接地概述: 接地是為防止觸電或保護(hù)設(shè)備的安全而把電力電訊等設(shè)備的金屬底盤或外殼接上地線,利用大地作電流回路接地線的安全措施。在電力系統(tǒng)中,往往表現(xiàn)為將設(shè)備和用電裝置的中性點、外殼或支架與接地裝置用導(dǎo)體作良好的電氣。接地的功用除了將一些無用的電流或噪聲干擾導(dǎo)入大地外,最大功用為保護(hù)使用者不被電擊,以UPS而言,有些 UPS 會將零線與地線間的電壓標(biāo)示出來,確保產(chǎn)品不會造成對人體的電擊傷害。 1、電氣設(shè)備接地技術(shù)原則 1.1 不同用途和不同電壓的電氣設(shè)備,除有特殊要求外,一般應(yīng)使用一個總的接地體,按等電位聯(lián)接要求,應(yīng)將建筑物金屬構(gòu)件、金屬管道與總接地體相連接。 1.2 人工總接地體不宜設(shè)在建筑物內(nèi),總接地體的接地電阻應(yīng)滿足各種接地中最小的接地電阻要求。 1.3 為保證人身和設(shè)備安全,各種電氣設(shè)備均應(yīng)根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB14050《系統(tǒng)接地的形式及安全技術(shù)要求》進(jìn)行保護(hù)接地。保護(hù)接地線除用以實現(xiàn)規(guī)定的工作接地或保護(hù)接地的要求外,不應(yīng)作其它用途。 2、電氣設(shè)備接地裝置的技術(shù)要求 2.1 易燃易爆場所的電氣設(shè)備的保護(hù)接地。①易燃易爆場所的電氣設(shè)備、機(jī)械設(shè)備、金屬管道和建筑物的金屬結(jié)構(gòu)均應(yīng)接地,并在管道接頭處敷設(shè)跨接線。②在1kV 以下中性點接地線路中,當(dāng)線路過電流保護(hù)為熔斷器時,其保護(hù)裝置的動作安全系數(shù)不小于4,為斷路器時,動作安全系數(shù)不小于2。③接地干線與接地體的連接點不得少于2個,并在建筑物兩端分別與接地體相連。④為防止測量接地電阻時產(chǎn)生火花引起事故,需要測量時應(yīng)在無爆炸危險的地方進(jìn)行,或?qū)y量用的端鈕引至易燃易爆場所以外地方進(jìn)行。 2.2 直流設(shè)備的接地。由于直流電流的作用,對金屬腐蝕嚴(yán)重,使接觸電阻增大,因此在直流線路上裝設(shè)接地裝置時,必須認(rèn)真考慮以下措施:①對直流設(shè)備的接地,不能利用自然接地體作為PE線或重復(fù)接地的接地體和接地線,且不能與自然接地體相連。②直流系統(tǒng)的人工接地體,其厚度不應(yīng)小于5mm,并要定期檢查侵蝕情況。 2.3 變(配)電所的接地裝置。①變(配)電所的接地裝置的接地體應(yīng)水平敷設(shè)。其接地體采用長度為2.5m、直徑不小于12mm的圓鋼或厚度不小于4mm的角鋼,或厚度不小于4mm的鋼管,并用截面不小于25mm×4mm的扁鋼相連為閉合環(huán)形,外緣各角要做成弧形。②接地體應(yīng)埋設(shè)在變(配)所墻外,距離不小于3m,接地網(wǎng)的埋設(shè)深度應(yīng)超過當(dāng)?shù)貎鐾翆雍穸?,最小埋設(shè)深度不得小于0.6m。③變(配)電所的主變壓器,其工作接地和保護(hù)接地,要分別與人工接地網(wǎng)連接。④避雷針(線)宜設(shè)獨立的接地裝置。 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(dǎo)體稱為接地體。電工設(shè)備需接地點與接地體連接的金屬導(dǎo)體稱為接地線。接地體可分為自然接地體和人工接地體兩類。自然接地體有:①埋在地下的自來水管及其他金屬管道(液體燃料和易燃、易爆氣體的管道除外);②金屬井管;③建筑物和構(gòu)筑物與大地接觸的或水下的金屬結(jié)構(gòu); ④建筑物的鋼筋混凝土基礎(chǔ)等。人工接地體可用垂直埋置的角鋼、圓鋼或鋼管,以及水平埋置的圓鋼、扁鋼等。當(dāng)土壤有強烈腐蝕性時,應(yīng)將接地體表面鍍錫或熱鍍鋅,并適當(dāng)加大截面。水平接地體一般可用直徑為8~10毫米的圓鋼。垂直接地體的鋼管長度一般為2~3米,鋼管外徑為35~50毫米,角鋼尺寸一般為40×40×4或50×50×4毫米。人工接地體的頂端應(yīng)埋入地表面下0.5~1.5米處。這個深度以下,土壤電導(dǎo)率受季節(jié)影響變動較小,接地電阻穩(wěn)定,且不易遭受外力破壞。 主要種類 保護(hù)接地 機(jī)殼安全接地是將系統(tǒng)中平時不帶電的金屬部分(機(jī)柜外殼,操作臺外殼等)與地之間形成良好的導(dǎo)電連接,以保護(hù)設(shè)備和人身安全。原因是系統(tǒng)的供電是強電供電(380、220或110V),通常情況下機(jī)殼等是不帶電的,當(dāng)故障發(fā)生(如主機(jī)電源故障或其它故障)造成電源的供電火線與外殼等導(dǎo)電金屬部件短路時,這些金屬部件或外殼就形成了帶電體,如果沒有很好的接地,那么這帶電體和地之間就有很高的電位差,如果人不小心觸到這些帶電體,就會通過人身形成通路,產(chǎn)生危險。因此,必須將金屬外殼和地之間作很好的連接,使機(jī)殼和地等電位。此外,保護(hù)接地還可以防止靜電的積聚。[1] 工作接地 工作接地是為了使系統(tǒng)以及與之相連的儀表均能可靠運行并保證測量和控制精度而設(shè)的接地。它分為機(jī)器邏輯地、信號回路接地、屏蔽接地,在石化和其它防爆系統(tǒng)中還有本安接地。 機(jī)器邏輯地,也叫主機(jī)電源地,是計算機(jī)內(nèi)部的邏輯電平負(fù)端公共地,也是+5V等電源的輸出地。 信號回路接地,如各變送器的負(fù)端接地,開關(guān)量信號的負(fù)端接地等。 屏蔽接地(模擬信號屏蔽層的接地)。 本安接地,是本安儀表或安全柵的接地。這種接地除了抑制干擾外,還有使儀表和系統(tǒng)具有本質(zhì)安全性質(zhì)的措施之一。本安接地會因為采用設(shè)備的本安措施不同而不同,下面以齊納式安全柵為例,說明其接地內(nèi)容。 安全柵的作用是保護(hù)危險現(xiàn)場端永遠(yuǎn)處于安全電源和安全電壓范圍之內(nèi)。如果現(xiàn)場端短路,則由于負(fù)載電阻和安全柵電阻R的限流作用,會將導(dǎo)線上的電流限制在安全范圍內(nèi),使現(xiàn)場端不至于產(chǎn)生很高的溫度,引起燃燒。第二種情況,如果計算機(jī)一端產(chǎn)生故障,則高壓電信號加入了信號回路,則由于齊納二級的嵌位作用,也使電壓位于安全范圍。 值得提醒的是,由于齊納安全柵的引入,使得信號回路上的電阻增大了許多,因此,在設(shè)計輸出回路的負(fù)載能力時,除了要考慮真正的負(fù)載要求以外,還要充分考慮安全柵的電阻,留有余地。 |
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