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接地装置

作者:众彩网 来源:本站原创 日期:2020-06-30 03:44 点击: 

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  接地装置是指埋设在地下的接地电极与由该接地电极到设备之间的连接导线的总称。

  接地装置也称接地一体化装置:把电气设备或其他物件和地之间构成电气连接的设备。(建筑电气施工技术)。接地装置由接地极(板)、接地母线(户内、户外)、接地引下线(接地跨接线)、构架接地组成。它被用以实现电气系统与大地相连接的目的。与大地直接接触实现电气连接的金属物体为接地极。它可以是人工接地极,也可以是自然接地极。对此接地极可赋以某种电气功能,例如用以作系统接地、保护接地或信号接地。接地母排是建筑物电气装置的参考电位点,通过它将电气装置内需接地的部分与接地极相连接。它还起另一作用,即通过它将电气装置内诸等电位联结线互相连通,从而实现一建筑物内大件导电部分间的总等电位联结。接地极与接地母排之间的连接线称为接地极引线。

  安全隔离变压器safety isolating transformer。供给工具、其他设备及配电电路安全特全低电压的变压器。它的输入绕组和输出绕组至少由相当于双重绝缘或加强绝缘在电气加以隔离

  接地装置是由埋入土中的接地体(圆钢、角钢、扁钢、钢管等)和连接用的接地线构成。

  按接地的目的,电气设备的接地可分为:工作接地、防雷接地保护接地、仪控接地。

  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。

  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)(现称接闪杆、线、带)、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。

  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。

  仪控接地:发电厂的热力控制系统、数据采集系统、计算机监控系统、晶体管或微机型继电保护系统和远动通信系统等,为了稳定电位、防止干扰而设置的接地。也称为电子系统接地。

  接地电阻是指电流经过接地体进入大地并向周围扩散时所遇到的电阻。大地具有一定的电阻率,如果有电流流过时,则大地各处就具有不同的电位。电流经接地体注入大地后,它以电流场的形式向四处扩散,离接地点愈远,半球形的散流面积愈大,地中的电流密度就愈小,因此可认为在较远处(15~20m以外),单位扩散距离的电阻及地中电流密度已接近零,该处电位已为零电位。图中曲线U=f(r)即表示地表面的电位分布情况(r表示离雷电流注入点的距离)。

  接地点处的电位Um与接地电流I的比值定义为该点的接地电阻R,R=Um/I。当接地电流为定值时,接地电阻愈小,则电位Um愈低,反之则愈高。接地电阻主要取决于接地装置的结构、尺寸、埋入地下的深度及当地的土壤电阻率。因金属接地体的电阻率远小于土壤电阻率,故接地体本身的电阻在接地电阻中可以忽略不计

  首先充分利用自然接地体,节约投资,如果实地测量的自然接地体电阻已满足接地电阻值的要求而且又满足热稳定条件时,不必再装设人工接地装置,否则应装设人工接地装置作为补充。

  人工接地装置的布置应使接地装置附近的电位分布尽量均匀,以降低接触电压和跨步电压,保证人身安全。

  建筑物的钢结构和钢筋、行车的钢轨、埋地的金属管道(可燃液体和可燃可爆气体的管道除外)以及敷设于地下而数量不少于两根的电缆金属外皮等,均可作为自然接地体。变配电所可利用它的建筑物钢筋混凝土基础作为自然接地体。利用自然接地体时,一定要保证电气连接良好。

  常用的垂直接地体为直径50mm、长2.5m的钢管或L50×5的角钢,为了减少外界温度变化对流散电阻的影响,埋入地下的垂直接地体上端距地面不应小于0.7m。

  对于敷设在腐蚀性较强的场所的接地装置,应根据腐蚀的性质,采用热镀锡、热镀锌等防腐蚀措施,或适当加大截面。

  当多根接地体相互靠近时,入地电流的流散相互排挤,这种影响称为屏蔽效应。这使接地装置的利用率下降,所以垂直接地体的间距不宜小于5m,水平接地体的间距也不宜小于5m。

  接地网的布置,应尽量使地面的电位分布均匀,以减小接触电压和跨步电压。人工接地网外缘应闭合,外缘各角应作成圆弧形。35~110kV/6~10kV变电所的接地网内应敷设水平均压带。为了减小建筑物的接触电压,接地体与建筑物的基础间应保持不小于1.5m的水平距离,一般取2~3m。

  等电位连接是一种不需增加保护电器,只要增加一些连接导线,就可以均衡电位和降低接触电压,消除因电位差而引起电击危险的措施。它既经济又能有效的防止电击。

  等电位连接通常包括总等电位连接和辅助等电位连接两种。所谓总等电位连接是将电气装置的PE线或PEN线与附近的所有金属管道构件(例如接地干线、水管、煤气管、采暖和空调管道等,如果可能也包括建筑物的钢筋及金属构件)在进入建筑物处和等电位连接端子板(即接地端子板)连接。总等电位连接靠均衡电位而降低接触电压,并消除从电源线路引入建筑物的危险电压。

  总等电位连接的主要目的不在于缩短保护电器的动作时间,而是使人所能同时触及的外露导电部分和外部导电部分之间的电位近似相等,即将接触电压降到安全值以下。正常条件下安全电压值为50V,在潮湿环境中为25V。当采用自动切断电源作为防止间接电击的措施时,总等电位连接是不可缺少的。

  辅助等电位连接又叫局部等电位连接,是在一个局部范围内将PE线或PEN线与附近所有能触及的外露导电部分和外部导电部分相互连接,使其在局部范围内处于同一电位,作为总等电位连接的补充。局部等电位连接的主要目的在于使接触电压降低至安全电压以下。

  装有防雷装置的建筑物,在防雷装置与其他设施和建筑物内人员无法隔离的情况下,也应采取等电位连接的方法。

  当部分电气装置位于总等电位连接作用区以外时,应装设漏电断路器,并且这部分的PE线应与电源进线的PE线隔离,改接至单独的接地极,杜绝外部窜入的危险电压。

  1、接地体顶面埋设深度应符合设计要求。当无规定时,不宜小于0.6m。角钢及钢管接地体应垂直配置。除接地体外,接地体引出线的垂直部分和接地装置焊接部位应作防腐处理;在作防腐处理前,表面必须除锈并去掉焊接处残留的焊药。

  2、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。

  3、接地线应防止发生机械损伤和化学腐蚀;接地线在穿过墙壁、楼板和地坪处应加装钢管或其它坚固的保护管,有化学腐蚀的部位还应采取防腐措施。

  5、每个电气装置的接地应以单独的接地线与接地干线相连接,不得在一个接地线中串接几个需要接地的电气装置。

  6、接地体敷设完后的土沟其回填土内不应夹有石块和建筑垃圾等;外取的土壤不得有较强的腐蚀性;在回填土时应分层行实。

  7、接地体(线)的连接应采用焊接,焊接必须牢固无虚焊。接至电气设备的接地线,应用镀锌螺栓连接。

  邓长征, 杨迎建, 童雪芳, et al. 接地装置冲击特性研究分析[J]. 高电压技术, 2012, 38(9):2447-2454.

  沈培坤, 刘顺喜. 防雷与接地装置[M]. 化学工业出版社, 2006.

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