

(3)柱内主筋引出安装断接螺栓的做法与图5类似,同样可在引出处预埋一块钢板,按图6的做法施工即可。

5结语

电气设备接地装置问题分析 篇7

在电力系统的安装使用过程中, 因其电流电压的影响, 故安全事故很难避免, 所以在电气设备安装过程中, 在充分考虑到接地系统的正确安装, 这样不仅可以保护电气设备本身免遭电流或雷电的损坏, 也能有效的保护建筑物的安全性, 在一定程度上也保护了人身的安全。现在随着建筑的高速发展, 以前简单的接地方法已无法满足当前调整发展的建筑需求, 如现在复杂的智能建筑和一些大型的重要设备, 在对这些进行接地系统安装时就要充分考虑到接地系统各方面对电流、电阻的影响, 进行具体的数据分析, 选择正确的安装办法。

1 接地系统分类

1.1 10KV系统是没有零线的, 现在用的是OPGW光纤复合架空地线。

1.2 中性点直接接地成为大电流接地, 中性点不接地或接大电阻接地称为小电流接地。

1.3 低压接地系统分类主要有以下几种:IT、TT、TN (包括TN-C、TN-S、TN-C-S) 系统。

TN-C系统的特点:PEN线兼有N线和PE的作用, 节省一根导线;重复接地, 减小系统的接地电阻;PEN线产生电压降, 外露可导电部分对地有电压;PEN线在系统内传导故障电压;过电流保护兼作接地故障保护。存在以下不安全因素:PEN线断线时外壳带220v电压;此系统不能使用RCD保护;不能使用四极开关, 不能断PEN线;PEN线有电流, 外壳有电位, 使用场所要求三相负载均衡, 并有熟练得维修技术人员。TN-S系统的特点:PE线和N线分开, 非故障时无电流, 外露可导电部分不带电压, 比较安全, 但多一根线;PE线在系统内传导故障电压。使用场所防电击要求高、爆炸和有火灾危险的环境以及建筑物装有大量信息技术设备。TN-C-S:电源进户前节省了PE线, 进户后PE线、N线分开, 系统安全水平与TN-S系统相同。TT系统特点:外露可导电部分有独立的接地保护, 不传导故障电压;有两个独立的接地体, 发生故障时接地故障时接地故障电流较小, 不能采用过流保护兼作接地故障保护, 而采用剩余电流保护器;因采用剩余电流保护器保护线路, 故双电源 (双变压变压器与柴油发电机组) 转换时采用四极开关;易产生工频过电压。使用场所:等电位连接有效范围外的户外用电场所、城市公用用电、高压中性点经低压电阻接地的变电所。

2 电气设备接地技术原则

2.1 在电气设备接地线安装过程中, 要严格按照国家标准gb14050《系统接地的形式及安全技术要求》进行保护接地。安装过程中的接地线只能用做保护设备和建筑的安全防护, 不能用作其他用途。

2.2 同用途和不同电压的电气设备, 除有特殊要求外, 一般应使用一个总的接地体, 按等电位连接要求, 应将建筑物金属构件、金属管道 (输送易燃易爆物的金属管道除外) 与总接地体相连接。

2.3 在总接地体的安装过程中, 安装地点应选择建筑物外, 不应设在建筑物内, 对接地的线体有严格的电阻要求, 以各种接地体中的最小电阻为宜。

2.4 有特殊要求的接地, 如弱电系统、计算机系统及中压系统, 为中性点直接接地或经小电阻接地时, 应按有关专项规定执行。

3 电气设备接地装置运行

3.1 接地装置的技术要求

3.1.1 变 (配) 电所的接地装置

变 (配) 电所的接地装置的接地体应水平敷设;其接地体采用长度为2.5m、直径不小于12mm的圆钢或厚度不小于4mm的角钢, 或厚度不小于4mm的钢管, 并用截面不小于25mm×4mm的扁钢相连为闭合环形, 外缘各角要做成弧形;接地体应埋设在变 (配) 所墙外, 距离不小于3m, 接地网的埋设深度应超过当地冻土层厚度, 最小埋设深度不得小于0.6m;变 (配) 电所的主变压器其工作接地和保护接地, 要分别与人工接地网连接;避雷针 (线) 宜设独立的接地装置。

3.1.2 易燃易爆场所的电气设备的保护接地

易燃易爆场所的电气设备机械设备、金属管道和建筑物的金属结构均应接地, 并在管道接头处敷设跨接线;在1kv以下中性点接地线路中, 当线路过电流保护为熔断器时, 其保护装置的动作安全系数不小于4, 为断路器时, 动作安全系数不小于2;接地干线与接地体的连接点不得少于2个, 并在建筑物两端分别与接地体相连。

在易燃易爆安装接地线体时, 在测量电阻时要在无爆炸危险的地方进行, 以免因测量时产生火花产生爆炸。

3.1.3 直流设备的接地

由于直流电流的作用, 对金属腐蚀严重, 使接触电阻增大, 因此在直流线路上装设接地装置时, 必须认真考虑以下措施。对直流设备的接地, 不能利用自然接地体作为PE线或重复接地的接地体和接地线.且不能与自然接地体相连。直流系统的人工接地体, 其厚度不应小于5mm, 并要定期检查侵蚀情况。

3.1.4 手持式、移动式电气设备的接地

手持式、移动式电气设备的接地线应采用软铜线, 其截面不小于1.5mm2, 以保证足够的机械强度。接地线与电气设备或接地体的连接应采用螺栓或专用的夹具, 以保证其接触良好, 并符合短路电流作用下动、热稳定要求。

3.2 接地装置运行的检查

在接地装置安装运行中, 要定期对接地线进行检查和测试, 检查接地装置在长期的外力破坏和腐蚀下是否损坏或断裂, 测试接地电阻是否随着土壤的变化而发生了改变。

结论

为了保证电气设备的正常稳定运行, 在电气设备的接地系统设计施工中, 除了在理论上要严格接地装置的安装外, 还在考虑接地装置在施工中的各种自然因素及外力因素对其的影响, 根据不同的情况分别情况安装接地装置, 以保证电气设备的接地装置的正确性, 实现电气设备的安全运转。对待特殊环境下运行的电气设备要采取特殊的接地措施, 实现设备的安全运行。

参考文献

[1]胡铭, 陈珩.电气设备及其接地装置的运行维护探讨[J].电网技术, 2004, (4) :163.

[2]吕雅琴.电气设备接地装置及其运行维护[J].职业技术, 2005, (7) :79.

[3]章艺, 孙悦.电能质量的分析与测量[J].测控技术, 2006, (8) :46.

[4]肖湘宁, 徐永海.电气设备接地装置问题剖析[J].电网技术, 2001, (3) :73.

浅谈电气设备接地保护 篇8

在建筑物供配电中, 接地占有重要的地位, 因为它关系到配电系统的可靠性、安全性。20世纪90年代国家对电工的技术规范、标准作了大量修订, 基本上全部等效或等同IEC标准, 例如《系统接地的型式及安全技术要求》GB14050-93、《漏电保护器安装和运行》GB13955-92、《低压配电设计规范》GB50054-95.在实际应用中, 不管哪类建筑物, 在供配电中总包含有接地系统。

电气设备的任何部分与大地 (土壤) 间作良好的电气连接称为接地。

接地是确保电气设备正常工作和安全防护的重要措施。电气设备接地通过接地装置实施。接地装置由接地体和接地线组成。与土壤直接接触的金属体称为接地体;连接电气设备与接地体之间的导线 (或导体) 称为接地线。

2 接地的种类

在电力和电子技术中, 接地既简单, 又复杂, 而且还是电气系统中一个必不可少的组成部分。总的来说, 接地的作用可以分为有两个:一种接地是保护人员和设备不受损害叫保护接地。另一种接地是 (工作) 系统接地。这种接地是为了抑制外部的干扰, 保障设备的正常运行。

以下结合实际对一些主要接地方式进行概述:

⑴保护接地。保护接地是为防止绝缘损坏造成设备带电危及人身安全而设置的保护装置, 它有接地与接零两种方式。按电力规定, 凡采用三相四线供电的系统, 由于中性线接地, 所以应采用接零方式, 而把设备的金属外壳通过导体接至零线上, 而不允许将设备外壳直接接地。这在广电系统的配电房中的开关设备, 中央空调机、发射机等电源开关设备和大耗电设备中尤为常见。在规划设计时, 应从地网中引出接地母线至各设备上, 再将机器外壳用导体连至接地母线上。值得指出的是:接地线应接在设备的接地专用端子上, 另一端最好使用焊接。有时设备外壳会麻手, 这是由于交流漏电而设备外壳没接零造成的。一般可将电源插头拔出调换一下位置再插入即可解决。这在一些常移动的编录设备中, 由于接零线常常被忽略, 操作人员有的可能会双手同时接触接零和不接零的设备, 就有可能发生上述现象。

⑵过压保护接地。这是为防雷电而设置的接地保护装置。防雷装置最广泛使用的是避雷针和避雷器。避雷针通过铁塔或建筑物钢筋入地, 避雷器则通过专用地线入地。避雷器每年雷雨季节来临之前须检验, 以防失效。在防雷引下线上, 绝不要连接其他设备的地线, 防雷引下线只能单独直接入地, 否则雷电会通过引下线损坏其他设备。如某台卫星电视接收机曾数次遭雷击, 其原困是馈线与房顶金属护栏摩擦而绝缘损坏, 而金属护栏与避雷针引下体焊在一起, 以至雷电窜入而击坏接收机。

⑶屏蔽保护接地。为防止电磁感应而对视、音频线的屏蔽金属外皮、电子设备的金属外壳、屏蔽罩、建筑物的金属屏蔽网 (如测灵敏度、选择性等指标的屏蔽室) 进行接地的一种防护措施。在所有接地中, 屏蔽地最复杂, 有种说不清, 道不明的感觉。因为屏蔽本身既可防外界干扰, 又可能通过它对外界构成干扰, 而在设备内各元器件之间也须防电磁干扰, 如大家熟知的设备外壳、电子管屏蔽罩就是例子。

⑷信号保护接地。各种电子电路, 都有一个基准电位点, 这个基准电位点就是信号地。它的作用是保证电路有一个统一的基准电位。

3 电气设备接地技术原则

为了收到预期的效果, 接地实用技术在实施中应遵循以下原则:

⑴为保证人身和设备安全, 各种电气设备均应根据国家标准GB14050《系统接地的形式及安全技术要求》进行保护接地。保护接地线除用以实现规定的工作接地或保护接地的要求外, 不应作其它用途。

⑵不同用途和不同电压的电气设备, 除有特殊要求外, 一般应使用一个总的接地体, 按等电位联接要求, 应将建筑物金属构件、金属管道 (输送易燃易爆物的金属管道除外) 与总接地体相连接。

⑶人工总接地体不宜设在建筑物内, 总接地体的接地电阻应满足各种接地中最小的接地电阻要求。

⑷有特殊要求的接地, 如弱电系统、计算机系统及中压系统, 为中性点直接接地或经小电阻接地时, 应按有关专项规定执行。

4 系统接地方式

设备一般有三种基本的参考接地方法, 即浮地、单点接地和多点接地。此外还有由单点接地和多点接地派生出来的混合接地。

⑴浮地, 即该电路的地与大地无导体连接。采用浮地的目的是将设备或电路与公共地或可能引起环流的公共导体隔离开来。浮地还可以使不同电位的电路间配合 (通过光耦或变压器) 变得容易。浮地方式的最大优点是抗干扰性能好。浮地的主要缺点是设备不与公共地直接连接, 容易产生静电积累, 当电荷积累到一定程度, 设备与公共地之间的电位差会引起强烈的静电放电, 成为破坏性很强的干扰源。作为折中, 可在采用浮地的设备与公共地之间接进一个阻值很大的电阻, 以便泄放掉所积累的电荷。

⑵单点接地:单点接地是为许多在一起的电路提供公共电位参考点的方法, 这样信号就可以在不同的电路之间传输。若没有公共参考点, 就会出现错误信号传输。单点接地要求每个电路只接地一次, 并且接在同一点。该点常常一地球为参考。由于只存在一个参考点, 因此可以相信没有地回路存在, 因而也就没有干扰问题。

⑶多点接地:设备内电路都以机壳为参考点, 而各个设备的机壳又都以地为参考点。这种接地结构能够提供较低的接地阻抗, 这是因为多点接地时, 每条地线可以很短;并且多根导线并联能够降低接地导体的总电感。在高频电路中必须使用多点接地, 并且要求每根接地线的长度小于信号波长的1/20。

⑷混合接地:混合接地既包含了单点接地的特性, 又包含了多点接地的特性。对于直流, 电容是开路的, 电路是单点接地, 对于射频, 电容是导通的, 电路是多点接地。

5 小结

接地是一个十分复杂的系统工程。良好的接地系统设计, 不仅可以有效地抑制外来电磁干扰的侵袭, 使电子电气仪器安全、稳定和可靠的运行, 而且保证较少的向外界大自然施放噪声和电磁污染。所以, 应充分重视, 解决此问题, 确保电气系统安全可靠的运行。●

参考文献

[1]《供配电系统设计规范GB50052-95》

[2]《低压配电设计规范GB50054-95》

电气接地 篇9

中性点经接地变压器接地的400V电气系统发生单项完全接地时,母线电压互感器(PT)保险一般不会熔断;而当一相频繁接地时,将出现断续电弧,就可能使线路发生电压谐振,由于系统中即有电阻和电感,又有电容,因此发生一相间断接地时可形成一个R-L-C的串联谐振电路,从而使线路上出现2.5~3倍相电压的过电压,导致线路上绝缘薄弱地点的绝缘击穿或保险熔断。以2016年1月华电国际邹县发电厂#5机锅炉400V PDC A段母线单相频繁接地故障为例,分析故障原因及处理过程,提供中性点经接地变压器接地的400V电气系统接地故障的处理思路和方法。

1系统概况

华电国际邹县发电厂#5机锅炉400V系统接地方式为不接地系统,其接地方式是通过接地变压器接地。接地变压器的原边接在锅炉400V母线电源侧变压器中性点与大地之间,副边接小电阻。此种接地方式,一次侧呈现的阻抗等于二次侧电阻乘以变压器变比的平方。因此,可以通过接地变压器,用一个小电阻来发挥高电阻的作用,有效限制接地电流,减少接地过电压。

2故障的分析与处理

2.1初步判断故障点与#11甲皮带有关联

1月11日13:50,#5机锅炉400V PDC A段母线PT断线报警,A段母线PT A、B相一次保险熔断、母线及各负荷开关无报警信息。经排查发现,保险熔断时间与输煤系统#11甲皮带的停运时间一致,初步判断PT一次保险熔断与#11甲皮带有关。测量#11甲皮带电机三相电缆相间及相对地绝缘合格、更换母线PT A、B相一次保险,启动#11甲皮带正常,但锅炉400V PDC A段母线PT B相一次保险再次熔断。将#11甲皮带电机拆除,空试电源开关控制回路动作正常,测量电机每相对地绝缘、相间绝缘、电机直流电阻,均符合要求。#11甲皮带电机及电缆、电源开关及一、二次回路检查均正常,将#11甲皮带恢复备用,继续观察锅炉400V PDC A段母线PT一次保险运行情况。

2.2故障点有所变化,看似又与#11甲皮带无关

1月12日21:00,#5机锅炉400V PDC A段母线PT断线报警再次发出、母线电压由374V突降至225V,母线PT B相一次保险熔断,母线上煤仓层MCC 014A及汽机N/E MCC 516A、517A、518A开关有接地报警。经过对每路负荷逐一停电试拉,发现#2CO2罐制冷机控制回路、皮带层3A2犁煤器接地,停用#2CO2罐制冷机及皮带层3A2犁煤器电源,母线B相对地电压恢复正常,母线三相电压平衡。通过以上分析处理,母线PT一次保险熔断好像又与#11甲皮带没有关联。

2.3故障现象互相矛盾,分析回到原点

1月13日3:20,启动#11甲皮带上煤,#5机锅炉400V PDC A段母线PT断线报警,母线电压由377V突降至223V,母线PT B相一次保险熔断。更换母线PT B相一次保险后继续排查原因。15:58,母线PT断线报警再次发出(此时#11甲皮带在备用状态),母线电压由374V突降至217V,母线PT B相一次保险熔断。#2CO2罐制冷机及皮带层3A2犁煤器电源未送电的情况下,#11甲皮带在启动和备用状态下各发生了一次PT保险熔断,这与所做的分析、排查看似互相矛盾,使故障的原因分析又回到了原点。

2.4故障点确定,故障排除

#5机锅炉400V PDC A段母线PT频繁熔断,系统肯定存在着瞬间或短暂的接地故障。综合以上的现象分析,PT保险熔断与#11甲皮带看似有关联又无关联,是否存在其他与输煤设备运行方式相关的故障点呢?将便携式录波仪接入#5机锅炉400V PDC A段母线PT二次侧,对母线电压、电流及#11甲皮带、煤仓层MCC 014A及汽机N/E MCC 516A、517A、518A段的电流进行在线监视。最终确定#5机锅炉400V PDC A段母线C相间歇性接地,且接地故障有一定的规律性,与煤仓层MCC 014A段电流大幅变化时相吻合。经排查最后确定MCC 014A段所接的各负荷中,只有当输煤振打器投运时,母线电流才会出现大幅变化。输煤振打器有程序可控振打、堵煤振打、停机振打三种运行方式。在#11甲皮带启动、停运、备用过程中,振打器都会自动启动并振打3秒。若振打器发生接地故障,在#11甲皮带启动、停运、备用时都有可能因振打器投入运行而造成锅炉400V PDC A段母线PT熔断。对所有振打器进行逐个排查,发现#11甲皮带尾部落煤管的#23振打器接地。处理后,振打期间锅炉400V PDC A段母线PT保险未再熔断,故障排除。

3故障原因分析

#5机锅炉400V PDC A段母线PT一次侧中性点设计为直接接地,因#23振打器电源C相间断接地,造成400V系统电容不断充、放电,积聚的能量通过母线PT一次侧中性点接地线反馈到400V母线系统。实测接地时母线PT B相电流达5A左右,造成B相保险熔断(设计额定电流为2A),A相为4A保险未熔断、C相因接地电压低保险未熔断。

4结语

中性点经接地变压器接地的400V电气系统发生单相接地故障后,要利用各类有效的仪器、仪表采集故障数据进行分析判断。同时针对整个热力系统流程和电气系统连接元件,做出综合性的分析判断,以确定排查的方向,并对可疑对象逐一检查。

中性点经接地变压器接地的400V电气系统,其母线PT一次侧若为中性点直接接地,发生单相接地故障后可能会造成保险熔断。可以将母线PT一次侧修改为中性点经电阻接地,以有效限制接地电流、减少接地过电压。

中性点经接地变压器接地方式的400V电气系统,需要充分考虑各接入负荷特性和保护配置情况,加装漏电断路器,以避免影响整个400V电气系统的安全。

参考文献

建筑工程电气防雷接地施工 篇10

一、建筑电气安装中防雷接地施工

1. 工作原理及重要性

建筑电气安装防雷接地施工最重要的技术环节之一就是安装接地装置。不管是何种形式的雷, 都需要通过接地装置将强大的电流导入大地, 以达到保护电器装备和建筑整体安全的目标。其基本工作原理就是把建筑物接闪器以及电力电子系统感应到或者直接接受到的雷电, 通过与接地系统等相连的引下线释放到大地中。防雷接地与用电设备公用一个总的接地网时, 接地电阻应符合其最小值要求。

雷电灾害是我国的三大灾害之一, 每年都会给我国造成严重的人员伤亡和巨大的财产损失。在城市化高速发展的今天, 人口密度和经济密度都在迅速增加, 再加上极端雷电天气的频发的客观实际, 若做不好建筑电气安装中的防雷接地工作, 由此造成的损失只会越来越大。

2. 主要组成部分

常用的建筑工程防雷装置主要由三部分构成:

(1) 雷电接收装置, 是一种接受雷电的金属杆, 如避雷针、避雷器等。

(2) 接地线、避雷带, 连接雷电接收装置与接地装置的金属导体。

(3) 接地极、接地装置是防雷装置最重要的组成部分。

3. 防雷接地施工中的常见问题

由于施工人员和相关专业人员对防雷接地施工的重视度不够, 导致实际施工中经常出现以下问题:

(1) 避雷带出现变形, 未预留引下线的外接线, 引下点之间的距离过大。

(2) 连接引下线、避雷带以及均压环的长度不够, 焊接搭接面积不合格。

(3) 接地体埋藏深度不够, 对引出线不实行防腐。

(4) 未将屋面金属物连接到防雷系统。

(5) 不处理螺栓连接的连接片或处理不达标 (无涂抹导电膏) 。

二、防雷接地装置安装施工

1. 进行安装施工之前, 要熟悉有关的规定

进行安装操作之时, 应严把质量这一关, 确保施工用到的材料型号、材质均和规定相符且有质量检查合格证, 还满足设计要求, 保证在防雷接地装置的材料表面之上不存在明显的裂纹、缺陷;应了解不相同的材质应注意的要点。当运用镀锌材料接地的扁钢进行搭接之时, 它的长度要合理, 确保扁钢搭接长度是宽的二倍, 扁钢与圆钢搭接长度是圆钢的六倍, 焊不能少于三边, 通过90°的角度进行斜撑搭接。处于焊接位置的焊渣应完全除去, 使用沥青搞好防腐工作, 最后确保达到规范的电阻接地;根据设计规范进行好不带电金属外壳设备的接地;设备要是过大, 接地点一定不能少于两个。

2. 进行施工时, 主要运用的技术方法

对于工程现场接地施工, 主要有通过基础圈梁钢筋当为自然接地体, 同时地梁内的钢筋把电气预埋件的基础内钢筋实施互相连接。防雷要运用共用接地这一手段, 还要根据要求的标准接地小于或者等于1欧姆做出测量, 具体测量要是没有达到, 应加设人工接地极。圆钢和底板钢筋搭接长应至少达到底板钢筋直径的六倍;保持焊接位置的焊缝饱满, 机械强度还要满足;还要搞好焊接位置的防腐处理;焊接完成以后, 必须运用红色或者蓝色油漆于引下线之上进行标记。应积极根据设计图纸进行防雷引下线的工作。应于图纸标明的防雷引下点之处施工, 自己不能变换位置, 同时绑扎地下结构柱钢筋。住户的入户位置和接地极进行连接之时, 应确保强弱电箱的合理跨接。观察每个设备是否存在外露或者可导电部位, 金属的线槽以及电缆桥架均应运用扁钢和接地装置实施正确的连接且不少于两点。

三、防雷与接地装置安装施工

1. 安装中必需的施工准备

(1) 施工作业需保证的条件

在防雷与接地装置安装技术中, 接地体包括人工接地体和利用柱内钢筋、深基础作为接地体, 其中人工接地体要保证接地体位置的场地不被占用, 而且表面要清理干净。另外, 在利用柱内钢筋作为接地体和利用深基础作为接地体时, 要求底板筋与柱筋的连接处是焊接完好, 引出位置合理。

(2) 安装施工所需的材质和工具

在安装防雷与接地装置时, 首先要了解防雷装置, 装置的部件最好采用镀锌的材料或者铜包钢材料, 并且在安装施工的过程中应时刻注意镀锌层和铜包层是否完好无损, 这里说的铜包钢材料主要有铜包钢接地线和铜包钢接地极两种材料, 而主要的镀锌材料也有多种, 扁钢、圆钢、角钢等都是其主要材料, 每一种材料都是必不可少的。操作中还需要使用很多其他的材料, 如乙炔、氧气、电焊条、沥青油、防腐油、黑色油漆和银粉等。材料准备充足后, 要备好工具, 如手锤、大锤、电锤、手砂轮, 切割机、还有线坠、卷尺、紧线器、冲击钻和电焊机等都是不可缺少的。

2. 安装施工前必须了解相关的规定

在安装操作过程中, 首先一定要把好质量关, 对施工中材料的材质及规格型号都应该符合规定, 并符合设计的要求, 要做到防雷与接地装置的材料表面没有严重的缺陷和裂纹;要知道不同材质需要注意的事项。利用镀锌材料接地的扁钢搭接时, 其长度是有讲究的, 要注意扁钢宽度的2倍是圆钢的6倍, 并保证至少焊三边, 保持90°的角度斜撑搭接, 而且焊接处的焊渣要清除干净, 并用沥青做好防腐工作, 最终还要保证满足规范的电阻接地;利用铜包钢接地线安装时, 接地线与铜包钢接地极一定要用专门的连接头连接, 而且设备与铜包钢接地线也必须用专门的连接器相连, 连接器要做到一段与设备焊接相连, 一段通过压片与铜包钢接地线压接相连;建筑物的电源线进线作PE线重复的接地, 并按设计要求做好不带电金属外壳设备的接地工作;如果设备太大就应该保证至少有两个接地点。

3. 施工过程中所采用的技术手段

本工程的安装技术利用基础圈梁钢筋作自然接地体, 并使用地梁或筏板等构件内的钢筋将电气预埋件的基础内钢筋进行相互连接。防雷要实行共用接地的方法, 并按规定要求的标准接地不大于1Ω进行实施测量, 如果实际测量时并未达到, 就必须增加人工接地极。而且圆钢与底板钢筋搭接长度要大于底板钢筋直径的6倍;焊接处要做到焊缝饱满, 并保证有足够的机械强度, 没有夹渣、咬肉、裂纹、虚焊和气孔等缺陷现象;焊接处也要注意做好防腐处理工作;焊接完毕后一定要用蓝或红色油漆在引下线上做好标记。防雷引下线这项工作要严格按照设计图纸操作, 一定要在图纸标明的防雷引下点的位置进行施工, 不得私自更改位置, 并对地下结构柱钢筋进行绑扎。住户的入户处与接地极相连时要保证各强弱电箱的跨接。要注意各设备有无外露情况和可导电的部位, 金属的线槽和电缆桥架都要利用扁钢与接地装置进行可靠的连接。

4. 安装施工过程中需注意的安全事项

(1) 安装施工人员进入现场施工时, 必须执行国家相关安全操作规程和公司、建设单位的有关安全规定, 一定要安排专人进行一对一督查, 所有的施工人员都要进行安全教育, 做到防患于未然。

(2) 工具要有专人看护, 看管好各个带电开关, 谨防发生漏电、触电的事故, 做到安全用电。

(3) 安装防雷接地装置有时是高空作业, 这就要求相关的施工人员一定要系好安全带, 携带好灭火器、接火盆, 以防焊接时发生意外, 引起火灾。

(4) 安装工作进行完后, 要派专人进行清理, 做到垃圾及时清理。

(5) 隐蔽工程及时报验并做好记录。

四、结束语

电气接地 篇11

关键词:煤炭;电气控制;保护;发展;接地;安全

1 煤矿电气控制系统的概况

在煤矿企业的开发中机械化越来越普遍,在整个矿区和矿井下的各项用电设备运行都需要电气设备来控制电路运行进行工程开采,所以电气控制电路在煤矿开采和安全运行中尤为重要,虽然我们已经实现了电气控制电路的基本应用,但是在煤矿电气系统的控制中还是存在一定的缺陷,这就需要我们不断的改善。

1.1 电控系统失控。在煤矿企业整个开发过程中,电气控制电路是一个基本性的控制系统,也就是说电控系统要通过电路为基本连接载体,对电控系统实施远程操控,在这种情况下一旦电气控制电路出现问题,载体的连接就会出现中断等现象,操作命令无法通过系统的有效连接传输到电气设备,从而造成整个煤矿企业中的电气系统失控,造成煤矿开采工作的中断和延期,严重的甚至会导致煤矿开采中的安全隐患。

1.2 引爆雷管。在矿井开采过程中需要爆破工程进行爆破工作,常见的就是利用雷管进行引爆,在矿井的开采过程中采掘工作较为复杂,工作面设备较多,其中包括道轨、输送机的线路、管道等,为了工作便利通常导体的铺设是沿着轨道进行,所以在这种环境下一旦出现杂散电流的通过就会形成大地与接地体之间的电位差,这种电位差的出现就造成了很大的安全隐患,采掘巷道内的轨道一旦不是完全绝缘就会使得杂散电压呈现较高的状态,当电流较大时就容易造成雷管的引爆,造成安全事故的发生,对于经济和人身安全都有很大的损害。

1.3 腐蚀电缆外表及金属管线。当电流从管线中流出时,会有一个流出点,而就是通过这个流出点而使管线受到严重的腐蚀。由于在开采中处于室外作业,并且作业环境较为恶劣,水质有问题,尤其是酸性水较多,而酸性水在电解作用下容易造成金属的腐蚀,这对管线的安全有严重的影响。

2 煤矿开采中保护接地的概况

煤矿开采中保护接地是一项极为重要的工程工作,保护接地的主要功能就是防止电气装置的金属外壳、配电装置的构架和线路杆塔等带电体危及人身和设备安全。具体地说就是在不带电的情况下,带电部分相绝缘金属部分利用导线与接地体进行连接,从而起到保护作用的一种方式,在煤矿开采的大环境下保护接地具有一定的特点,在煤矿的保护接地中常见的一些问题,例如主接地极、主接地母线以及电缆接电线的连接,并且会有一些电缆和电气设备的连接出现问题,或是连接不良或是连接错误,从而造成地网出现漏洞,影响到采矿的安全,这种情况的预防就需要在保护接地进行之前做好方案设计和保护接地实施之后做好检查工作。

3 电气控制系统及保护接地的完善

3.1 保护系统的智能化。科技的不断发展也促进了保护系统的智能化发展,矿井开采中的低压电网也植入了科技应用,微电子技术的应用有效的实现了电网的检测和保护。并且逐渐的向智能化发展,保护系统的智能化更好的提高了电气控制系统的可靠性,实现了多种功能,能够同时控制多种故障,在控制的同时能够直接显示各支路的电流、电压、耗电量等各项指标,另外,出现故障的问题、时间以及状态也能进行显示和记录,从而减少了人工消耗,更好的实现了计算机的自动监督和保护,提高了安全系数和工作效率。

3.2 漏电保护性能的完善。漏电故障在电气故障中是一个常见的故障,并且通過对低压电网的电气故障进行总结和分析之后发现漏电故障出现的频率较高,常见的漏电保护是采用接地分流的技术,这种技术的应用对于电动机反电势以及电网分布电流的故障电流产生具有明显的控制和减轻,从而提高了安全系数,漏电保护的提升和应用对于煤矿低压电网的安全运行尤为重要,这就需要我们不断完善漏电保护技术和性能。

3.3 保护接地的完善。接地线是防止触电事故的必须步骤,尤其是在制作高压电缆头和高压电缆线的连接,必须制作接地线,并且为了保障安全要将接地线有效地和铂装带连接。高压电缆和设备的链接中需要注意的是接电线与设备外壳的有效连接,这种连接能够更好的保障接地安全,低压电缆要选择带有接地芯线的四芯电缆。在安装连接的过程中首先要保障接地芯线与电气设备外壳的有效连接,另外,接地芯线的长度也有要求,接地芯线要保障长于三根电源线的最长长度,只有这样才能保障在任何情况下接地线都能有效的保障接地,主接地极应该采用耐腐蚀的钢板,另外,在主、副水仓中要各埋设1块。每台设备均必须用独立的连接导线与接地网直接相连;禁止将几台设备串联接地,也禁止将几个接地部分串联。

3.4 电气设备的接地。电气设备的接地要严格遵守相关规范要求,连接方式也要进行注意,例如主接地极和接地母线,接地母线与接地导线之间的连接要采用焊接的方式,在有些情况下焊接条件达不到时,可以采用镀锌螺栓进行连接,其中需要注意的是螺栓的直径不能小于10mm。另外,还可以采用裸铜线绑扎,需要注意的是沿接地母线轴向绑扎的长度不得小于100mm。一旦电气设备由于某些情况进行了拆卸安装或者移动之后就需要重新进行检查,尤其是对接地装置的检查和完善,对于一些在运行中会剧烈震动和移动频率较高的电气设备要加强检查,一旦发现接地装置出现问题要及时进行修复,避免造成事故,如果没能及时进行修复工作要保证在修复前禁止受电。检查要定期进行,每年至少一次,期间也要根据具体情况进行检查,发现问题及时解决。

4 结语

综上所述,电气控制系统常见故障有很多原因,在煤矿企业的生产中安全是生产的一个重要原则,如何保障安全就需要煤矿电气控制的有效安全的管理,科学的制定并遵守电气保护措施,从而实现电力系统运行的安全性和稳定性,保障煤矿勘探开发的有效和安全。

参考文献:

[1]李晶.煤炭电气控制系统及保护接地问题分析[J].技术与市场,2014(7):207-207.

[2]金江.我国煤矿掘进机电气控制的发展趋势[C].//中国煤炭学会2007短壁机械化开采专业委员会学术研讨会论文集,2007:96-99.

[3]王建才.浅析煤炭通信网的防雷与接地保护[J].通信电源技术,2008,

25(6):81-84.

接地不规范引起电气火花一例 篇12

某公司化工车间有两面配电盘安装距离很近, 用螺丝刀或铁棒等金属接触两配电盘, 有时有很多火花冒出, 有时没有。有火花时, 用万用表测量配电盘对地或两配电盘间有1—2 V电压, 存在安全隐患。

2故障原因

如图1, P1和P2两配电盘的电源在同一个配电房中, 两配电盘的外壳都接在中性线上, 是什么原因使它们之间会冒火花呢?经查, 两配电盘都接有三相和单相用电器, 三相用电器主要是三相电动机, 而单相用电器主要是电热丝。三相用电器运行时不会产生上述现象, 因为三相用电器电流相量和为零, 中性线上没有电流通过;当单相用电器运行时, 中性线上就有电流通过, 中性线上有电阻存在, 就会产生电压降。

从图2可知, 当合上空气断路器QF1, 接触器KM1吸合, 单相用电器开始工作, 中性线上就有电流通过, 测量A1和C1间电压是220 V, 而B1和C1间的电压就会小于220 V, 因为A1和B1之间有电缆电阻R1的存在, 也就有一定的电压降, 具体降多少, 就要看电阻值R1的大小, 电阻越大, 电压降也越大, 这也就是用万用表测量配电盘对地或两配电盘间有1—2 V电压的原因。如果R1和R2的电阻值相同, 那么两配电盘间就是等电位, 就没有电压的存在, 但是并不代表对地没有电压。而电阻值相同的可能性是很小的, 正因为R1和R2的电阻值不同, 所以A1与B1, A2与B2间的电压降不同, 所以两配电盘间就存在一定的电压, 这就是用螺丝刀碰触两配电盘会有很多火花的原因。

3处理方法

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