电气安全及防雷接地

电气安全及防雷接地（通用10篇）

电气安全及防雷接地 篇1

随着计量需求迅速发展,电测实验室的计量器具种类增多,安全隐患同时加大,不可避免地出现了计量器具损坏甚至人身伤亡事故。通过调查研究发现,测量仪器接地诱发的安全事故占大多数。对此,本文通过多年测量工作的实践列举了几种典型测量仪器接地安全隐患,并结合黑龙江省电测实验室实际情况给出了利用双层屏蔽技术保证正确接地和杜绝测量安全事故发生的方法。

1 电气测量接地安全隐患分析

1.1 电器测量仪器接地的意义

仪器电源中有专门的接地保护连接端PE,即三相端子的中间端。此端与仪器机壳相连,仪器通过此端接至保护地线。交流供电测量仪器的金属外壳必须接地,国标GB4793.1《测量、控制和实验室用电气设备安全通用要求》和国际标准IEC61010-1均有详细说明[1]。金属外露处与接地连接端的接地导通电阻须小于0.1,其意义在于机壳上永远不会出现危险电压,即使电源相线接触机壳,短路电流也会使配电盘上的保险丝断掉。例如仪器接通30 A工作电流时,如果此时机壳带电,由于仪器接地系统的存在仅仅产生0.1Ω×30 A=3 V电压,远小于36 V的人体安全电压,如图1所示。

由此可见,仪器接地能保证操作者和仪器的安全,减少共模和辐射干扰,确保仪器的性能。仪器电源连接中没有专门的接地保护连接端,仅接火线(相线)和零线(中线)。例如一些老旧交流供电的单功能数字显示仪表即开关板表没有设计仪器的接地保护端,通常在生产线、测试台等固定场合使用这类精度低、价格低、可靠性差、绝缘差、漏电严重、测量输入端带电的仪表。漏电电流的大小决定了损坏能力,漏电电流大时就会损坏仪器,往往是标准器易受损害的原因之一。电源变压器无屏蔽接地端,通过泄露电阻ZL泄漏电流导致次级电路产生交流电压[2],如图2所示。

从图2可以看到,通过电源变压器会产生严重的工频电源泄露,严重时就会烧毁校准器。经验数据表明,由此原因引起的校准器严重损坏的较多,代价昂贵。

如果变压器有屏蔽保护端,变压器初级绕组的交流泄漏不会流到次级绕组和仪器电路,即使绝缘损坏,泄漏电流只能流向屏蔽保护接地线,有效阻挡了来自电源的泄漏,仪器测量电路不会带电,得到了有效保护,如图3所示。

1.2 数字电压表检定中容易忽视的安全问题

大多数数字表的高端(Hi)对地电压为1000 V,低端(Lo)对地电压为500 V。也就是说拿这种数字表测量电压时,在直流电压源与测量用数字表正负极一一对应情况下可以测量1000 V电压,不会对数表造成损害。数字电压表检定规程中要求在数字电压表每个量程的满量程点测正反两个电压值,如果输出电压源不具备反相电压输出功能,检定人员通常会将直流电压源的输出线对调。这时由于数字表的低端(Lo)对地电压仅为500 V,如果此时加的反向电压超过500 V,那么数字表将损毁,这是经常忽略的问题。所以如果电压源无反向输出功能,注意一定不要超过测量用数字表的低端(Lo)对地电压最大值。

当数字表测量满量程点500 V的反相电压值时,测量的直流电压源没有接地,而恰巧此时220 V交流工作电源泄露,会对测量用数字表造成更大的反相电压值,即高端电压(Hi)=500 V±220 V×1.414=500 V±311 V,如图4所示。直流电压源串入的220 V工频干扰电压会与直流电压源输出的反向500 V电压相叠加。

1.3 测量仪器不接地时电源泄露原因分析

干扰信号同时加在输入高、低端时,称为共模干扰信号。共模干扰信号会在输入端形成不同回路,在高、低端产生不同的影响,变成加在输入端的串模干扰[3]。共模干扰是共模干扰电流流经高端、低端影响之差,输入高端常常为高输入阻抗,因而共模电流对低端回路影响较大,如图5所示。

泄漏的交流电源相当于在校准仪器与数字表的机壳间加了共模电压VCM=220 V,如此大的共模电压会严重影响仪器的正常工作。测量电路共模电压不准许超过1 V,泄漏电流大时就会损坏仪器。特别当标准器输出电流时,被测仪器电源泄露,致使标准器灌入反向电流,极易造成标准器损坏。

2 电气测量接地安全隐患的解决措施

首先,只校准电源变压器有屏蔽接地保护的交流供电仪器,对于无保护接地的交流供电仪器可以测量仪器输入端的对地电压,应该小于3 V。其次,让测量电路浮动提高共模干扰抑。为了实现测量电路浮动,要将接地的数字电路与模拟测量电路完全绝缘分开,与外部的通讯数字部分要接地。模拟测量部分与数字电路分别供电,之间的信息交流用光电耦合实现[4]。由于测量电路与接地的电路之间总会存在泄漏电阻,共模干扰信号仍然会在输入低端形成回路。因此采用双层屏蔽技术,以进一步提高共模干扰抑制能力,如图6所示。

由输入回路阻抗和泄漏阻抗组成的分压器会对共模信号实现衰减,衰减的系数为rLO和Z1的分压,即,CMRR=rLO/(Z1+rLO)。将模拟测量电路单独屏蔽,称为Guard,将输入引线屏蔽连接至Guard[5]。由于使用屏蔽保护连接,共模信号会被进一步衰减。因此输入屏蔽保护电阻rG和内层屏蔽泄漏阻抗Z2的分压器会对共模信号首先衰减,其附加衰减系数为

由泄漏阻抗和屏蔽阻抗组成的分压器会对共模信号衰减进一步衰减,故总计衰减系数为

使用屏蔽外部连接的双层屏蔽可以提供比单层屏蔽附加60 d B以上的抑制能力,所以能实现最好的共模抑制能力[6]。

精密仪器均采用双层屏蔽技术来提高共模干扰抑制能力。两台仪器连接时,共模干扰主要来源于各仪器接地点间存在电压和工频电源对仪器的泄漏,建议用导线连接测量仪器(表)和被测仪器(源)的机壳,这样可以消除仪器接地间的共模电压。此时,共模干扰的主要来源是电源对仪器的泄漏。为了保证仪器可靠接地,可使用专门的连接地线。许多标准实验室内连接了专门的地线,常用仪器应该将地线连接到仪器机壳上的接地端钮,可以保证仪器可靠接地,不依赖电源电缆,减少接地线路中的电压和共模电压。

3 结语

实验测得,采用双层屏蔽测量直流信号时,一般对工频干扰可以达到120~140 d B,相当于衰减至一百万倍至一千万倍,此时10 V的交流干扰仅会产生近30μV的跳字变化。测量交流信号时,一般对工频干扰可以达到70~90 d B,相当于衰减至三百倍至三千倍,此时10 V交流干扰仅会产生近3 m V的误差。如果精密测量仪器不接地,就相当于第一层屏蔽功能丧失成为单层屏蔽,测量直流信号时一般对工频干扰可以达到60~80 d B,相当于衰减至一百倍至十万倍,此时10 V的交流干扰就会产生近1m V的跳字变化。测量交流信号时,一般对工频干扰可以达到30~50 d B相当于衰减至三十倍至一千倍,此时10 V交流干扰就会产生近30 m V的误差。

由此可见,电气测量仪器采用正确的接地、屏蔽方法不仅可以有效杜绝电气测量安全事故,还可以提高测量精度。

参考文献

[1]莫里森.接地与屏蔽技术[M].北京:机械工业出版社,2006:75-125.MORRISON R.Grounding and shielding techniques[M].Beijing:CHINA MACHINE PRESS,2006:75-125.

[2]刘丙江.接地技术[M].北京:中国电力出版社,2012:75-125.LIU Bingjiang.Grounding technologies[M].Beijing:China Electric Power Press,2012:75-125.

[3]童诗白.模拟电子技术基础[M].北京:高等教育出版社,2006:150-200.TONG Shibai.Foundations of analog electronic technology[M].Beijing:Higher Education Press,2006:150-200.

[4]闫石.数字电子技术基础[M].北京:高等教育出版社,2006:100-120.YAN Shi.Foundations of digital electronic technology[M].Beijing:Higher Education Press,2006:100-120.

[5]严敏敏.小电流接地选线装置的实用化研究[J].黑龙江电力,2012,34(6):416-420.YAN Minmin.Study on the practicability of small-current grounding line detection device[J].Heilongjiang Electric Power,2012,34(6):416-420.

[6]陈光禄.接地[M].重庆:重庆大出版社,2002:112-124.CHEN Guanglu.Grounding[M].Chongqing:Chongqing University Press,2002:112-124.

电气安全及防雷接地 篇2

电气设备的某个部分与大地之间作良好的电气联接称为接地，与大地土壤直接接触的金属导体或金属导体组称为接地体:联接电气设备应接地部分与接地体的金属导体称为接地线;接地体和接地线统称为接地装置。它是电气设备安装和运行的一个组成部分，忽视它，就会引起重大电气事故。优先利用自然接地体，不能满足要求时，再安装人工接地体，并应具有足够的机械强度，足够的埋设深度，有防腐性，联结可靠。接地体地上部分应涂黑色，与建筑物保持一定距离等。

接地的作用分两类:保护接地和工作接地两种。

一是为了保证人身安全，避免发生人体触电事故，将电气设备的金属外壳与接地装置联接的方式称为保护接地。当人体触及到外壳已带电的电气设备时，由于接地体的接触电阻远小于人体电阻，绝大部分电流经接地体进入大地，只有很小部分流过人体，不致对人的生命造成危害。

二是为了保证电气设备在正常和事故情况下可靠的工作而进行的接地称为工作接地，如中性点直接接地和间接接地以及零线的重复接地、防雷接地等都是工作接地。

二、电器设备接地装置运行

(一)接地装置的技术要求

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。

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;为防止测量接地电阻时产生火花引起事故，需要测量时应在无爆炸危险的地方进行，或将测量用的端钮引至易燃易爆场所以外地方进行。

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。

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。

(二)接地装置运行

接地装置运行中，接地线和接地体会因外力破坏或腐蚀而损伤或断裂，接地电阻也会随土壤变化而发生变化，因此，必须对接地装置定期进行检查和试验，

1.检查周期

变(配)电所的接地装置一般每年检查一次;根据车间或建筑物的具体情况，对接地线的运行情况一般每年检查1次~2次;各种防雷装置的接地装置每年在雷雨季前检查一次。 对有腐蚀性土壤的接地装置，应根据运行情况一般每3年~5年对地面下接地体检查一次;手持式、移动式电气设备的接地线应在每次使用前进行检查;接地装置的接地电阻一般1年~3年测量一次。

2.检查项目

检查接地装置的各连接点的接触是否良好，有无损伤、折断和腐蚀现象;对含有重酸、碱、盐等化学成分的土壤地带(一般可能为化工生产企业、药品生产企业及部分食品工业企业)应检查地面下500mm以上部位的接地体的腐蚀程度;在土壤电阻率最大时(一般为雨季前)测量接地装置的接地电阻，并对测量结果进行分析比较;电气设备检修后，应检查接地线连接情况，是否牢固可靠;检查电气设备与接地线连接、接地线与接地网连接、接地线与接地干线连接是否完好。

三、维护人员要求

(一)认真观察

通过眼睛的观察可以发现的异常现象有:破裂、断线;变形(膨胀、收缩、弯曲);松动;漏油、漏水、漏气;污秽;腐蚀;磨损;变色(烧焦、硅胶变色、油变黑);冒烟(产生火花);有杂质异物;不正常的动作等等。

(二)耳听鼻闻

设备由于交流电的作用而产生振动并发出特有的声音，并呈现出一定的规律性。如果仔细倾听这些声音，并熟练掌握声音变化的特点，就可以通过它的高低节奏，音色的变化，音量的强弱，是否伴有杂音等，来判断设备是否运行正常。

电气设备的绝缘材料因过热而产生的特有的焦糊气味，大多数的人都能嗅到，并能准确地辨别。值班人员在进入配电室检查电气设备时，如果闻到了设备过热或绝缘材料烧焦而产生的气味时，就应着手进行检查，看看有没有冒烟变色的地方，听一听有没有放电闪络的声音，直到找出原因为止。闻气味也是对电气设备某些异常和缺陷比较灵敏的一种判别方法。

(三)用手触摸

运行人员可用手触摸被检查的设备，来判断设备的缺陷和异常。应该强调的是，用手触试带电的高压设备是绝对禁止的。通过手摸，可以感觉出设备温度的变化和振动，如变压器的温度变化，局部发热;继电器的发热、振动等，都可以用触摸法检查出来。

(四)了解运行状况

设备检修人员向运行人员了解设备的运行状况，发生故障时的天气变化，负荷的人小，以往发生类似故障的记录及解决的办法等。通过这些“问”，可以较快地掌握设备运行的最基本的情况，便于检修人员快速完整地处理事故，避免事故查找工作进人误区而延长停电时间，扩大事故范围。

参考文献:

[1]刘增良.电气设备及运行维护[M].中国电力出版社，08月

电气安全及防雷接地 篇3

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.

电气安全及防雷接地 篇4

近年来, 随着我国人民生活水平的显著提高, 人们开始追求生活的品质, 建筑智能化也逐渐成为人们关注的重点。而电力设备以及相关的设备作为高层建筑智能化中重要的组成部分, 其施工质量的好坏对于高层建筑施工而言十分重要。虽然近些年我国高层建筑智能化初现成效, 但是由于电气设备施工设计存在缺陷从而引发安全事故的情况在现实生活中屡见不鲜。因此确保电气施工设计过程中的安全可靠性对于高层建筑而言无疑十分重要, 施工企业应当重视高层建筑防雷接地施工的合理性以及科学性, 并对其进行深入的研究, 建立完善的管理系统对其进行全面的管理, 确保高层建筑防雷接地的安全得到可靠保障。

1防雷接地

1. 1防雷接地的方式

在生活中, 常见的雷电袭击高层建筑的形式主要有三种, 即直击雷、感应雷以及雷电反击三种。而针对这三种情况, 高层建筑防范雷击的方式主要有两种: 一是“泄”; 二是“抗”。简单来说就是结合高层建筑设计的特点, 采取有效避雷方式以及避雷设施来削弱雷电的威力, 从而达到防雷接的目的。当然除了采取该种方式外, 还可以在高层建筑中的电气设备上安装一些绝缘体或者其他具有防电功能的设备, 以此降低雷电的威力。这两种方法是在高层建筑防雷接地设计中常用的方法。在实际使用过程中, 为了有效提高高层建筑的防雷功能, 进而确保建筑的安全性, 可以将两种防雷方法结合使用。

1. 2防雷接地的意义

当雷电现象出现时, 会一瞬间增加建筑物内电气设备的电流, 导致电气设备由于电流过大引发机械力和热效应从而造成电气设备的损坏。同时电流过大对建筑使用者的生命安全也会来一定的威胁, 基于此可以看出电气施工中防雷以及接地安装的质量对高层建筑的重要性。然而就目前我国高层建筑防雷及接地施工情况来看, 大部分施工单位都存在忽视防雷和接地施工的现象, 且技术水平低下, 从而导致施工质量较差, 大大缩短了建筑的使用寿命。

2存在的问题

2. 1三相供电系统中存在的问题

三相供电系统作为目前我国高层建筑防雷及接地中常用的系统之一, 其能够针对高层建筑中出现的漏电情况采用设备外壳、接地线等设施, 从而形成闭合回路以此保护高层建筑的安全。然而目前三相供电系统在使用过程中, 依然存在着不足之处, 主要有以下几点。

1) 在施工过程中, 有时候会出现施工人员通过加大熔断器规格或者将熔断器改为铜丝的方式提高电气设备运行功率的情况, 这样做最终会导致三相供电系统无法对电气设备进行有效的保护, 大大增加了建筑使用者触电的危险。

2) 一旦发生故障的电气设备与三相供电系统之间距离较远, 会大大增加回路中的阻抗, 电流变小后无法熔断熔断器, 进而无法保护建筑的安全。

3) 在三相供电系统中, 其中过电流自动保护装置的开关存在失灵的情况, 进而影响到了三相供电系统的正常工作, 最终引发触电事故。

2. 2设计中易出现的问题

在设计高层建筑防雷接地系统时, 存在设计人员没有根据高层建筑的特点选择合适的防雷系统, 没有正确运用防雷分流技术等问题, 这些问题都在一定程度上削弱了高层建筑防雷的能力。此外, 在采购相关电气设备时, 并没有对设备的耐压质量进行检测, 在一定程度上增加了高层建筑电气设备运行的风险。

2. 3等电位系统中存在的问题

在高层建筑等电位系统中, 常常出现由于设计图纸严谨性不足, 导致电位联接的深度较浅、施工不规范等问题的出现, 甚至在一些位置上都没有电位联接的设计。除此以外, 卫生间给排水系统和电线的预埋, 通常情况下施工单位会将其转包给承包商进行施工, 由于承包商并不了解高层建筑电气设备设计的情况, 不仅会对建筑电气设备系统中的完整性产生一定的影响, 同时也给高层建筑的使用埋下安全隐患。

3 应对措施

3. 1三相供电系统防漏电优化措施

对于建筑三相供电系统而言, 其中保护接地技术主要依靠接地电阻实现来维护高层建筑的安全, 然而由于接地电阻在P值较大的土壤电阻中难以安装, 对三相供电系统防漏电功能会产生一定的影响。面对这一问题, 施工单位可以在三相供电系统中安装漏电保护器, 进而有效提高建筑的供电安全。

3. 2防雷系统设计优化措施

建筑防雷设计是一项十分复杂的工作, 且防雷设计并不是简单的将电气设备安装到位就能完成的工作, 还需要将建筑的实际情况, 结合施工人员的设计, 雷电入侵途径等多方面的因素进行综合考虑, 并进行合理的设计, 才能从根本上确保建筑防雷功能的有效实现, 进而为建筑使用者提供安全可靠的生活环境。首先在接闪方面, 施工单位应当通过选择合理的雷电释放通道将雷电引入大地中, 防止由于雷电电量过大而对建筑中的电气设备造成影响; 其次是分流。分流是通过将外部带电设备进行并联处理, 从而形成有效的避雷措施, 能够大大提高建筑的防雷性能。但是该种避雷方法对电气设备的耐压性和绝缘性要求较高, 主要是因为在分流过程中, 并不能将全部电流引入到大地中, 依然有部分电流进入建筑电气设备中, 一旦电气设备耐压性能不合格, 则会影响设备的安全运行。

3. 3等电位联结系统的优化措施

1) 由于在高层建筑中, 使用的电力系统控制设备类型较多, 且分布范围广, 大大增加了建筑电气设备管理的难度, 无法确保电气设备运行的安全性。面对这一问题, 施工单位选择通过安装等电位连接板的方式来解决影响电气设备安装运行的问题。其操作流程十分简单, 即在设备中引出引下线, 与电气系统基础接地配电箱PE线连接在一起即可。该方法不仅能够降低建筑受到雷击的几率, 同时还能有效降低干扰信号带来的干扰。

2) 在卫生间给水系统施工过程中, 要尽可能选择绝缘性能好、耐腐蚀性强的施工材料, 从而大大增加电气设备运行的安全可靠性, 目前在建筑卫生间施工常用的施工材料有PVC管、PP - R管等。此外在卫生间施工还需要对其中的电线插座、钢筋网络、PE线插座等位置进行重点保护, 着重施工, 确保这些位置之间的等电位联接落实到位。

3) 卫生间给排水工作的落实到位, 不仅能够为人们提供良好的生活环境, 同时其预埋工作的施工质量, 以及电气设备间等电位连接质量也是建筑电气施工中的一个重要部分, 施工单位要重视该部分的施工。

4 结语

随着建筑行业的不断发展, 人们对建筑安全性能等问题越发重视, 而高层建筑电气施工中防雷和接地的施工质量作为评价建筑电气设备系统安全性的重要指标, 其施工质量的高低在一定程度上决定了高层建筑整体的性能。同时, 由于电气施工防雷与接地与建筑使用者人身安全息息相关, 因此施工单位应重视该部分的施工, 加大对其管理的力度, 做好防雷施工工作, 以此实现提高建筑电气防雷及接地技术的目的, 从根本上确保我国高层建筑电气设备使用的安全性, 杜绝安全事故的发生。

摘要：近年来, 我国高层建筑发展规模逐渐扩大, 且数量与日俱增。高层建筑作为与人们生活息息相关的行业, 其使用的安全性是人们关注的重点, 防雷问题则是其中的重中之重。从我国高层建筑防雷的方式和意义方面入手, 对我国高层建筑电气施工中存在的防雷及接地问题进行深入的研究, 并给出有效的改善措施。

关键词：高层建筑,防雷,接地

参考文献

[1]刘宝君.高层建筑防雷与接地施工技术研究[J].科技创业家, 2015 (2) :90.

[2]徐江涛.建筑防雷接地施工常见问题分析与措施研究[J].科技风, 2015 (6) :169.

[3]曾明德.论高层建筑的电气防雷与接地[J].科技致富向导, 2015 (2) :214.

电气安全及防雷接地 篇5

在进行施工时，应按照施工图纸完成基础桩的预应力圆管桩防雷引线，将防雷引线由管桩的圆心位置沿预应力向钢筋两边的对称点进行扩散，并将预应力的管桩钢筋凿出后，将圆钢留基础大承台的底筋上的边缘位置进行搭接，还应将承台周围的底筋进行闭合焊接，引入防雷引下线的位置还应与钢筋预留长度相同。主梁钢筋绑扎时，应配有水电班组，并根据施工图纸标注的位置将原来预留的引下线位置承台与内跨接线贴紧后进行绑扎，通常情况下，双面焊接的长度是6D，防雷引下线对角的方向应从梁底主筋引出，根数为两根，其长度一般比梁顶高30cm，安装完主筋之后，应保证整个大地可完成MEB体，之后，应对地下室和泵房进行防雷接地处理，在地下室应铺设水平线槽和电缆桥梁，保证线槽接地。

4.2避雷网及等电位联接施工

对于复式楼中不上人的屋面部分，可用镀锌圆钢沿着女儿墙进行网格式敷设，之后采用钢管栏杆作为接闪器，在接缝处进行跨接，作为防雷装置，此外，应运用铝合金门窗中固定的铁件和匀压环进行双面焊接，并在连接板及窗框表面涂上导电膏，提高防雷质量。

5结语

目前高层建筑的数量越来越多，而雷电对高层建筑物所产生的损害较大，那么为了最大限度的减少雷击对人类生产生活所产生的伤害，应加强技术人员的技术水平，有效提高防雷设计的方案，对电气工程防雷接地安装施工工艺的质量进行严格把控，使防雷设施的作用得以真正发挥出来，对建筑物和人的安全进行高效保障。

参考文献

[1]韩巨虎.建筑电气安装中防雷接地施工技术探讨[J].山西建筑，，32：105~107.

[2]郭文伟.电气工程防雷接地安装施工工艺[J].中国新技术新产品，，14：197~198.

电气安全及防雷接地 篇6

我公司炼铁厂风机房是确保高炉正常生产的重要厂房之一, 高炉风机自动化控制系统相关仪电设备集中布置在该厂房主控室内。自2010年连续3年在夏季雷雨期间, 由于PLC模块损坏导致风机发生多次停机事故, 给生产造成了严重的损失。损坏的PLC模块经过专业厂家检测, 确定为外界产生的过电压所致。后经过专业防雷技术检测单位到现场检查, 发现风机房主厂房建筑未进行防雷接地施工, 室内PLC柜内控制电缆的屏蔽线虽然同柜体接地端子连接, 但是经过检测, 接地电阻达到8Ω, 远远超出了规定标准。随后专业施工单位对该厂房进行了防雷接地和仪电系统设备接地的完善, 至今风机房在雷雨季节未发生过类似事故。由此可见, 厂房建筑物防雷接地及电气系统接地对仪表电气设备的安全可靠运行起着重要的作用。

2 接地系统的种类

接地系统的种类主要有以下几种:

2.1 工作接地:

是为了保证电力系统正常运行所需要的接地。例如中性点直接接地系统中的变压器中性点接地, 其作用是稳定电网对地电位, 从而可使对地绝缘降低。

2.2 保护接地:

也称安全接地, 是为了人身安全而设置的接地, 即电气设备外壳 (包括电缆皮) 必须接地, 以防外壳带电危及人身安全。

2.3 防雷接地:

是针对防雷保护的需要而设置的接地。例如避雷针 (线) 、避雷器的接地, 目的是使雷电流顺利导入大地, 以利于降低雷过电压, 故又称过电压保护接地。

3 厂房建筑物防雷接地

防雷接地系统一般由接闪器、引下线和接地装置组成。

3.1 接闪器

接闪器位于防雷装置的顶部, 其作用是利用其高出被保护物的突出地位把雷电引向自身, 承接直击雷放电。除接闪杆、接闪线、接闪网、接闪带可作为接闪器外, 《建筑物防雷设计规范》 (GB50057—2010) 第5.2.7条给出了金属屋面作为建筑物 (第一类防雷建筑物除外) 防雷接闪器的四个要求:a.板间的连接应是持久的电气贯通, 可采用熔焊、卷边压接、螺钉或螺栓连接;b.金属板下方无易燃物品时, 热镀锌钢的厚度不应小于0.5mm, 锌板的厚度不应小于0.7mm;c.金属板下方有易燃物品时, 不锈钢、热镀锌钢厚度不应小于4mm;d.金属板应无绝缘被覆层。钢结构厂房的围护系统一般为非燃体, 当利用金属板做接闪器时, 厚度不应小于0.5mm。

3.2 引下线

对于一般的砖混结构建筑物来说, 引下线宜采用热镀锌圆钢或扁钢, 宜优先采用圆钢。但从钢结构厂房的建筑体系的介绍可以看出, 只要主钢架、次构件、围护系统在施工中已经作了可靠的连接, 形成了持久的电气通路, 就可以按跨度将钢柱作为引下线。

3.3 接地装置

一般将基础钢筋作为自然接地体, 用40mm×4mm的镀锌扁钢将整个车间的所有钢柱基础内不少于两根主钢筋连通, 施行总等电位联结, 整个车间形成一个大的接地网。在设计中应当注意, 应在室外合适位置预留接地连接板, 做法可以参考国家标准图集《接地装置安装》 (03D501-4) 。这样, 当接地电阻值达不到要求时, 施工单位可以方便地连接人工接地体和测试接地电阻值。

4 仪表电气设备的接地

仪表电气设备的下列金属部分均应接地:

4.1 电机、变压器、电器、携带式或移动式用电器具等的金属底座和外壳。

4.2 屋内外配电装置的金属或钢筋混凝土构架以及靠近带电部分的金属遮栏和金属门。

4.3 配电、控制、保护用的屏 (柜、箱) 及操作台等的金属框架和底座。

4.4 交、直流电力电缆的接头盒、终端头和膨胀器的金属外壳和电缆的金属护层、可触及的电缆金属保护管和穿线的钢管。

4.5 电缆桥架、支架和井架。

4.6 装在配电线路杆上的电力设备。

4.7 控制电缆的金属护层。

5 接地电阻的标准要求

5.1 独立的防雷保护接地电阻应小于等于10欧;

5.2 独立的安全保护接地电阻应小于等于4欧;

5.3 独立的交流工作接地电阻应小于等于4欧;

5.4 仪表自动化独立接地电阻应小于等于1欧。

6 施工技术要点

6.1在土建屋面结构施工时, 所有支架必须牢固, 灰浆饱满、横平竖直。支架间距不大于1.5m, 转角处两边的支架距转角中心不大于250mm。支持件间的距离, 在水平直线部分宜为0.5~1.5m;垂直部分宜为1.5~3m;转弯部分宜为0.3~0.5m。

6.2避雷线安装时应平直、牢固, 不得有高低起伏和弯曲现象, 距离建筑物应一致, 平直度每2m检查段允许偏差3/1000, 但全长偏差不得大于10mm。避雷线弯曲处不得小于90°, 弯曲半径不得小于镀锌扁铁直径的2.5倍。

6.3垂直接地体的间距不宜小于其长度的2倍。水平接地体的间距应符合设计规定。当无设计规定时不宜小于5m。

6.4接地体 (线) 的连接应采用焊接, 焊接必须牢固无虚焊扁钢为其宽度的2倍 (且至少3个棱边焊接) , 圆钢为其直径的6倍, 圆钢与扁钢连接时, 其长度为圆钢直径的6倍。接至电气设备上的接地线, 应用镀锌螺栓连接;有色金属接地线不能采用焊接时, 可用螺栓连接。

6.5接地体顶面埋设深度应符合设计规定。当无规定时, 不宜小于0.6m。接地体、引出线的垂直部分和接地装置表面必须除锈并去掉焊接处残留的焊药, 焊接部位作防腐处理。

参考文献

[1]电气装置安装工程接地装置施工及验收规范. (GB50169-92) .

煤矿电气控制及保护接地问题分析 篇7

煤矿企业当中,无论是矿区还是矿井下的各项用电设备的运行,都需要利用电气控制电路来实现,所以在电气控制电路是保证煤矿安全运行的重要保证。在当前的煤矿井下作业系统中,有交流供电系统和直流供电系统的存在,而在这两个系统当中存在着一些电流不经过规定的回路导线和回归线,而是分散的流经水管、电缆外皮、瓦斯管、岩石、煤层、水沟及接地闷等,这些地流即叫杂散电流。这些杂散电流存在着矿井下,对煤炭的正常生产所产生的威胁是十分严重的,这些杂散电流一旦与潮湿的煤和岩壁发生接触,则会形成导电体,引起两个漏电电流相互接触从而引发瓦斯和煤尘爆炸事故的发生,不仅造成严重的经济损失,还会造成井下人员的伤亡事故发生。

1.1 电控系统失控

煤矿电气控制电路在长期的使用过程中,需要对其定期的进行检查和检测,从而及时发现问题并进行解决。因为在煤矿企业当中,电气控制电路控制着整个矿区的电控系统,通过电路为连接载体,从而实现对电控系统的远程操作。如果电气控制电路发生故障的,则会导致载体的连接中断,使其操作命令无法传达到电气设备,从而导致整个矿区的电气控制系统都会处于失控的状态,陷入全线瘫痪,不仅使煤矿的开采工作无法顺利进行,同时也会导致生产安全受到严重的威胁,井下作业人员的人身安全无法保证。

1.2 引爆雷管

当前在矿井下进行开采的过程中,都需要利用雷管引爆来对工作面放炮,从而便于对工作面进行开采。这样在当班时则会将这些雷管放在采掘工作面附件以备使用时方便。采掘工作面较为复杂,其不仅有道轨、输送机的铜线绳、电缆等,同时还有各种管道,这些导体沿着巷道进行敷设,一旦其有杂散电流通过时,则会与大地及接地体之间形成一定的电位差,即是杂散电压。而这时如果采掘巷道内的轨道处于不完全绝缘时,则会使杂散电压处于一个较高的水平,如果此时雷击的两根脚线触及在杂散电压的两极,且电流较大时,则会导致雷管被引爆,从而导致事故的发生。

1.3 腐蚀电缆外表及金属管线

杂散电流不仅会能通赤运输巷道中的架线及轨道进行传输,同时还巷道内还敷设有高压电缆、风管和水管,这些设施都是杂散电流的良好通道。当电流从管线中流出时,其会有一个流出点,而就是通过这个流出点而使管线受到严重的腐蚀。另外井下作业环境较为恶劣,其水质多数都处于酸性,酸性水在电解作用下则会导致金属受到腐蚀。当电解槽中的电流从正极板流出时,正极板失去电子而带正电,此时则会与电解液中的硫酸根离子发生化学反应形成硫酸盐,而带正电的金属脱落于电解液中,而运输巷道中的电缆外皮有电流流过时,则会受到腐蚀。

2 预防措施

2.1 低压电网的“全方位”防爆

在传统的井下低压电网的电气安全防护措施上,只局限于各自独立的“点”防爆,而且各个独立的“点”不能有效的结合起来形成整体的防爆体系。当前在电气安全防护措施上开始应用快速断电安全技术,这样在电气明火还没有外露前即将电源切断,从而保证了低压供电网的安全,但利用此技术后还存在着一个问题,即是电气设备上一些储能元件,在电源切断后,其故障的点处仍可能会有电火花和电弧产生,所以需要进一步进行研究和探索,从而将能量吸收问题进行解决。

2.2 保护系统的智能化

当前随着科技的发展,井下的低压电网也有效的应用了微电子技术,电网的监测和保护功能已开始向智能化的方向发展,不仅有效的提升其可靠性,同时功能也较多,井下低压电网的微机综合保护系统正在逐步的开始构建,其集多种故障保护于一体,可以将各支路的电流、电压、功率因素及耗电量充分的显现出来,同时也能将故障时间表、电网对地绝缘电阻和分布电容、相间绝缘进行显示,从而使矿井各级变电所与井下低压供电单元都实现了微机监督和保护的功能。

2.3 漏电保护性能的完善

通过对井下低压电网中的电气故障进行分析表明,其漏电故障占有较大的比例,所以井下供电的可靠性多数情况时是由于漏电故障所造成的。因此在井下低电电压中进行漏电保护,不仅可以有效的减少漏电故障的发生,同时还可以有效的提高供电可靠性。目前利用漏电保护中旁路接地分流技术可以有效的减少由于电动机反电势及电网分布电容所导致的故障点电流的产生,从而使电气运行的安全度得以提升。不断的完善漏电保护的性能,不仅可以有效的提高潜漏电保护技术,也是有效的保证煤矿低压电网的安全运行。

3 目前保护接地存在的共性问题及措施

3.1 电缆接地线的连接

高压铠装电缆的外皮和橡套电缆的接地芯线有的没有和电气设备外壳连接或连接不标准、不规范,影响井下接地网的形成。

预防措施:制作高压电缆头和高压电缆线的连接,必须制作接地线,并将接地线有效地和铠装带连接。在高压电缆头和设备连接时,首先要将接地线与设备外壳相连。所有低压动力电缆必须使用带有接地芯线的四芯电缆。电缆线的连接和安装首先要将接地芯线和电气设备的金属外壳相连。接地芯线连接时的制作要和电源线制作连接一样,而且接地芯线要比3根电源线最长的长一些,一定要保证在任何情况下接地线都能安全接地。

3.2 主接地极和主接地母线

主接地极没有在主、副水仓各埋设一块,仅在主水仓埋设一块,而且不是用耐腐蚀的钢板制成,面积和原厚度达不到要求。主接地极和主接地母线连接不标准,不是焊接或连接处镀锌或锡,而是松动的连接和捆绑,而且水仓中埋设的主接地没有安装检查检修的吊装装置。主接地母线没有按规定的材料和规格制作,有的远距离埋设主接地极,使主接地母线过长;有的将主接母线埋在地下,不便维修检查。

预防措施:主接地极应用耐腐蚀的钢板制成,其面积不得小于0.75mm2,厚度不小于5mm。所谓耐腐蚀就是应镀锌,或者与主接地母线的连接处镀锌或锡。主接地极应在主、副水仓各埋设一块,当主、副水仓在分别清仓时,保证主接地极的正常使用。主接地极在放入主、副水仓时,应在水仓顶部和巷道顶部设置滑轮、钢丝绳,以便安装、检查、检修。

4 结束语

安全生产长期以来一直是煤矿企业的生产宗旨,所以需要加强煤矿电气控制电路的安全管理,及时对引发电气控制电路的各种因素进行深入的分析,并找出问题的解决对策,从而保证煤矿生产的安全,保证作业人员的生命安全。

摘要：近年来煤矿企业事故频发,所造成的经济损失和社会影响极大,对其多起事故的发生原因进行分析,现由于煤矿电气系统故障所导致的事故占有很大的比例。当前由于市场上对煤炭的需求量不断的增加,所以需要对传统的煤矿系统进行有效的改进,特别是长期以来困扰煤矿企业的电气设备运行故障,企业需要从长远的安全角度及收益角度进行考虑,对其电气控制和保护接地方案进行科学的制定,从而有效减少电气系统的故障,保证煤矿企业得以安全的生产。

关键词：保护接地,系统分类,安全用电常识

参考文献

[1]孙彦良.提高主扇风机安全运行的一些措施.煤矿机电,2007(3).

电气安全及防雷接地 篇8

1 雷电高发区及研究意义

桂西属于典型喀斯特地形地貌的雷电高发区, 平均每年的雷暴天气约为80天, 且夏季天气闷热, 沼泽地以及山坡阴面等地水分大量蒸发, 加上白天升温迅速, 水汽以及能量不断集聚, 集中给地面加热, 导致上下层空气温差变大, 容易形成短时强对流天气。同时, 在暖湿气流沿山坡抬升过程中, 极易发展成带电积云, 多重因素下最终形成雷暴天气。

比如地处桂西的百色地区, 东西长320km, 南北宽230km, 地形为南北高, 中间低, 地势由西北向东南递减, 属于典型的盆地地形。百色市区四面山峰环抱, 是个典型的小盆地城市。这样的地形和气候使得百色市每年雷暴次数高于桂东南城市, 2012年发生闪电总次数为7.03万次[1], 2013年发生闪电总次数达6.33万次[2], 成为广西壮族自治区近几年来每年最招“雷”的城市。因此, 在当前学校安全备受关注的新形势下, 探讨如何保障农村学校建筑物及其电气设备的安全显得尤其重要, 特别是研究桂西农村学校建筑物防雷及其电气设备的接地技术具有极其重要的现实意义和实用价值。

2 学校建筑物的防雷接地

桂西农村学校建筑物大都建在四周地势开阔的较高处, 极易遭受雷电袭击。且建筑物防雷涉及人身和设备财产安全, 接地方式是一种简单易行且非常有效的防雷措施。根据建筑物 (含构筑物) 的防雷分类标准, 桂西农村学校建筑物应属于第二类需要防雷的建筑物。同时, 针对桂西农村学校建筑物的结构及地势, 建筑物应装设避雷针或采用避雷针和避雷带混合保护, 以防止直击雷;建筑物内 (即室内) 一切金属设备和管道均应保持良好接地并不得有开口环路等, 以防止感应雷;建筑物的架空线路应装设低压避雷器, 以防止高电位沿架空线路侵入建筑物内。建筑物防雷接地系统见图1。

图1所示的建筑物防雷接地系统中, 避雷针与避雷带是为防止直击雷, 低压避雷器与绝缘子铁脚接地是为防止高电位侵入[3]。而且, 在这里必须将150m内进线段所有电杆上的绝缘子铁脚接地, 并将低压避雷器安装在入户墙上, 这样当高电位沿架空线路侵入时, 由于绝缘子表面发生闪络及避雷器击穿, 便降低了架空线路上的高电位[4], 起到限制高电位侵入的作用。

同时, 在建筑物的防雷接地系统中, 由于感应雷击接地装置的流散电阻 (Rd) 不应大于10Ω, 所以靠近建筑物的第一根电杆上绝缘子铁脚的接地流散电阻不应大于10Ω, 其余电阻不应大于20Ω。且在建筑物内, 凡是有管道接头、弯头等有可能连接不牢靠的地方, 都应用金属线跨接[5];特别是金属设备、管道、结构等之间若距离小于100mm, 也要用金属线跨接, 以防止感应雷电位差和降低接地电阻值。

3 学校公共建筑和宿舍电气设备的接地技术

随着现代社会的高速发展, 电气设备的使用越来越广泛, 学校建筑物和学生宿舍内电气设备的应用也日益增多。学校的公共建筑和学生宿舍又具有人员较密集、流动性大等特点, 因此电气设备的使用安全问题显得十分重要, 特别是作为电气设备安全主要措施的接地工作就更需引起足够重视[6]。针对桂西农村学校电气设备、建筑物及其地形地貌土壤特点, 采取以下措施进行接地。

3.1 电气设备接地的组成

由于桂西农村中小学校大多处于喀斯特地貌的石山地区, 从经济、安全等角度考虑, 农村学校电气设备接地的联结和组成如图2所示。

在图2中, T为接地极, M为电气设备的金属外壳, C为建筑物的金属结构, B为主接地端子板, PE为保护线, MPE为连接多个外露导电部分的导体 (即保护干线) , G为接地线, P为建筑物的金属管道、集中采暖管道、空调系统的金属管道以及可利用的金属构件等, LP为等电位连接线, LL为辅助等电位连接线。在这样的接地系统中, 等电位连接线在系统正常运行时没有电流通过, 只有当系统出现故障时才有故障电流通过。而且电气设备的金属外壳在系统正常时也不带电, 故障时可能带电。

3.2 电气设备接地的范围

根据接地要求, 全封闭组合电器的金属外壳、互感器的二次绕组、电气设备的传动装置、发电机中性点柜外壳以及变压器、电动机、金属照明灯具、固定式电器等金属底座和外壳等外露导电部分都应予以接地, 而在非导电场所安装的电气设备、安装在配电屏和电气装置上的电气测量仪表以及安装在干燥场所的交流额定电压50V以下、直流额定电压120V以下的电气设备等外露导电部分可不接地。

3.3 电气设备接地电阻的要求

根据接地装置在接地短路电流流过时允许的对地电压来确定保护接地电阻的大小, 桂西农村学校的供用电线路系统、计算机系统、数据通信网络子系统以及消防、防盗报警装置系统的电压都在1k V以下[7], 当发生单项接地短路时, 一般产生的最大短路电流不超过15A, 则15×4=60 (V) , 在安全电压之内, 所以在中性点不接地低压系统中电气设备的接地电阻应限制在4Ω以内。同理, 对于1k W以下的小型电气设备、单台容量或并联容量不超过100k VA的发电机和变压器等, 其接地装置的电阻也可不大于10Ω。

同时, 桂西农村学校地处典型的喀斯特地形地貌地带, 对于这种高土壤电阻率地区的低压中性点不接地系统, 由于单相接地短路电流一般小于1A, 以致接地电阻为30Ω时仍可保证接触电压在安全值以内, 但在高压中性点不接地系统中就不能满足安全电压要求。因此, 安装在室外公共场所的配电变压器、柱上开关等高压设备的接地电阻较大而又很难降低到规定值要求时, 应设置操作和维护电气设备用的绝缘台[8], 并采取将接地装置进行屏护等技术措施。

4 结束语

学校建筑物防雷及其电气设备接地装置的设计, 是集防雷、建筑、电子及信息等学科于一体的综合性工作。欲使设备得到很好的保护, 不但需对其所处的环境、受雷电影响的程度作出客观的分析和判断, 而且需将防雷工作作为一项系统工程来考虑, 强调全面防护 (包括建筑物、传输线路、设备和接地等) 、综合治理, 做到科学、可靠、实用和经济。同时针对桂西喀斯特地形地貌特点, 具体分析各校区的地质结构及地貌特点, 寻找最佳接地方式, 达到效果最好、最经济和最安全。其中, 降低土壤电阻率新方法、接地体如何敷设等将是下一步的研究重点和努力探索的方向。

参考文献

[1]广西壮族自治区防雷中心.《2012年广西雷电监测公报》[R].2013 (01) .

[2]广西壮族自治区防雷中心.《2013年广西雷电监测公报》[R].2014 (03) .

[3]刘丙江.实用接地技术[M].中国电力出版社, 2012 (04) .

[4]曾山佰.智能建筑综合雷电防护技术探索与研究[D].南京信息工程大学, 2006.

[5]刘星平.高层建筑配电系统及综合防雷的工程设计研究[D].湖南大学, 2003.

[6]陆小花.架空配电线路感应雷过电压计算与防护的研究[D].河海大学, 2007.

[7]汪大海.大型精密仪器设备接地保护装置的设计与安装[J].实验技术与管理, 2006 (06) :89-92.

电气安全及防雷接地 篇9

1 雷电定位

雷电定位是雷击发生后对雷击位置的大致确定, 目前主要为查找电力线路因雷击故障提供位置数据, 为森林雷击火灾提供位置数据等。雷电定位系统的发展已经历了一个较长的时期, 最初是采用雷电波传播的磁场方向来定位, 上世纪70年代开始进入差定位时代。我国起步较晚, 最初是全盘引进、消化吸收, 直到上世纪80年代开始大力研发自己的雷电定位系统。目前全国各地基本上建有比较完善的雷电定位网络, 雷电定位系统的探测站已达上百个, 主要由气象、电力、电信、民航、部队等部门建设和使用, 这些系统在雷电及对流性灾害天气过程的监测、人工影响作业指挥、雷电防护等多方面得到了广泛应用。

2 雷电预警开发

雷电预警是雷击发生前, 预报某地雷击很可能发生。主要为露天作业场所的工作人员等避雷提供依据, 同时也为易燃易爆场所提供避雷依据。由于全球气候变暖, 雷击事故逐年增加, 雷击已经超过了台风等自然灾害成为人类的第一“杀手”。雷电预警是目前世界公认的能大幅降低雷击人员伤亡事故的有效措施, 在欧美等国家的固定露天作业或遇明火爆炸的单位, 雷电预警就如消防一样是必备的安全措施, 但在我国雷电预警还没被重视。

雷电预警最先在欧美等发达国家的军队、气象等行业应用, 后来逐步成了民用产品。欧美等国的法律对生命的保护是非常严格的, 无论是雷击还是其它灾害, 死亡赔偿非常高, 比我国高好几倍甚至十倍。因此, 各用人单位都把保证人身安全放在第一位, 野外作业的单位, 雷电预警都比较完善。现在他们已经有比较完善的预警系统与预警机制, 我国在这方面相对较落后。

欧美雷电预警大体分三个层次, 有效地降低了雷击伤亡事故发生。第一层次是气象部门预警, 气象部门通过电视等渠道预报当地雷电活动状况, 提醒野外人员及时撤离。这类雷电预警信息是大范围的大概的信息, 具体到某个单位就不是非常准确了。第二层次是社会公司提供雷电预警信息服务, 欧美有很多专门提供雷电预警信息服务的公司, 有需要的单位, 可以购买为其特制的雷电预警信息, 按月或按年收费, 这类公司都组建了自己的雷电预警系统, 服务范围相当大。比如一个大型农场, 为使其管理作业人员及牲畜免遭雷击, 可以找这类的公司购买一个指定位置, 指定范围, 指定预警级别的雷电预警信息服务, 目前我国还没有专门提供雷电预警信息服务的公司。第三层次是单位自建雷电预警系统, 商业性的雷电预警信息价格不低, 而且是被动地接受信息。如果长期需要更详细、更准确地掌握雷电活动情况的单位, 一般自建雷电预警系统, 自建的雷电预警系统, 更直接、更有效。比如, 我国所有的卫星发射基地安装了雷电预警系统, 2008年奥运会所有场馆都按照国际奥委会的要求安装了雷电预警系统, 某些大型的化工厂也安装了简易的雷电预警系统。

雷电预警技术主要依据雷云的电特性及其放电产生的电磁现象。主要技术包括:

(1) 卫星监测。由卫星来监测雷云的活动情况及运动趋势来判断分析雷电活动规律, 卫星直接从高空监测雷云的活动状态, 这种方式只能大概地大范围地 (几百上千公里) 预测雷电活动情况, 而且, 预测的时间都是10小时或更长时间后的雷电活动情况, 需要专业人员对卫星信息进行分析后得出结论。因此, 卫星监测雷电适合于气象部门研究大范围的雷电活动规律。

(2) 雷达监测。雷达通过接受到的雷云反射波来分析雷云的活动规律, 雷达的监测范围一般为几十到几百公里、几小时内的雷电活动情况, 雷达监测雷电也需要专业人员对雷达信息进行分析研究后得出结论, 因此也只适合于气象部门, 目前我国气象部门的雷达已经联网, 能更大范围地监测雷电活动规律。

(3) 雷电探测器监测雷电。雷电监测器一般能探测到几百公里以远, 能直观地确定雷击的位置及雷电活动的轨迹是其最大的优点, 但是, 雷电探测器只能是有闪电后才能探测到雷击, 是事后分析。

(4) 大气电场仪监测雷电。雷云要对地放电最关键的条件是雷云对大地的电场强度要达到某个值以上, 因此, 监测雷云产生的电场可以分析出雷电的活动情况, 电场仪24小时不间断地监测大气电场, 记录着每时每刻的电场数据, 这些数据与正常数据对比可分析雷电发生的可能性。电场仪监测的是近距离内的雷云对地的电场, 因此, 电场仪只适合于10km内的小范围内的雷电监测。大气电场仪作为雷电预警, 成本相对比较低, 但还需要专业人员分析, 因为当地的地形、地质、空气潮湿度、风速等都影响到雷云对地放电的可能性。目前大部分雷电预警系统最基本的原理是采用了电场仪, 这类预警系统设置一个门嵌电场, 当监测到的电场超过设置值时就报警。正因为决定雷云对地面放电与否的因素很多, 同时雷云快速移动到本地, 电场仪不能提供更多的提前时间预警, 所以这类雷电预警系统的准确率不高。

(5) 综合监测系统。上面说到的几种雷电预警方式各有优缺点, 如果能综合应用则效果很好。目前欧美等已经开发出这类综合雷电预警系统, 实际应用效果显著。

3 雷电预警运行

雷电预警在国外最初是军队、气象等行业在应用, 现在已经发展成民用产品, 目前雷电预警系统广泛用于:

(1) 矿山、石化、码头、农场、养殖场、垃圾填埋场、铁路公路施工场地、电力线路安装等野外作业场所。

(2) 田径场、高尔夫球场、水上运动场等露天运动场。

(3) 游乐场、海滩、旅游景点等人员集中的露天娱乐休闲场所。

(4) 大型广场、学校操场等人员经常性集中的露天公共场地。

(5) 机场、大型车站等露天的公共场所。

(6) 军队等的各种野外训练场、马匹及警犬等训练场。

(7) 卫星发射场、地面测量实验场等不能有雷电干扰的工作或实验场地。

(8) 其他经常性有人员集中的露天场所。

电气安全及防雷接地 篇10

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。这种接地系统目前应用最为广泛。他的优点是投资较为节省, 节约导线。在一般情况下, 只要开关保护装置和PEN线截面选择恰当, 是能够满足供电可靠性和用电安全性的。这种系统中, 当三相负载不平衡或只有单项用电设备时, PEN线中有电流通过。这种接地系统虽对接地故障灵敏度高, 线路简单, 但它只适合用于三相负荷较平衡的场所。在煤炭港口, 特别是一些低压设备一般采用这种系统, 因为这些低压设备均属于三相设备, 负载平衡度较高。从理论上讲, TN-C系统的缺点是, 当PEN线断线时, 在断线点以后的设备外壳上, 会出现负载中性点偏移, 可能出现危险电压。而且, 若断线点后某一设备发生碰壳故障, 因为没有电流回路存在, 开关装置不会动作, 没造成设备外壳带有危险的相电压。既然如此, 为什么港口设备还大量使用这种接地系统呢?因为煤炭港口设备是以皮带输送机械及转接塔为主, 他们都与大地有着紧密的连接, 产生一种并联接地效应, 使得港口设备的自身的接地电阻都非常小, 那么安装在其上各类低压电气设备外壳自然就处于一个良好接地状态。从供电角度来看, 又可以看作是PEN线在设备的一种良好的重复接地。这样, 即使出现PEN线断线, 断线点后侧设备出现碰壳故障, 设备侧还有重复接地在起作用, 这样就大大的降低了操作人员触电的危险。

2 TN-C-S系统

TN-C-S系统由两个接地系统组成, 配电系统的前面是TN-C系统, 后面则是是TN-S系统, 它兼有两者的优点, 保护性能介于两者之间。该系统一般用在港口设有变电站, 低压进线的车间及建筑物, 即配电系统末端有较高供电要求或有较多弱电设备的场所。其特点是在进户之前采用三相四线TN-C系统, 进户处做重复接地, 进户后变成TN-S系统。在港口实践过程中, 这种系统主要用于TN-C系统的升级。当有一个旧厂房或建筑物需要改造原有的配电系统时, 出于种种原因, 无法更换入户电源时, 我们就在线路入户处, 把PEN线进行重复接地, 然后再另外安装接地保护PE线。需要注意的是, 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。否则, PE线就会失去了作用。这种系统的特点是, 正常情况下, 该系统的中性线N常会带电, PE线不会带电。而PE线所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。但是, 这种系统要求入户处的PEN线必须接地良好, 要定期进行检查测试, 另外, 尽量在PE线上其它部位应再次重复接地, 以保证系统运行的可靠性。

3 TN-S系统

TN-S是一个三相四线加PE线的接地系统就是俗称的“三相五线制”。它的N线和PE线是分开设置的。所有设备的外壳只与公共的PE线相连接。N线仅当三相负载不平衡时或只有单相负载时才有电流通过, S线在正常运行状态下不会有电流通过, 它只保护操作人员防止触电。TN-S系统的特点是, 中性线N与保护接地线PE除在电源中性点共同接地外, 其后, 两线之间及两线对地之间必须进行绝缘, 不能有任何电气连接。在煤炭港口, 这种系统在新建煤炭港口建筑物, 调度机房及控制室大量使用。它的优点很多, 主要有以下几个方面:

3.1如果N线出现意外断开的话, 将会出现中性点偏移的情况, 有可能造成设备出现故障甚至损毁设备。但是不会对设备外壳造成任何影响, 不会在设备外壳上出现危险电压。在这里必须纠正一个概念, TN-S系统保护的是防止人受到触电伤害, 而不是去保护设备本身。

3.2正常运行时在三相负载严重不平衡时或单相负载较大时, 在N线上会出现较大电流, 从而产生较大电压。这时候, PE线上没有电流流过, 仍然处于零电位, 不会出现危险电压。

3.3在正常情况下, PE线上没有电流通过。这样用电设备之间就不会产生电磁干扰, 适用于有较多电子信息设备的场所。

既然TN-S系统有这么多优点, 那我们在现场全用它不就更好吗。其实, 这种想法并没有错, 但是这种系统它消耗的导电材料多, 成本高, 投资较大, 不经济, 而且港口设备有其自身的特点, 使用TN-S系统会造成不必要的浪费。

在实际工程实践中, 使用这种系统需要注意以下几点: (1) 专用保护线PE不许断线, 也不许进入漏电开关。这样, 会造成漏电开关误动作甚至无法合闸。 (2) 干线上使用漏电保护器, 工作零线不得有重复接地, 而PE线应有重复接地, 但是不应经过漏电保护器, 所以TN-S系统供电干线上也可以安装漏电保护器。 (3) 考虑到TN-S方式供电系统安全可靠, 在各类工程开工前的“三通一平” (电通、水通、路通和地平) 应尽可能采用TN-S方式供电系统。

4 TT系统

通常称TT系统为三相四线接地系统。该系统常用于低压共用用户, 即用于为装备配电变压器, 从外面引进低压电源的小型用户。TT系统的特点是中性线N与设备保护接地线PE没有电气连接, 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。但是, 在这种系统中, 当外壳故障带电时, 故障电流将沿低阻值低压工作接地构成回路。由于工作接地的接地电阻很小, 设备外壳将带有接近相电压的故障对地电压, 有较大的电击危险, 因此, 必须采用附加的防触电措施。所以说, 一般情况下不采用TT系统。如果必须使用, 则应加装漏电保护器或其他装置限制故障持续时间。在煤炭港口内, 一般不采用这种接地系统。

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, 没有中性线N, 只有380V线电压存在, 无相电压 (220V) , 设备保护接地线PE各自独立接地。这种系统用在煤炭港口高压动力缆及井下供电系统中。它的主要特点是系统的某一相因为意外发生触壳故障时, 由于不构成直接的电气回路使得外壳不会带有较大的故障电流, 系统基本上可以运行。当然这种运行状态也是不正常的, 国标中对这种故障持续时间也做了相关的规定。它的缺点是, 负载设备外壳必须安装保护接地, 这将大大降低设备外壳与大地的漏电电压, 保证人身安全。如果没有, 将会对人身造成伤害。现在又出现了问题, 上面已经说了既然系统不构成直接的电气回路不就是安全了吗?其实不然, 系统虽然没有直接的电气回路, 但是当在潮湿的天气时, 或者线路较长、绝缘水平较低的情况下, 通过间接回路发生电击的危险性也是非常大的, 所以说, 设备外壳的保护接地是非常必要的。另外, 这种系统没有中性线N, 只能应用与工业设备中, 不适用于有许多单相设备的民用及工业建筑物。