中文名 | 接地裝置 | 外文名 | Grounding device |
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別????名 | 接地一體化裝置 | 組????成 | 接地體、接地線 |
技????術 | 建筑電氣施工技術 |
(1)一般要求
首先充分利用自然接地體,節(jié)約投資,如果實地測量的自然接地體電阻已滿足接地電阻值的要求而且又滿足熱穩(wěn)定條件時,不必再裝設人工接地裝置,否則應裝設人工接地裝置作為補充。
人工接地裝置的布置應使接地裝置附近的電位分布盡量均勻,以降低接觸電壓和跨步電壓,保證人身安全。
(2)自然接地體的利用
建筑物的鋼結構和鋼筋、行車的鋼軌、埋地的金屬管道(可燃液體和可燃可爆氣體的管道除外)以及敷設于地下而數(shù)量不少于兩根的電纜金屬外皮等,均可作為自然接地體。變配電所可利用它的建筑物鋼筋混凝土基礎作為自然接地體。利用自然接地體時,一定要保證電氣連接良好。
(3)人工接地體的裝設
人工接地體有垂直埋設和水平埋設兩種基本結構型式。
常用的垂直接地體為直徑50mm、長2.5m的鋼管或L50×5的角鋼,為了減少外界溫度變化對流散電阻的影響,埋入地下的垂直接地體上端距地面不應小于0.7m。
對于敷設在腐蝕性較強的場所的接地裝置,應根據(jù)腐蝕的性質,采用熱鍍錫、熱鍍鋅等防腐蝕措施,或適當加大截面。
當多根接地體相互靠近時,入地電流的流散相互排擠,這種影響稱為屏蔽效應。這使接地裝置的利用率下降,所以垂直接地體的間距不宜小于5m,水平接地體的間距也不宜小于5m。
接地網(wǎng)的布置,應盡量使地面的電位分布均勻,以減小接觸電壓和跨步電壓。人工接地網(wǎng)外緣應閉合,外緣各角應作成圓弧形。35~110kV/6~10kV變電所的接地網(wǎng)內(nèi)應敷設水平均壓帶。為了減小建筑物的接觸電壓,接地體與建筑物的基礎間應保持不小于1.5m的水平距離,一般取2~3m。
等電位連接是一種不需增加保護電器,只要增加一些連接導線,就可以均衡電位和降低接觸電壓,消除因電位差而引起電擊危險的措施。它既經(jīng)濟又能有效的防止電擊。
等電位連接通常包括總等電位連接和輔助等電位連接兩種。所謂總等電位連接是將電氣裝置的PE線或PEN線與附近的所有金屬管道構件(例如接地干線、水管、煤氣管、采暖和空調管道等,如果可能也包括建筑物的鋼筋及金屬構件)在進入建筑物處和等電位連接端子板(即接地端子板)連接??偟入娢贿B接靠均衡電位而降低接觸電壓,并消除從電源線路引入建筑物的危險電壓。
總等電位連接的主要目的不在于縮短保護電器的動作時間,而是使人所能同時觸及的外露導電部分和外部導電部分之間的電位近似相等,即將接觸電壓降到安全值以下。正常條件下安全電壓值為50V,在潮濕環(huán)境中為25V。當采用自動切斷電源作為防止間接電擊的措施時,總等電位連接是不可缺少的。
輔助等電位連接又叫局部等電位連接,是在一個局部范圍內(nèi)將PE線或PEN線與附近所有能觸及的外露導電部分和外部導電部分相互連接,使其在局部范圍內(nèi)處于同一電位,作為總等電位連接的補充。局部等電位連接的主要目的在于使接觸電壓降低至安全電壓以下。
裝有防雷裝置的建筑物,在防雷裝置與其他設施和建筑物內(nèi)人員無法隔離的情況下,也應采取等電位連接的方法。
當部分電氣裝置位于總等電位連接作用區(qū)以外時,應裝設漏電斷路器,并且這部分的PE線應與電源進線的PE線隔離,改接至單獨的接地極,杜絕外部竄入的危險電壓。
接地裝置也稱接地一體化裝置:把電氣設備或其他物件和地之間構成電氣連接的設備。(建筑電氣施工技術)。接地裝置由接地極(板)、接地母線(戶內(nèi)、戶外)、接地引下線(接地跨接線)、構架接地組成。它被用以實現(xiàn)電氣系統(tǒng)與大地相連接的目的。與大地直接接觸實現(xiàn)電氣連接的金屬物體為接地極。它可以是人工接地極,也可以是自然接地極。對此接地極可賦以某種電氣功能,例如用以作系統(tǒng)接地、保護接地或信號接地。接地母排是建筑物電氣裝置的參考電位點,通過它將電氣裝置內(nèi)需接地的部分與接地極相連接。它還起另一作用,即通過它將電氣裝置內(nèi)諸等電位聯(lián)結線互相連通,從而實現(xiàn)一建筑物內(nèi)大件導電部分間的總等電位聯(lián)結。接地極與接地母排之間的連接線稱為接地極引線。
安全隔離變壓器safety isolating transformer。供給工具、其他設備及配電電路安全特全低電壓的變壓器。它的輸入繞組和輸出繞組至少由相當于雙重絕緣或加強絕緣在電氣加以隔離 。
接地裝置是由埋入土中的接地體(圓鋼、角鋼、扁鋼、鋼管等)和連接用的接地線構成。
按接地的目的,電氣設備的接地可分為:工作接地、防雷接地、保護接地、儀控接地。
工作接地:是為了保證電力系統(tǒng)正常運行所需要的接地。例如中性點直接接地系統(tǒng)中的變壓器中性點接地,其作用是穩(wěn)定電網(wǎng)對地電位,從而可使對地絕緣降低。
防雷接地:是針對防雷保護的需要而設置的接地。例如避雷針(線)(現(xiàn)稱接閃桿、線、帶)、避雷器的接地,目的是使雷電流順利導入大地,以利于降低雷過電壓,故又稱過電壓保護接地。
保護接地:也稱安全接地,是為了人身安全而設置的接地,即電氣設備外殼(包括電纜皮)必須接地,以防外殼帶電危及人身安全。
儀控接地:發(fā)電廠的熱力控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、計算機監(jiān)控系統(tǒng)、晶體管或微機型繼電保護系統(tǒng)和遠動通信系統(tǒng)等,為了穩(wěn)定電位、防止干擾而設置的接地。也稱為電子系統(tǒng)接地。
接地電阻的基本概念:
接地電阻是指電流經(jīng)過接地體進入大地并向周圍擴散時所遇到的電阻。大地具有一定的電阻率,如果有電流流過時,則大地各處就具有不同的電位。電流經(jīng)接地體注入大地后,它以電流場的形式向四處擴散,離接地點愈遠,半球形的散流面積愈大,地中的電流密度就愈小,因此可認為在較遠處(15~20m以外),單位擴散距離的電阻及地中電流密度已接近零,該處電位已為零電位。如曲線U=f(r)即表示地表面的電位分布情況(r表示離雷電流注入點的距離)。
接地點處的電位Um與接地電流I的比值定義為該點的接地電阻R,R=Um/I。當接地電流為定值時,接地電阻愈小,則電位Um愈低,反之則愈高。接地電阻主要取決于接地裝置的結構、尺寸、埋入地下的深度及當?shù)氐耐寥离娮杪?。因金屬接地體的電阻率遠小于土壤電阻率,故接地體本身的電阻在接地電阻中可以忽略不計 。
GB50169-92《接地裝置施工及驗收規(guī)范》??
1、接地體頂面埋設深度應符合設計要求。當無規(guī)定時,不宜小于0.6m。角鋼及鋼管接地體應垂直配置。除接地體外,接地體引出線的垂直部分和接地裝置焊接部位應作防腐處理;在作防腐處理前,表面必須除銹并去掉焊接處殘留的焊藥。??
2、垂直接地體的間距不宜小于其長度的2倍。水平接地體的間距應符合設計規(guī)定。當無設計規(guī)定時不宜小于5m。??
3、接地線應防止發(fā)生機械損傷和化學腐蝕;接地線在穿過墻壁、樓板和地坪處應加裝鋼管或其它堅固的保護管,有化學腐蝕的部位還應采取防腐措施。??
4、接地干線應在不同的兩點及以上與接地網(wǎng)相連接。??
5、每個電氣裝置的接地應以單獨的接地線與接地干線相連接,不得在一個接地線中串接幾個需要接地的電氣裝置。??
6、接地體敷設完后的土溝其回填土內(nèi)不應夾有石塊和建筑垃圾等;外取的土壤不得有較強的腐蝕性;在回填土時應分層行實。??
7、接地體(線)的連接應采用焊接,焊接必須牢固無虛焊。接至電氣設備的接地線,應用鍍鋅螺栓連接。??
8、接地體(線)焊接應采用搭接焊,其搭接長度必須符合下列規(guī)定:??
(1)扁鋼為其寬度的2倍(且至少3個棱邊焊接)。??
(2)圓鋼為其直徑的6倍 。
答:一、接地裝置的安裝要求
1.接地裝置的接地電阻必須小于4歐姆
2.接地極一般不能少于二根
二、接地裝置的各類
1.自然接地在可以達到接地電阻小于4歐姆的前提下,為節(jié)省材料、減少工作量,可優(yōu)先考慮自然接地。自然接地是把地下的給水、排水或其它金屬管道(不包含可燃液體,可燃、可爆氣體的金屬管道和包有絕緣物質的金屬性管道)、有金屬外皮的電纜,金屬井管,建筑物金屬結構,鋼筋混凝土建筑物的基礎等作為自然接地體。
2.人工接地一般用鋼材作接地極,長度大于2.2米,挖好1米深的坑后,堅直打入坑底,埋入深度不小于2米(距地面3米)。
人工接地極的最小尺寸如下表:
材料類別最小尺寸(毫米)圓鋼直徑16角鋼40×40×4鋼管外直徑15.5,內(nèi)直徑13在土壤電阻率較高或埋入深度不夠的情況下,應在接地電極周圍放置長效降阻劑。接地線一般用裸導線(包括扁鐵、圓鋼),或絕緣導線(銅芯或鋁芯),建議不用鋁芯線,連接接地線時,所用的導線不能有斷痕,不能有接頭,以妨接地強度減小,電阻增大。接地線地下部分禁用鋁導線。接地線與接地極的連接一般采用焊接或壓接等可靠的連接方式,接地線的最小截面積如下表:材料類別最小截面(平方毫米)扁鋼戶內(nèi)24(厚度不小于3毫米)戶內(nèi)48(厚度不小于4毫米)圓鋼戶內(nèi)19.6(厚度不小于5毫米)戶內(nèi)28.3(厚度不小于6毫米)絕緣導線1.5裸銅線4.0接地裝置按規(guī)定應定期檢查,每年至少一次,用“接地電阻測試器”測試其接地電阻是否符合規(guī)定。用萬用表測試需在距接地極A約3米處加裝兩個臨時接地極B、C,如下圖:如測得RAB=RA+RB=8歐,RAC=RA+RC=6歐,RBC=RB+RC=10歐,則可算出RA=2歐,此即接地裝置的接地電阻。
在電力系統(tǒng)運行中接地裝置起著至關重要的作用。它不僅是電力系統(tǒng)的重要組成部分,而且還是保護人身安全及用電器的主要措施。供電系統(tǒng)和電氣設備的某一部分與大地做金屬性的良好接觸,稱為接地。
1、工作接地
在正?;虍惓G闆r下,為了保證正常且可靠地運行,必須將供電系統(tǒng)中的某點與地做可靠的金屬連接,稱為工作接地。如變壓器的中性點與接地裝置的可靠金屬連接等。其作用:①降低人體的接觸電壓,在中性點對地絕緣的系統(tǒng)中,當一相接地,而人體又觸及另一相時,人體將受到線電壓,但對中性點接地系統(tǒng),人體受到的為相電壓。②迅速切斷故障設備。在中性點絕緣的系統(tǒng)中,一相接地時,接地電流僅為電容電流和泄漏電流,數(shù)值很小,不足以使保護裝置動作以切斷故障設備。在中性點接地系統(tǒng)中,發(fā)生碰地時將引起單相接地短路,能使保護裝置迅速動作以切斷故障。③減輕高壓竄人低壓的危險。
2、保護接零
電器設備的中性點接地時,該點稱作零點。由零點引出的導線稱作零。電器設備的外殼與零線連接時,稱作保護接零。當零線斷線而未采用重復接地的電網(wǎng)中發(fā)生單相碰殼故障后,零線電位升高,故障相對零線電壓下降,而非故障相對零電壓升高,接近線電壓,將產(chǎn)生不良后果。為了避免事故發(fā)生低壓用電器應采用重復接地。由于重復接地點與大地可靠連接,零線電位不再升高,保證了人身及設備的安全。
3、保護接地
在正常工作狀態(tài)下,各種電器的外殼是不帶電的。但由于某些原因,造成設備絕緣損壞后可能使外殼帶電,人或動物一旦接觸到這種外殼帶電的設備就有觸電的危險。為了防止這種現(xiàn)象出現(xiàn)時危及人身安全,將電器設備正常時不帶電的金屬外殼、配電裝置的金屬部分同大地做良好的電氣連接,稱作保護接地。由于人觸電的危害程度主要決定于通過人體的電流。若要使人們觸及絕緣損壞的電器設備外殼不遭受觸電的危險,關鍵是減少設備外殼與大地間的接觸電阻,使流過人體的電流在安全要求的允許范圍內(nèi)。
4、防雷接地
接地裝置項目特征應表述清除接地母線的材質、規(guī)格、敷設部位及接地極的材質、規(guī)格。如需作特別處理,如換土、化學處理時應表述出。
集中接地裝置概述
為加強對雷電的流散作用,降低對地電壓而敷設的附加接地裝置。
一般敷設3~5根垂直接地極。在土壤電阻率較高的地區(qū),則敷設3~5根放射形水平接地極。
對應英文名:concentrated grounding connection
在需要接地的設備區(qū)域內(nèi),集中設置一個接地網(wǎng),將接地電阻滿足設計要求。然后從此集中接地裝置引出接地線與需要接地的設備連接。集中接地裝置一般采用水平網(wǎng)狀,并在水平網(wǎng)中設置若干垂直接地體,以幫助降低集中接地網(wǎng)的接地電阻。