01接地系統(tǒng)的5個基本概念

提到接地,大家第一想到的是不是接地極?其實接地是一個系統(tǒng),而不是單一的存在,今天給大家分享接地的基本概念。提升自己不必每分鐘都學(xué)習(xí),但求學(xué)習(xí)中每分鐘都有收獲。

1.什么是地

地,是指能供給或接受大量電荷,可用來作為良好的參考電位的物體,一般指大地,工程上 取為零電位。電子設(shè)備中的電位參考點也稱為“地”,但不一定與大地相連。

2.接地

將電力系統(tǒng)或電氣裝置的某些導(dǎo)電部分,經(jīng)接地線連接至“地”,通常指接地極。

3.接地極和接地極系統(tǒng)(接地裝置)

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為提供電氣裝置至大地的低阻抗通路而埋入地中,并直接與大地接觸的金屬導(dǎo)體,稱為接地極。兼作接地極用的直接與大地接觸的各種金屬構(gòu)件、金屬管道、金屬井管、建(構(gòu))筑物和設(shè)備基礎(chǔ)的鋼筋等稱為自然接地極。

由各接地極、總接地端子或接地母線及它們之間的連接導(dǎo)體組成的系統(tǒng),稱為接地極系統(tǒng)(接地裝置)。一般取總接地端子或接地母線為電位參考點。

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4.接地線

電氣裝置的接地端子與總接地端子或接地母排連接用的導(dǎo)體,稱為接地線。

5.接地系統(tǒng)

接地線和接地極系統(tǒng)的總和,稱為接地系統(tǒng)。

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02功能性接地與保護(hù)性接地

根據(jù)接地的不同作用,一般分類如下

1.功能性接地

用于保證設(shè)備(系統(tǒng))的正常運行,或使設(shè)備(系統(tǒng))可靠而正確地實現(xiàn)其功能。如:

(1)工作(系統(tǒng))接地。根據(jù)系統(tǒng)運行的需要進(jìn)行的接地,如電力系統(tǒng)的中性點接地、電話系統(tǒng)中將直流電源正極接地等。

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(工作接地)

(2)信號電路接地。設(shè)置一個等電位點作為電子設(shè)備基準(zhǔn)電位,簡稱信號地。

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(信號接地)

2.保護(hù)性接地

以人身和設(shè)備的安全為目的的接地。如:

(1)保護(hù)接地。電氣裝置的外露導(dǎo)電部分、配電裝置的構(gòu)架和線路桿塔等,由于絕緣損壞有可能帶電,為防止其危及人身和設(shè)備的安全而設(shè)的接地。

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(保護(hù)接地)

(2)雷電防護(hù)接地。為雷電防護(hù)裝置(避雷針、避雷線和避雷器等)向大地泄放雷電流而設(shè)的接地,用以消除或減輕雷電危及人身和損壞設(shè)備。

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(防雷接地)

(3)防靜電接地。將靜電導(dǎo)人大地防止其危害的接地。如對易燃易爆管道、儲罐以及電子器件、設(shè)備為防止靜電的危害而設(shè)的接地。

(4)陰極保護(hù)接地。使被保護(hù)金屬表面成為電化學(xué)原電池的陰極,以防止該表面腐蝕的接地。保護(hù)做法可采用犧牲陽極法和外部電流源抵消氧化電壓法。犧牲陽極法是用鎂、鋁、錳或其他較活潑的金屬埋設(shè)于被保護(hù)金屬附近并與其搭接,但此法只能在有限范圍提供保護(hù)。

對于長電纜金屬外皮和金屬管道可采用對被保護(hù)金屬施加相對于周圍土壤為-0.7-1.2V的直流電壓進(jìn)行保護(hù)。該直流電源一般通過整流獲得。

3.電磁兼容性接地

電磁兼容性是使器件、電路、設(shè)備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中能正常工作,且不對該環(huán)境中任何事物構(gòu)成不能承受的電磁騷擾。

為此目的所做的接地稱為電磁兼容性接地。進(jìn)行屏蔽是電磁兼容性要求的基本保護(hù)措施之一。為防止寄生電容回授或形成噪聲電壓需將屏蔽進(jìn)行接地,以便電氣屏蔽體泄放感應(yīng)電荷或形成足夠的反向電流以抵消干擾影響。

04電氣設(shè)備必須接地與不可接地

1.應(yīng)接地的范圍:電氣裝置和設(shè)施的下列金屬部分,均應(yīng)接地:

(1)電機、變壓器和高壓電器等的底座和外殼;

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(2)電氣設(shè)備傳動裝置;

(3)互感器的二次繞組;

(4)發(fā)電機中性點柜外殼、發(fā)電機出線柜和封閉母線的外殼等;

(5)氣體絕緣全封閉組合電器(GI5)的接地端子:

(6)配電、控制、保護(hù)用的屏(柜、箱)及操作臺等的金屬框架;

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(7)他裝控制電纜的外皮;

(8)屋內(nèi)外配電裝置的金屬架構(gòu)、鋼筋混凝土架構(gòu)以及靠近帶電部分的金屬圍欄和金屬門;

(9)電力電纜接線盒、終端盒的外殼,電纜的外皮,穿線的鋼管,各種金屬接線盒和電纜橋架等;

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(10)裝有避雷線的架空線路桿塔;

(11)除瀝青地面的居民區(qū)外,其他居民區(qū)內(nèi),不接地、消弧線圈接地和高電阻接地系

統(tǒng)中無進(jìn)雷線架空線路的金屬桿塔和鋼筋混凝土桿塔;

(12)裝在配電線路桿塔上的開關(guān)設(shè)備、電容器等電氣設(shè)備;

(13)箱式變電站的金屬箱體;

(14)攜帶式、移動式電氣設(shè)備的外殼;

(15)敷線的鋼索及起重運輸設(shè)備軌道。

其中(4)、(5)、(13)以及發(fā)電機機座或外殼;直接接地的變壓器中性點;變壓器、發(fā)電機、高壓并聯(lián)電抗器中性點所接消弧線圈、接地電抗器、電阻器或變壓器的接地端子;避雷器、避雷針、避雷線的接地端子應(yīng)采用專門敷設(shè)的接地線接地。

2.可不接地的范圍

電氣設(shè)備和電力生產(chǎn)設(shè)施的下列金屬部分可不接地:

(1)安裝在配電屏、控制屏和配電裝置上的電測量儀表、繼電器和其他低壓電器等的外殼,以及當(dāng)發(fā)生絕緣損壞時,在支持物上不會引起危險電壓的絕緣子金屬底座等;

(2)安裝在已接地的金屬架構(gòu)上的設(shè)備(應(yīng)保證電氣接觸良好),如套管等;

(3)直流標(biāo)稱電壓20V及以下的蓄電池室內(nèi)的支架;

(4)在干燥場所,交流額定電壓50V及以下、直流額定電壓110V及以下的電氣設(shè)備。

04什么是等電位連接

1.等電位聯(lián)結(jié)的作用

建筑物的低壓電氣裝置應(yīng)采用等電位聯(lián)結(jié),以降低建筑物內(nèi)間接接觸電壓和不同金屬書體間的電位差;避免自建筑物外經(jīng)電氣線路和金屬管道引入的故障電壓的危害;減少保護(hù)電器動作不可靠帶來的危險和有利于避免外界電磁場引起的干擾、改善裝置的電磁兼容性。

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2.等電位聯(lián)結(jié)的分類

①.總等電位聯(lián)結(jié)

總等電位聯(lián)結(jié)是將建筑物電氣裝置外露導(dǎo)電部分與裝置外導(dǎo)電部分電位基本相等的連接。通過進(jìn)線配電箱近旁的總等電位聯(lián)結(jié)端子板(接地母排)將下列導(dǎo)電部分互相連通:

(1)進(jìn)線配電箱的PE(PEN)母排;

(2)金屬管道如給排水、熱力、煤氣等干管;

(3)建筑物金屬結(jié)構(gòu);

(4)建筑物接地裝置。

建筑物每一電源進(jìn)線都應(yīng)做總等電位聯(lián)結(jié),各個總等電位聯(lián)結(jié)端子板間應(yīng)互相連通。

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②.輔助等電位聯(lián)結(jié)

將導(dǎo)電部分間用導(dǎo)體直接連通,使其電位相等或接近,稱為輔助等電位聯(lián)結(jié)。

③.局部等電位聯(lián)結(jié)

在一局部場所范圍內(nèi)將各可導(dǎo)電部分連通,稱為局部等電位聯(lián)結(jié)?赏ㄟ^局部等電位聯(lián)結(jié)端子板將PE母線(或干線)、金屬管道、建筑物金屬體等相互連通。下列情況需作局部等電位聯(lián)結(jié):

(1)當(dāng)電源網(wǎng)絡(luò)阻抗過大,使自動切斷電源時間過長,不能滿足防電擊要求時;

(2)由TN系統(tǒng)同一配電箱供電給固定式和手持式、移動式兩種電氣設(shè)備,而固定式設(shè)備保護(hù)電器切斷電源時間不能滿足手持式、移動式設(shè)備防電擊要求時;

(3)為滿足浴室、游泳池、醫(yī)院手術(shù)室等場所對防電擊的特殊要求時;

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(4)為避免爆炸危險場所因電位差產(chǎn)生電火花時;

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2.等電位連接線的界面要求

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3.等電位聯(lián)結(jié)與接地的關(guān)系

接地可視為以大地作為參考電位的等電位聯(lián)結(jié),為防電擊而設(shè)的等電位聯(lián)結(jié)一般均作接地,與地電位相一致,有利于人身安全。

4.等電位聯(lián)結(jié)線的安裝

(1)金屬管道上的閥門、儀表等裝置需加跨接線連成電氣通路。

(2)煤氣管入戶處應(yīng)插入一絕緣段(如在法蘭盤間插入絕緣板),并在此絕緣段兩端跨

接火花放電間隙,由煤氣公司實施。

(3)導(dǎo)體間的連接可根據(jù)實際情況采用焊接或螺栓連接,要求做到連接可靠。

(4)等電位聯(lián)結(jié)線應(yīng)有黃綠相間的色標(biāo),在總等電位聯(lián)結(jié)端子板上刷黃色底漆并作黑色“接地”標(biāo)記。

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05防雷接地和保護(hù)接地對應(yīng)的接地電阻是多少?

上面為大家分享可接地的基本知識,看完也基本了解了接地的相關(guān)知識;我們知道了防雷接地,工作接地和保護(hù)接地的作用,但是這些接地種類對接地電阻有什么要求呢?我們經(jīng)常看到,接地電阻要求有0.5Ω、4Ω、10Ω甚至30Ω,那么具體有什么要求呢?我們不去深究理論(頭暈),直接看結(jié)果!

1.什么是接地電阻?

概念:應(yīng)接地的電氣設(shè)備通過接地裝置和大地之間的電阻稱為接地電阻,主要由以下5部分構(gòu)成:

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(1)電氣設(shè)備和接地線的接觸電阻。

(2)接地線本身的電阻。

(3)接地體本身的電阻。

(4)接地體和大地的接觸電阻。

(5)大地的電阻。

2.不同的電氣設(shè)備對接地電阻有不同的要求:

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(1)大接地短路電流系統(tǒng)R≤0.5歐

(2)容量在100kVA以上的變壓器或發(fā)電機R≤4歐

(3)閥型避雷器R≤5歐

(4)獨立避雷針、小接地電流系統(tǒng)、容量在100kVA及以下的變壓器或發(fā)電機、高低壓設(shè)備共用的接地均R≤10歐

(5)低壓線路金屬桿、水泥桿及煙囪的接地R≤30歐