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[摘 要]本文首先就电气设备接地的类型进行了介绍,然后就电气设备接地的技术要求和接地应用进行了分析,最后就电气设备接地中存在的问题以及具体的解决办法进行了阐述。
[关键词]电器设备; 接地; 电力系统;
中图分类号:TU856 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)21-0360-01
一、前言
随着近年来建筑电气设备工程的快速发展现代建筑电气设备的接地保护直接关系着整个建筑电气设备工程的质量,在电气设备施工中加强接地保护技术水平的提高,可以保证现代建筑电气设备工程的质量。
二、电气设备接地的类型
1、保护性接地
保护性接地主要有四种,具体如下:(1)保护接地,是为了预防电气设备的绝缘损坏,将其金属外壳对地电压限制在安全电压内,避免造成人身电击触电事故,将电气设备的外露导体部分与大地连接成等电位。(2)防雷接地,即将雷电导入大地,防止雷电流对人及设备造成危害。(3)防静电接地,即将静电荷引入大地,防止由于静电积聚对人体和设备造成危害。(4)防电蚀接地,即在地下埋设金属体作为牺牲阳性或牺牲阴性,保护与之连接的金属体。
2、功能性接地
功能性接地也有四种类型,具体如下:(1)工作接地。为了保证电力系统的正常运行,在电力系统适当地方进行接地。交流系统中,此点一般为中性点。(2)逻辑接地,是指为了获得稳定的参考电位,将电子设备中的适当金属件作为参考“零”电位,需获得“零”电位的电子器件接在此金属件上的接法。(3)屏蔽接地,是指将金属壳或金属网接地,保护壳或网内的电子设备不受外界的电气设备干扰,或者使壳内或网内的电子设备不对外部电子设备引起干扰。(4)信号接地,是为了保护信号具有稳定的基准电位而设置的接地。
三、电气设备接地的技术要求和接地应用
1、电气设备施工工作接地
工作接地主要就是为保证系统以及电气设备能够安全合理达到正常工作所做的接地。如电源中性点的直接接地或其他方式接地,使系统在运行中维持电压稳定而不至于出现过电压。
2、电气设备施工保护接地
保护接地是为了用电安全,预防间接触电而将用电设备外露可导电部分进行可靠接地以达到保障人的生命财产的一种保护措施。其型式有通过各自的PE线或通过公共的PE、PEN线接地。在低压供电系统,其主要供电方式有TN系统、TT系统、IT系统。
除了不漏掉跨接,还要对接触面进行处理,做好防锈及连接可靠,尽量选择镀锌产品。在箱体接地中应该把接地保护线接入箱内专用接地端子,以保证接地的可靠性。在一些有室外电源线路进出的配电箱内,由于受到雷击线路会产生电磁脉冲,对设备和人生安全会产生极大影响。因此这类配电箱要安装浪涌保护器,以疏导雷电冲击电流,在过电压保护中起到限制雷电过电压,以达到保护用电设备和人身安全。
由于金属线槽太薄不能做为接地导体,除了镀锌桥架导电能力较强,连接片间不要做接地跨接,但不得有少于两个防松螺铨连接。但桥架安装都要做好支架接地,一般采用不小于φ10mm2镀锌圆钢做接地。而非镀锌金属桥架连接片之间的跨接可以采用通长跨接和两连接片间跨接,而很多施工人员由于对规范不熟,没有在专门的接地孔上跨接,而是就近跨在连接片螺栓上。两者由于绝缘层不同因此影响接地效果。在竖井内安装的桥架还应做好头尾接地,为了接地的可靠性每隔20米还应再做保护接地。
3、电气设备施工重复接地
在TN系统中为了使公共的PE线或PEN线安全可靠,需要在必要的地方进行重复接地。民用建筑电气设备安装中,竖井内配电干线都是由供电部门负责施工的,而供电部门往往采用TN-C系统供电,因此为了系统的正常运行,在表箱内需要做重复接地。
四、电气设备接地中存在的问题以及具体的解决办法
1、接地不畅
接地不畅和一般的短路不畅是不一样的,接地不畅是由于带电导体与金属管道、金属水罐、金属设备的外壳接触而对大地的短路。接地不畅具有事故隐蔽、难以发觉、复杂程度高、处理困难及危害性大等特点。接地不畅与接地不畅电流的大小、接地不畅电压的高低和接地不畅作用时间的长短有直接的关系。电能能造福人类,也会给人类带来电击和电气设备火的危害。为防止电气设备火灾,应该采取有效措施来降低接地不畅电流和电压,并缩短接地不畅接触时间,并做到隔离人员与较高的危险电压的接触。
2、接地线和接地体选择错误
接地线是指连接于接地体与电气设备之间的金属导线,分为自然接地线和人工接地线。选用接地线时我们应同时考虑多方面的因素,如经济省材、电阻值、截面积、热稳定性及机械强度等等,但在实际安装过程中,施工者往往因为过于注重经济的原因而忽略了其它方面的安全因素,接地线在工作过程中就会出现断线漏电、绝缘受损、接头接触不良等质量问题。
(一)、更换土壤
这种方法是采用电阻率较低的土壤(如粘土、黑土,泥炭及砂质粘土等)替换原有電阻率较高的土壤,置换范围在接地体周围1~4米范围内。换土后,接地电阻可以减小到原来的2/3~2/5。这种方法简单易行,但降低接地电阻效果较低,为达到预定的要求,往往要花费很多人力和工时。
(二)、人工处理土壤
在接地体周围土壤中加入食盐、煤渣、炭末、炉灰、焦灰等,以提高土壤的导电率,其中最常用的是食盐,因食盐对于改善土壤电阻系数的效果较好,受季节性变动较小,且价格低廉。处理方法是,在每根接地体的周围挖直径为0.5~1.0米左右的坑,将食盐和土壤一层隔一层地依次填入坑内。通常食盐层的厚度为约1厘米,土壤的厚度大约为10厘米,每层盐都要用水湿润,一根管形接地体的耗盐量约为30~40千克;这种方法对于砂质土壤可把接地电阻降为原来的(1/6~1/8)左右,而砂质粘土中则可降为原来的(2/5~1/3)左右。如果再加入10千克左右的木炭,效果会更好。但是,该法也有缺点,如对岩石及含石较多的土壤效果不大;降低了接地体的稳定性;会加速接地体的锈蚀;会因为盐的逐渐溶化流失而使接地电阻慢慢变大。
(三)、深埋接地极
在不能用增大接地网水平尺寸的方法来降低流散电阻的情况下,如果周围土壤电阻率不均匀,地下深处的土壤或水的电阻率较低时,可采取深埋接地极来降低接地电阻值。这种方法对含砂土壤最有效果。此法所采用的垂直接地体长度,视地质条件一般为5~10米,再长时则效果不明显且给施工也带来困难。接地体通常采用φ20~75毫米的圆钢。不同直径的圆钢对接地电阻值的影响很小。在施工时,可采用φ50毫米及以上的小型人工螺旋钻或钻机打孔。在打出的孔穴中埋设φ20~75毫米圆钢接地体,再灌入碳粉浆(用碳纤维拌水浆或泥浆)。
(四)、灌注法
在管形接地体的管壁上每隔一定距离钻上小孔,孔径约1厘米左右,每隔10~15厘米左右钻几个孔,然后将各管打入地中,再把食盐或硫酸铜等物品的饱和溶液灌入管内,让液体自动地通过管壁的小孔流入地中,从而达到降低接地电阻的目的。
五、结束语
综上所述,加强对现代建筑电气设备的接地保护的剖析,能够对现代建筑电气设备的接地保护潜在的问题进行把握,进而能够提出一些防备的对策,如此方可在实践的工程中对接地施工进行掌控,提高现代建筑电气设备工程的质量。
参考文献
[1]乔新国.电气设备安全技术[M].北京:中国电力出版社,2011
[2]张彦军.浅析电气设备的接地保护和安全用电[J].大科技,2013(12)
[3]李青,顾剑波,关明.接地保护在电气设备中的应用[J].商情,2010(13)
[4]余美坤.论现代建筑电气设备的接地保护[J].商业文化(下半月),2011(07)
[关键词]电器设备; 接地; 电力系统;
中图分类号:TU856 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)21-0360-01
一、前言
随着近年来建筑电气设备工程的快速发展现代建筑电气设备的接地保护直接关系着整个建筑电气设备工程的质量,在电气设备施工中加强接地保护技术水平的提高,可以保证现代建筑电气设备工程的质量。
二、电气设备接地的类型
1、保护性接地
保护性接地主要有四种,具体如下:(1)保护接地,是为了预防电气设备的绝缘损坏,将其金属外壳对地电压限制在安全电压内,避免造成人身电击触电事故,将电气设备的外露导体部分与大地连接成等电位。(2)防雷接地,即将雷电导入大地,防止雷电流对人及设备造成危害。(3)防静电接地,即将静电荷引入大地,防止由于静电积聚对人体和设备造成危害。(4)防电蚀接地,即在地下埋设金属体作为牺牲阳性或牺牲阴性,保护与之连接的金属体。
2、功能性接地
功能性接地也有四种类型,具体如下:(1)工作接地。为了保证电力系统的正常运行,在电力系统适当地方进行接地。交流系统中,此点一般为中性点。(2)逻辑接地,是指为了获得稳定的参考电位,将电子设备中的适当金属件作为参考“零”电位,需获得“零”电位的电子器件接在此金属件上的接法。(3)屏蔽接地,是指将金属壳或金属网接地,保护壳或网内的电子设备不受外界的电气设备干扰,或者使壳内或网内的电子设备不对外部电子设备引起干扰。(4)信号接地,是为了保护信号具有稳定的基准电位而设置的接地。
三、电气设备接地的技术要求和接地应用
1、电气设备施工工作接地
工作接地主要就是为保证系统以及电气设备能够安全合理达到正常工作所做的接地。如电源中性点的直接接地或其他方式接地,使系统在运行中维持电压稳定而不至于出现过电压。
2、电气设备施工保护接地
保护接地是为了用电安全,预防间接触电而将用电设备外露可导电部分进行可靠接地以达到保障人的生命财产的一种保护措施。其型式有通过各自的PE线或通过公共的PE、PEN线接地。在低压供电系统,其主要供电方式有TN系统、TT系统、IT系统。
除了不漏掉跨接,还要对接触面进行处理,做好防锈及连接可靠,尽量选择镀锌产品。在箱体接地中应该把接地保护线接入箱内专用接地端子,以保证接地的可靠性。在一些有室外电源线路进出的配电箱内,由于受到雷击线路会产生电磁脉冲,对设备和人生安全会产生极大影响。因此这类配电箱要安装浪涌保护器,以疏导雷电冲击电流,在过电压保护中起到限制雷电过电压,以达到保护用电设备和人身安全。
由于金属线槽太薄不能做为接地导体,除了镀锌桥架导电能力较强,连接片间不要做接地跨接,但不得有少于两个防松螺铨连接。但桥架安装都要做好支架接地,一般采用不小于φ10mm2镀锌圆钢做接地。而非镀锌金属桥架连接片之间的跨接可以采用通长跨接和两连接片间跨接,而很多施工人员由于对规范不熟,没有在专门的接地孔上跨接,而是就近跨在连接片螺栓上。两者由于绝缘层不同因此影响接地效果。在竖井内安装的桥架还应做好头尾接地,为了接地的可靠性每隔20米还应再做保护接地。
3、电气设备施工重复接地
在TN系统中为了使公共的PE线或PEN线安全可靠,需要在必要的地方进行重复接地。民用建筑电气设备安装中,竖井内配电干线都是由供电部门负责施工的,而供电部门往往采用TN-C系统供电,因此为了系统的正常运行,在表箱内需要做重复接地。
四、电气设备接地中存在的问题以及具体的解决办法
1、接地不畅
接地不畅和一般的短路不畅是不一样的,接地不畅是由于带电导体与金属管道、金属水罐、金属设备的外壳接触而对大地的短路。接地不畅具有事故隐蔽、难以发觉、复杂程度高、处理困难及危害性大等特点。接地不畅与接地不畅电流的大小、接地不畅电压的高低和接地不畅作用时间的长短有直接的关系。电能能造福人类,也会给人类带来电击和电气设备火的危害。为防止电气设备火灾,应该采取有效措施来降低接地不畅电流和电压,并缩短接地不畅接触时间,并做到隔离人员与较高的危险电压的接触。
2、接地线和接地体选择错误
接地线是指连接于接地体与电气设备之间的金属导线,分为自然接地线和人工接地线。选用接地线时我们应同时考虑多方面的因素,如经济省材、电阻值、截面积、热稳定性及机械强度等等,但在实际安装过程中,施工者往往因为过于注重经济的原因而忽略了其它方面的安全因素,接地线在工作过程中就会出现断线漏电、绝缘受损、接头接触不良等质量问题。
(一)、更换土壤
这种方法是采用电阻率较低的土壤(如粘土、黑土,泥炭及砂质粘土等)替换原有電阻率较高的土壤,置换范围在接地体周围1~4米范围内。换土后,接地电阻可以减小到原来的2/3~2/5。这种方法简单易行,但降低接地电阻效果较低,为达到预定的要求,往往要花费很多人力和工时。
(二)、人工处理土壤
在接地体周围土壤中加入食盐、煤渣、炭末、炉灰、焦灰等,以提高土壤的导电率,其中最常用的是食盐,因食盐对于改善土壤电阻系数的效果较好,受季节性变动较小,且价格低廉。处理方法是,在每根接地体的周围挖直径为0.5~1.0米左右的坑,将食盐和土壤一层隔一层地依次填入坑内。通常食盐层的厚度为约1厘米,土壤的厚度大约为10厘米,每层盐都要用水湿润,一根管形接地体的耗盐量约为30~40千克;这种方法对于砂质土壤可把接地电阻降为原来的(1/6~1/8)左右,而砂质粘土中则可降为原来的(2/5~1/3)左右。如果再加入10千克左右的木炭,效果会更好。但是,该法也有缺点,如对岩石及含石较多的土壤效果不大;降低了接地体的稳定性;会加速接地体的锈蚀;会因为盐的逐渐溶化流失而使接地电阻慢慢变大。
(三)、深埋接地极
在不能用增大接地网水平尺寸的方法来降低流散电阻的情况下,如果周围土壤电阻率不均匀,地下深处的土壤或水的电阻率较低时,可采取深埋接地极来降低接地电阻值。这种方法对含砂土壤最有效果。此法所采用的垂直接地体长度,视地质条件一般为5~10米,再长时则效果不明显且给施工也带来困难。接地体通常采用φ20~75毫米的圆钢。不同直径的圆钢对接地电阻值的影响很小。在施工时,可采用φ50毫米及以上的小型人工螺旋钻或钻机打孔。在打出的孔穴中埋设φ20~75毫米圆钢接地体,再灌入碳粉浆(用碳纤维拌水浆或泥浆)。
(四)、灌注法
在管形接地体的管壁上每隔一定距离钻上小孔,孔径约1厘米左右,每隔10~15厘米左右钻几个孔,然后将各管打入地中,再把食盐或硫酸铜等物品的饱和溶液灌入管内,让液体自动地通过管壁的小孔流入地中,从而达到降低接地电阻的目的。
五、结束语
综上所述,加强对现代建筑电气设备的接地保护的剖析,能够对现代建筑电气设备的接地保护潜在的问题进行把握,进而能够提出一些防备的对策,如此方可在实践的工程中对接地施工进行掌控,提高现代建筑电气设备工程的质量。
参考文献
[1]乔新国.电气设备安全技术[M].北京:中国电力出版社,2011
[2]张彦军.浅析电气设备的接地保护和安全用电[J].大科技,2013(12)
[3]李青,顾剑波,关明.接地保护在电气设备中的应用[J].商情,2010(13)
[4]余美坤.论现代建筑电气设备的接地保护[J].商业文化(下半月),2011(07)