1、接地保护一、名词解释根据对施工安全、电气设备的保护需要,将用 电设备必须接地,来保 护用电设备的安全和人身安全,接地按照其保护方式,可分为以下几种:1、防雷接地2、工作接地3、安全保护接地4、屏蔽接地和防静电接地5、共用接地系统6、等电位接地,下面先分别介绍各个接地的名词解释。1、防雷接地为了把雷电流迅速的导入大地,以防止雷害为目的的接地为防雷接地,智能化楼内有建筑电气设备和大量的电子设备与布线系统,如通讯自动化系统,办公自动系统,火灾 报警系统及消防控制系统等自动系统,其中 电子设备和布线系统一般是属于耐压等级低,防干扰要求高,最怕受到雷击的部分,不管雷电时 直接、 还是以其他方式的雷电干扰
2、,都会 对电子设备受到损害和严重的干扰,因此防雷接地必 须严格要求按照建筑物防雷接地设计规范的有关要求。2、工作接地将变压器的中性点直接与大地的金属相连的接法称为工作接地,接地的中性线必须要铜芯绝缘线,不能与其他接地线 混接,也不能与 PE 线连接仪表系统中用以降低电磁干扰的部件(如电缆的屏蔽层、排扰线、仪表上的屏蔽接地端子等),应作屏蔽接地。除信号源本身接地者外,屏蔽接地 应在控制室侧实施。仪表工作接地应采用单独接地体接地。接地体应与 电气接地体不小于 5m 的距离。接地电阻应不大于 4 欧姆。 3、安全保护接地安全保护接地就是将电器设备不带电的金属部分与接地体之间作良好的金属连接,即将大楼
3、内的电气设备以及设备附件的金属连接,金属管用 PE 连接起来,但是严禁将 PE 线与 N 线相连,这些措施不仅是保障智能建筑电气系统安全、有效地运行措施,也是保障非智能建筑内 设备及人身安全的必要手段,通常需要做接地的自控设备如:仪表盘、仪表柜、仪表箱、 DCS/PLC 的机柜和操作站、仪表供电设备、电缆桥架、穿线管、接线盒一般来讲,使用 DC24V 为电源的现场仪表、变送器等无特殊要求的可不作保护接地。 保护接地的方法:现场仪表桥架、穿线管应每隔 30m 用接地线与已接地的金属构件相连。控制室的仪表自控设备、机柜、仪表盘等应单独设置保 护接地汇流排。其接地体可与 电力系统的接地体共用。 保护
4、接地是在三相五线制中使用,保护接零是在三相四线制中使用。三相四线制是 L1,L2,L3,和 N;三相五线制是最新国标规定的供电标准,是指 L1,L2,L3,N 和接地,在三相四线制中,N相往往是和 L 相一起通过断路器或开关控制的,如果 N 相断路,将起不到保护的作用,所以在三相五线制中要求接地线必须没有任何的开关控制,直接从变压器二次侧中性点接地线引出,所以接地线比较可靠。另外,由于电网的负载不均衡,零线上并不是完全没有电压,所以,保护接零虽然可以在一定程度上保护用电安全。而保护接地显然是最安全可靠的方式了。还有一个方面,如果保护接零的话,电器设备出现故障以后,火线的电流和零线的电流还是一致
5、的,所以仪表不好判断是否发生漏电故障。所以保护接地要比保护接零可靠。在中性点接地的三相四线制 380/220V 的低压电路中,为了保证人身安全,将用电设备如电动机的金属外壳与电源接地的中性线直接连接,这种接地方式称为接零保护。电动机进行保护接零以后,当发生绝缘损坏而使电动机外壳带电时,因为接地零线电阻值很小,所以 这时相对中线(地)的短路电流很大,将使 电路的保护装置,如保险丝、自 动空气保护开关等电气保护设备迅速动作而切断电源,以达到保 护人身安全的目的。另外,在中性点直接接地的低压三相四线制配电网络中,单纯采用保护接地,是不能保 证人身安全的。因为人体一旦触及 带电的电机外壳时,是处于与保
6、护接地并联的位置,因此 还有一定的危及安全的电流通过人体,有致命危险存在。所以在电源中性点直接接地系统中,采用接地保护是不够安全的,应采用接零保护。在我们应用过程中,不管用哪种接地保护都是为了更好的保护人与设备的安全。在重工业单位接地更为重要,接地的良好是设备正常运转的前提。4、屏蔽接地和防静电接地电磁屏蔽及其正确接地时电子设备防止电磁干扰的最佳保护方法,可将设备外壳和 PE 线连接,穿 导线或者是电缆的金属管,电缆的金属外皮和屏蔽层的一端,重要 电子设备室的墙、板、地板的钢筋网及金属门窗也应多点与 PE 线可靠连 接,如高压电缆的接地线与接地网的连接。电缆的屏蔽层、排扰线应作屏蔽接地。在强雷
7、击区,高磁场区,室外架空不带屏蔽的普通多芯电缆, 备用芯应屏蔽接地。主要是为了避免雷电或高磁在信号线路感应出高电压。 现场接线箱内,端子两 侧的电缆屏蔽线应在箱内进行跨接。同一信号回路,同一屏蔽层应该单点接地。一般屏蔽接地应 在控制室一侧接地。在控制内应设置信号及屏蔽接地汇流排。在非隔离的信号系统中,应建立一个统一的信号参考点。即进行信号回路接地。通常 为直流电源的负极接地。使用非隔离的信号系统这是我在设计中一般的首选方法。在运行时,系 统受到干扰的情况极其少见。 在隔离的信号系统中,隔离信号可不接地。这里指的隔离是每一个 输入/输出信号与其他输入输出信号的电路是绝缘的,做到电源独立、相互隔离
8、、参考点浮空。我认为在回路较多的系统,不要轻易使用这种方法。5、等电位连接等电位连接是防止人身遭受电击,发生电气火灾及电子设备抗干扰的主要措施,将建筑物的各种设备金属外壳、金属管、电缆支架、金属 线槽、 电缆金属外皮、建筑物的钢筋网等金属体,就近与共用接地装置可靠连接。5.1 总等电位连接(MEB):总等电位连接的作用在于降低建筑物内间接接触电压和不同金属部件间的电位差,并消除自建筑物外经电气线路和各种金属管道引入的危险故障电压的危害,它应通过进线配电箱近旁的总等电位连接端子板将导电部分互相连接,进线配电箱的 PE(PEN)母排,公用设施的金属管道,如果可能,应包括金属建筑结构如果做了人工接地
9、,也包括其接地极的引 线。建筑物每一电源进线都应做等电位连接,各个总等电位连接端子板应互相连接。5.2 辅助等电位连接将两导电部分用导线直接作等电位连接,使故障接触电压降至接触电压限制以下,称为辅助等电位连接。下列情况下需要作辅助等电位连接,电源网络阻抗过大,使自动切断电源时间过长,不能 满足防点击要求时,自 TN 系 统同一配电箱供给固定形式和移动式两种电气设备,而固定式设备保护电源切断。二、接地的分类及其接线形式什么叫等电位 所谓等电位连接就是把所有金属外壳,金属构架,金属水管等金属的东西与大地可靠连接,形成电位相同等电位是两点或以上的电势相等,电荷在 等电位点间移动,不做功或做功为零,既
10、与路径无关,电位差 为零的点就是 等 电位。配电系统接地形式的具体分类:TN 、TT、IT1、TN TN-S 接地系 统( 三相五线制供电 接地系统) 该供电 接地系 统在建筑总配电处将零线(N)和 保护 接地(PE)线重复接地,之后 PE 线和 N线严格分离,不混接。2、TTTT 系统为三相四 线制中性点直接接地,电源系统与电气装置的外露可导电部分分别直接接地的系统。它的中性线在电 源侧接地后引出,并只做工作零线,用 电端的电气装置外露可导电部分在现场直接接地.TT 系统 适用于1、由供 电部门以低压配 电系统供电的和远离变电所的建筑物。2、对电压干扰要求高的精密电子和 数据处理设备。3、对
11、 防火防爆有要求的 场所。3、IT 系 统,即中性点不 接地系统IT 系统的电源不接地或通过阻抗接地, 电气设备外露可导电部分可直接接地或通过保护线接到电源的接地体上,这也是 保护接地。由于该系统出现第一次故障时故障电流小, 电气设备金属外壳不会产生危险性的接触电压,因此可以不切断电源,使 电气设备继续运行,并可通 过报警装置及检查消除故障。就接地最长用的方式来看,我们目前应用最为广泛的接地有以下几种其中 TN 系统有可以分为三种形式:TN-S、 TN-C、TN-C-S1 TN-S:L1L2L3+PE(保护线)+N(中性线)TN-S 方式供电系统它是把工作零线 N 和专用保护线 PE 严格分开
12、的供电系统,称作 TN-S 供电系统, TN-S 供 电系统的特点如下。1 )系统正常运行时,专用保护线上没有电流,只是工作零线上有不平衡电流。 PE 线对地没有电压,所以电气设备金属外壳接零保护是接在专用的保护线 PE 上,安全可靠。2 )工作零线只用作单相照明负载回路。3 )专用保护线 PE 不许断线,也不 许进入漏电开关。4 )干线上使用漏电保护器,工作零线不得有重复接地,而 PE 线有重复接地,但是不经过漏电保护器,所以 TN-S 系统供电干线上也可以安装漏电保护器。5 ) TN-S 方式供电系统安全可靠,适用于工 业与民用建筑等低压供电系统。在建筑工程开工前的“三通一平 ”(电通、水
13、通、路通和地平必须采用 TN-S 方式供电系统。2、TN-C:L1L2L3+PEN(二者合一)TN-C 方式供电系统它是用工作零线兼作接零保护线,可以称作保护中性线,可用 NPE 表示3、TN-C-S:L1L2L3+前半部 PEN,后半部 PE+N1 )工作零线 N 与专用保护线 PE 相联通,如图 , 这段线路不平衡电流比较大时,电气设备的接零保护受到零线电位的影响。PE 线上没有 电流,即 该段导线上没有电压降,因此, TN-C-S 系统 可以降低电动机外壳对地的电压,然而又不能完全消除这个电压,这个电压的大小取决于负载不平衡度的情况线路的长。负载越不平衡, N 线又很长时,设备外壳对地电
14、压偏移就越大。所以要求负载不平衡 电流不能太大,而且在 PE 线上应作重复接地。2 ) PE 线在任何情况下都不能 进入漏电保护器,因 为线路末端的漏电保护器动作会使前级漏电保护器跳闸造成大范围停电。3 )对 PE 线除了在总箱 处必须和 N 线相接以外,其他各分箱处均不得把 N 线和 PE 线相联, PE 线上不许安装开关和熔断器,也不得用大顾兼作 PE 线。通过上述分析, TN-C-S 供电系统是在 TN-C 系统上临时变通的作法。当三相电力变压器工作接地情况良好、三相负载 比较平衡时, TN-C-S 系统在施工用电实践中效果还是可行的。但是,在三相负载不平衡、建筑施工工地有专用的电力 变压器时,必 须采用 TN-S 方式供电系统。三、接地安装规范埋入大地以便与大地连接的导体或几个导体的组 合称为接地极。接地极就是与大地充分接触,实现 与大地连接的电 极,在 电气工程中接地极是用多条 2.5M 长,45X45mm 镀锌角钢,钉于 800mm 深的沟底,间隔距离为 5M, 再用引出线引出。接地电阻标准接地极选择要求地上 地下种类 规格单位室内 室外 交流电流回路直流电流回路直径 mm 6 8 10 12圆钢截面 mm 60 100 100 100扁钢 厚度 mm 3 4 4 6角钢 厚度 mm 2 2.5 4 6钢管 钢管壁厚度 mm2.5 2.5 3.5 4.5