接地的基本知识
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低压配电系统的接地安全基础知识低压配电系统的接地安全,是指将低压配电设备与大地之间建立良好的电气连接,以确保人员和设备的安全。
接地是电气系统中的一项重要安全措施,它能够有效地消除电气设备的接触电压,减少漏电流对人体的危害,保护设备免受感应电压和雷电冲击等因素的干扰。
本文将从低压配电系统接地的基本原理、接地设计、接地系统的构成和接地设备的选型等方面进行详细阐述。
一、低压配电系统接地的基本原理低压配电系统的接地基本原理是通过将电气设备的金属外壳或导电部分与大地形成一个低阻抗的导体连接,以实现电气设备以及人员对地的电位相等,从而消除接触电压和保护人身安全。
低压配电系统的接地方式主要有以下几种:1. 单点接地方式:将低压配电系统的中性点与大地连接,即单点接地,常用于单相三线或三相四线系统,适用于电力、工业、商业和住宅等领域。
2. 多点接地方式:将低压配电系统中的多个中性点或金属外壳与大地形成多个接地点,即多点接地。
多点接地方式在某些场合可以提供更好的电气安全性,如医疗设备、精密仪器和计算机电源等。
二、低压配电系统接地的设计原则低压配电系统的接地设计应遵循以下基本原则:1. 安全性原则:接地设计应符合国家和行业标准的要求,确保人员和设备的安全。
2. 可靠性原则:接地系统应具有良好的导电性和耐久性,确保接地的有效性和稳定性。
3. 经济性原则:接地设计应根据实际情况综合考虑成本和效益,合理选择接地材料和设备,实现经济效益最大化。
4. 简易性原则:接地系统的设计和施工应简单、方便,易于操作和维护。
三、低压配电系统接地系统的构成低压配电系统的接地系统由以下几部分组成:1. 接地电极:接地电极是将电气设备与大地连接的关键部分,常见的接地电极有接地棒、接地网和接地钢筋等。
- 接地棒是将电气设备与地下大地连接的金属棒状物体,通常由铜或镀铜的钢制成,材料导电性好,耐腐蚀性强,使用寿命长。
- 接地网是将大面积的金属部分与大地连接的网格状导体,通常由铜、镀铜钢筋或镀铜铝合金制成,具有良好的导电性能和机械强度。
接地与防雷接地依据其目的而具有种种功能。
在这里将从设备的观点来对接地的技术,简述其观念及目前状况。
(1)避雷设备的接地雷击电流流入大地某点时,其附近的电压就会上升,并产生某种形状的电位分布。
若雷击地点的附近有电气设备、人类、家畜存在时,将被加上由于雷电电流所导致的电压。
此种电压若超出电气设备或人畜的忍受程度时,则将发生雷击事故。
在此种情况下,若装设与大地间具有电气端子功能的接地电极时,电压上升、电极分布、电位分布等将具有不同的形态。
亦即接地电极得以抑制电压上升,并具有减轻跨步电压的效果。
欲抑制电压上升,主要在于接地电阻(严格来说应为接地阻抗)。
此外,欲减低跨步电压,除了接地电阻以外,接地电极所具有的电位分布及电位梯度亦有影响。
至于避雷设备的接地电极,以往多使用板状电极,但若由突破阻抗的观点来看,则使用线装或环状电极将较为有利。
近年来也常省略人工接地电极而采用建筑物结构体接地。
以接地电极来施工时,若能满足接地电阻值,理应可以适用。
但若是共同接地或虽在不同点但与其他设备的接地间具有密切关系时,则一定要对接地系统加以慎重检讨。
(2)医疗设备的接地除了被为“触诊”的诊疗技术以外,进来医疗技术发展很快。
各种医用电子仪器、设备(以下简称ME机器:Medical Electronics)被开发研制出来。
且不论大医院或小诊所,ME 机器均被广泛使用。
代表性的ME机器有心电计、心图观测装置、X射线电视诊断装置等。
这些设备不仅使用于患者的诊断、治疗而已,也普遍使用于手术中患者状况监视之用。
此类ME机器的普及,则对医院的电气设备赋予新的要求,其中之一即ME机器的安全问题。
而主要措施即在设计上对ME机器本身强化绝缘等以及对电气设备的接地等需特别加以考虑。
医院设备接地属于等电位接地。
这种接地方式与电气设备的露出非带电金属部位所实施的保护接地不同,对于非电气设备的金属部分也应全部加以接地,其目的即在于医院设备(病房、检查室)的导电性的部分加以等电位化。
电气接地知识内容一、术语和定义1.接地体(极):埋入地中并直接与大地接触的金属导体,称为接地体(极)。
接地体分为水平接地体和垂直接地体。
2.自然接地体:可利用作为接地体用的直接与大地接触的各种金属构件、金属井管、钢筋混凝土建筑的基础、金属管道和设备等,称为自然接地体。
3.接地线:电气设备、杆塔的接地端子与接地体或零线连接用的在正常情况下不载流的金属导体,称为接地体。
4.接地装置:接地体和接地线的总和,称为接地装置。
5.接地:将电力系统或建筑物电气装置、设施过电压保护装置用接地线与接地体连接,称为接地。
6. 接地电阻:接地体或自然接地体的对地电阻和接地线电阻的总和,称为接地装置的接地电阻。
接地电阻的数值等于接地装置对地电压与通过接地体流入地中电流的比值。
7. 零线:与变压器或发电机直接接地的中性点连接的中性线或直流回路中的接地中性线,称为零线。
8. 保护接零(保护接地):中性点直接接地的低压电力网中,电力设备外壳与保护零线连接称为保护接零(或保护接地)。
9. 安全接地:电气装置的金属外壳、配电装置的构架和线路杆塔等,由于绝缘损坏有可能带电。
为防止其危及人身和设备的安全而设的接地。
10. TN系统:TN电力系统有一点直接接地,电气设施的外露可导电部分用保护线与该点连接,按照中性线与保护线的组合情况,TN系统有以下三种形式:1).TN-S系统.如图:2).TN-C 系统.如图:3).TN-C-S 系统.如图:11. TT 系统TT 系统有一个直接接地点,电气设施的外露可导电部分接至电气上与电力系统的接地点无关的接地极。
如图电力系统接地点外露可导电部分电子系统接地点外露可导电部分电力系统接地点注:L1(即A)相为黄色,L2(即B)相为绿色,L3(即C)相为红色;按国际电工委员会(IEC)规定,中性线淡蓝色、保护线黄、绿双色。
二、部分国家标准及参考标准1. 电气装置安装工程低压电器施工及验收规范GB502542. 电气装置安装工程接地装置施工及验收规范GB501693. 电气装置安装工程电气照明装置施工及验收规范GB502594. 电气装置安装工程起重机电气装置施工及验收规范GB502565. 电气装置安装工程爆炸和火灾坏境电气装置施工及验收规范GB502576. 电气装置安装工程1kV及以下配线工程施工及验收规范GB502587. 10kV及以下变电所设计规范GB500538. 建筑物防雷设计规范GB500579. 通用用电设备配电设计规范GB5005510. 供配电系统设计规范GB5005212.低压配电设计规范GB5005413.爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范GB5005814.电业安全工作规程(发电厂和变电所电气部分)DL40815.电业安全工作规程(电力线路部分)DL409三、现象与说明1.接地:具体表现在各电气屏、柜、箱等到各用电设备及其附属的金属平台、构架、立柱等等,均存在接地不规范或不全。
防雷接地的基本知识防雷接地是一项非常重要的安全措施,目的是为了保护建筑物、设备和人的安全,避免雷电对它们造成的危害。
在防雷接地中,接地是最基本的一个环节,正确的接地可以有效地将雷电流引至地下,从而减小雷电冲击对建筑物和设备的危害。
下面就介绍一些防雷接地的基本知识。
1. 雷电流:雷电在空气电离的过程中,形成的一种瞬时电流,具有较大的电磁能量和热能量,能够对人和设备造成严重的伤害。
2. 感应电压:当雷电电流经过建筑物或设备时,会在它们表面产生一定的感应电压,如果这些电压不能及时、有效地排放,就会对它们造成危害。
3. 防雷接地:防雷接地是指将建筑物或设备通过一定的方法接地,使其与地面形成良好的接触,从而将雷电流安全地引至地下,减小对它们的危害。
4. 接地系统:接地系统是指由接地体、接地线、引下线、接地装置等组成的系统,用于实现防雷接地的功能。
其中,接地体是最重要的组成部分。
二、防雷接地的分类根据接地体的性质和用途,防雷接地可以分为如下几类:1. 自然接地:即利用自然存在的电导率较好的地层和地下水,在接地点附近选择合适的接地体,将建筑物或设备安全地接地。
2. 人工接地:即在地下挖深孔或用开挖机械打孔,再将接地体埋入地下,从而实现防雷接地。
3. 钢筋混凝土接地:即在钢筋混凝土结构中设置接地电极体系,利用钢筋混凝土一些部位作为接地系统的组成部件。
三、接地体的选择和设计接地体的选择和设计是防雷接地系统中最为关键的一环,其正确性直接关系到接地效率和防雷效果。
根据应用场合、地质条件、土壤电阻率等因素选择合适的接地体材料和形式,然后由专业电气工程师进行设计,以保证接地系统可以达到设计要求。
四、接地的施工与维护接地的施工应由专业的电气工程师进行,采用科学的施工方法和工艺,保证接地体的质量和长期稳定性。
接地系统一旦建成,还需要进行定期的维护和检测,以确保其正常运行。
具体的维护内容包括:清除接地体附近的杂物、维护接地线的完好、检查接地系统的接地电阻等。
低压配电系统的接地安全基础知识是电气工程领域中非常重要的内容。
接地安全是指在低压配电系统的运行过程中,为了防止电气设备发生故障或者人员触电而采取的一系列措施。
下面将从接地的重要性、接地方式、接地电阻和接地保护等方面介绍低压配电系统的接地安全基础知识。
接地的重要性低压配电系统的接地是为了确保系统的正常运行和人身安全。
接地可以有效地解决电气设备的漏电问题,防止电气设备带电外壳触及,保护人体不被电流伤害。
另外,接地可以提供电路的零电位参考,保证电气设备的工作正常。
在发生故障时,接地能够迅速将电流引入地,起到保护设备和人员不受伤害的作用。
接地方式低压配电系统的接地方式主要有TN、TT和IT三种。
TN接地方式是指电源端接地,负载端通过零线与地相连,既能保证电流回流到电源处,又能提供电气设备的零电位。
TT接地方式是指电源端和负载端均与地相连,通过接地电阻保证电流回流到电源处,保护设备和人员安全。
IT接地方式是指系统无地点接地,通过接地电阻将系统与地分开,当发生故障时可定位故障点。
接地电阻接地电阻是指接地系统中的电阻,它能够限制故障电流的大小,保护设备和人员的安全。
接地电阻的大小取决于土壤电阻、接地体的材料和形状等因素。
通常要求低压配电系统的接地电阻不超过1Ω,以确保系统工作正常和人员安全。
为了降低接地电阻,可以采取增加接地体数量、加大接地体的面积或者改善土壤条件等措施。
接地保护接地保护是指在低压配电系统中针对接地故障采取的保护措施。
主要有过电流保护、差动保护和接地故障指示等措施。
过电流保护是通过安装保护装置,如熔断器和断路器等,当发生接地故障时,及时切断故障电路,保护设备和人员安全。
差动保护是通过检测电流差值,当差值大于设定值时,自动切断故障电路。
接地故障指示是通过接地故障指示仪,当发生接地故障时,及时指示故障位置,方便维修。
总结低压配电系统的接地安全基础知识包括接地的重要性、接地方式、接地电阻和接地保护等内容。
接地的简单知识接地是现代防雷技术和现代电气技术中必不可少的一个重要的环节,一个接地网的好坏,有时能直接影响电气安全和防雷保护效果。
以下作者从接地的分类、定义、设计、工程建设对接地做全面的介绍,以飨读者。
一、接地的分类:按照接地的作用,一般分为保护性接地和功能性接地。
保护性接地•保护接地:为了防止电气设备绝缘损坏或产生漏电流时,使平时不带电的外露导电部分带电而导致电击,将设备的外露导电部分接地,称为防电击接地。
这种接地还可以限制线路涌流或低压线路及设备由于高压窜入而引起的高电压;当产生电器故障时,有利于过电流保护装置动作而切断电源。
这种接地,也是狭义的“保护接地”。
•防雷接地:将雷电导人大地,防止雷电流使人身和设备受到电击或财产受到破坏。
•防静电接地: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。
特别是目前电子设备中集成电路用得很多,而集成电路容易受到静电作用产生故障,接地后可防止集成电路的损坏。
•防电蚀接地:地下埋设金属体作为牺牲阳极或阴极,防止电缆、金属管道等受到电蚀。
功能性接地•工作接地:为了保证电力系统运行,防止系统振荡.保证继电保护的可靠性,在交直流电力系统的适当地方进行接地,交流一般为中性点,直流一般为中点,在电子设备系统中,则称除电子设备系统以外的交直流接地为功率地。
•逻辑接地:为了确保稳定的参考电位,将电子设备中的适当金属件作为“逻辑地”,一般采用金属底板作逻辑地。
常将逻辑接地及其它模拟信号系统的接地统称为直流地。
•屏蔽接地:将电气干扰源引入大地,抑制外来电磁干扰对电子设备的影响,也可减少电子设备产生的干扰影响其它电子设备。
•信号接地:为保证信号具有稳定的基准电位而设置的接地,例如检测漏电流的接地,阻抗测量电桥和电晕放电损耗测量等电气参数测量的接地。
二、接地中的一些定义•接地 earth一种自然的或人工的电气连接,使电路或电气设备连接到大地或代替大地的某种较大的导电体。
注:对汽车、飞机、火箭等较大的移动体,不能与大地进行固定的接地,可把车身、机体代替大地,称为本体地(body earth)。
接地技术接地技术在现代电子领域方面得到了广泛而深入的应用。
电子设备的“地”通常有两种含义:一种是“大地”(安全地),另一种是“系统基准地”(信号地)。
接地就是指在系统与某个电位基准面之间建立低电阻的导电通路。
“接大地”是以地球的电位为基准,并以大地作为零电位,把电子设备的金属外壳、电路基准点与大地相连。
由于大地的电容非常大,一般认为大地的电势为零。
开始的时候,接地技术主要应用在电力系统中,后来,接地技术延伸应用到弱电系统中。
在弱电系统中的接地一般不是指真实意义上与地球相连的接地。
对于电力电子设备将接地线直接连在大地上或者接在一个作为参考电位的导体上,当有电流通过该参考电位时,接地点是电路中的共用参考点,这一点的电压为0V,电路中其他各点的电压高低都是以这一参考点为基准的,一般在电路图中所标出的各点电压数据都是相对接地端的大小,这样可以大大方便修理中的电压测量。
相同接地点之间的连线称为地线。
把接地平面与大地连接,往往是出于以下考虑:提高设备电路系统工作的稳定性,静电泄放,为工作人员提供安全保障。
接地的目的:安全考虑,即保护接地。
为信号电压提供一个稳定的零电位参考点(信号地或系统地)屏蔽保护作用。
一、接地的类型和作用不同的电路有不相同的接地方式,电子电力设备中常见的接地方式有以下几种:1、安全接地安全接地即将高压设备的外壳与大地连接。
一是防止机壳上积累电荷,产生静电放电而危及设备和人身安全,例如电脑机箱的接地,油罐车那根拖在地上的尾巴,都是为了使聚积在一起的电荷释放,防止出现事故;二是当设备的绝缘损坏而使机壳带电时,促使电源的保护动作而切断电源,以便保护工作人员的安全,例如电冰箱、电饭煲的外壳。
三是可以屏蔽设备巨大的电场,起到保护作用,例如民用变压器的防护栏。
2、防雷接地当电力电子设备遇雷击时,不论是直接雷击还是感应雷击,如果缺乏相应的保护,电力电子设备都将受到很大损害甚至报废。
为防止雷击,我们一般在高处(例如屋顶、烟囱顶部)设臵避雷针与大地相连,以防雷击时危及设备和人员安全。
建筑电气防雷接地系统的知识点,都在这里!01提到接地,大家第一想到的是不是接地极?其实接地是一个电脑系统,而不是单一的存在,今天给大家分享接地的基本概念。
1.什么是地地,是另一类供给或接受大量电荷,可用优异来作为良好的参考电位的物体,一般指大地,工程上取为零电位。
电子设备中的电位参考点也称为“地”,但不一定与大地相连。
2.接地将电力系统或电气装置的某些导电部分,经接地线连接至“地”,通常指接地极。
3.接地极和接地极系统内(接地装置)为提供电气装置至大地的低阻抗通路而埋入地中,并直接与大地接触的矽铱导体,称为接地极。
兼作接地极用的直接与大地接触的各种金属构件、金属管道、金属井管、建(构)筑物和仪器基础的钢筋等称为自然接地极。
由各接地极、总接地端子或接地母线及它们之间的连接导体组成的系统,称为接地极系统(接地装置)。
一般取总接地端子或接地母线为电位参考点。
4.接地线电气装置的接地端子与总接地端子或接地母排连接用的导体,称为接地线。
5.接地系统接地线和接地极系统的总和,称为接地系统。
02移动性接地与保护性接地根据接地的不同作用,一般分类如下1.功能性接地用于保证设备(系统)的正常运行,或使设备(系统)靠谱而正确地实现其功能。
如:(1)工作(系统)接地。
根据系统运行的需要进行电脑系统的接地,如电力系统的中性点接地、电话系统中将直流电源正极接地等。
(2)信号电路接地。
设置一个等电位点作为基准电位,简称信号地。
2.保护性接地以人身和设备的安全可靠为目的的接地。
如:(1)保护接地。
电气装置的外露导电部分、配电装置的构架和区段杆塔等,由于绝缘损坏有可能带电,为防止其人身和设备的安全而设的接地。
(2)雷电防护接地。
为雷电防护装置(避雷针、避雷线和避雷器等)向大地泄放雷电流而设的接地,用以消除或雾危及人身和损坏设备。
(3)防静电接地。
将静电导人大地防止其危害的接地。
如对动火管道、管路以及电子器件、设备为规避静电的危害避开而设的接地。
接地线基础知识详解一、地线的概念地线,又称避雷线,是指用来将电流引入大地的导线;电气设备漏电时,电流通过地线进入大地。
地线的符号是E(Earth);可分为供电地线、电路地线两种。
按我国现行标准,GB2681中第三条依导线颜色标志电路时,一般应该是相线—A相黄色,B相绿色,C相红色。
零线—淡蓝色,地线是黄绿相间,如果是三孔插座,左边是零线,中间(上面)是地线,右边是火线。
简单的说:接地线是电气保护中的一种方式。
它的作用是当你的电器设备漏电或感应带电时能够快速通过接地线将电流引入大地从而使设备外壳不再带电,从而保证了人员后设备的安全。
例如:家用电器设备由于绝缘性能不好或使用环境潮湿,会导致其外壳带有一定静电,严重时会发生触电事故。
为了避免出现的事故可在电器的金属外壳上面连接一根电线,将电线的另一端接入大地,一旦电器发生漏电时接地线会把静电带入到大地释放掉。
另外对于电器维修人员在使用电烙铁焊接电路时,有时会因为电烙铁带电而击穿损坏电器中的集成电路,这一点比较重要。
使用电脑的朋友有时也会忽略主机壳接地,其实给电脑主机壳接根地线,在一定程度上可以防止死机现象的出现。
在电力系统中接地线:是为了在已停电的设备和线路上意外地出现电压时保证工作人员的重要工具。
按规定,接地线必须是25mm2以上裸铜软线制成。
在电器中:接地线就是接在电气设备外壳等部位及时的将因各种原因产生的不安全的电荷或者漏电电流导出的线路。
通俗点说:接地可以防止用电设备表面的静电或漏电对人造成电击伤害,大功率电器尤其需要注意。
二、地线的作用接地线的作用是为了避免家用发生漏电时对人体的伤害而接的;把有可能带电金属壳上的电引到大地中,以免人触到发生触电事故。
如果不接地,一旦设备发生漏电现象,人碰到带电体,就有可能发生触电事故。
家用电接地线是保护人身安全的,防止家用电器漏电后人身触电。
不能防雷。
地线有两种接地,分别是系统接地和保护接地。
系统接地的任务是建立零电位参考点;保护接地的任务是保护人身安全。
低压配电系统的接地安全基础知识低压配电系统的接地是指将设备或设施与大地形成一个低阻抗的导通通路,以保证人身安全和设备正常运行的一项重要措施。
接地安全基础知识包括接地原理、接地方法、接地系统构成、接地装置选型和接地系统的维护与检测等方面。
一、接地原理低压配电系统的接地原理是根据电流回路的闭合原理,通过将电流回路接入大地形成一个回路的情况下,当有电流通过时,能够通过大地的低阻抗导通通路回流,形成电流闭合,来保证电流的安全流动。
通过接地,可以有效地将电压、电流等危险因素分散,提高安全性。
二、接地方法1. 直接接地:将电气设备的金属外壳与大地形成直接连接,通常用于接地电缆套管、金属管道等金属构件。
直接接地可通过接地体、接地极或耐酸碱土壤的金属结构实现。
2. 间接接地:将电气设备通过接地导线与大地相连,通常用于接地电缆、电气设备的中性线、电源插座等。
间接接地可通过灰土接地、屏蔽接地和复合接地等方式实现。
三、接地系统构成低压配电系统的接地系统由接地电阻、接地体和接地导线等组成。
1. 接地电阻:主要用于消除静电、雷击、线路故障等产生的大额电流,保护系统和设备不受损坏。
接地电阻一般采用接地极或接地体,需要具备一定的导电性能和耐腐蚀性。
2. 接地体:指用于接地的金属构件,通常埋设在土壤中。
接地体的形式多样,可以是接地极、接地网或接地钢管等。
3. 接地导线:将电气设备与接地体相连的导线,一般采用铜或铝材质,具有一定的导电能力。
四、接地装置选型根据低压配电系统的具体情况和需求,选用适当的接地装置是非常重要的。
1. 接地电阻器:在需要对接地系统进行调节时,可以通过接地电阻器来改变接地系统的阻抗特性。
接地电阻器的选型要考虑接地系统所需的阻抗、工作电流、安装和维护的便利性等因素。
2. 接地极:适用于需要深度固定的接地场合,如变电站、发电厂等。
接地极的选型要考虑土壤的导电性和接地电阻要求等因素。
3. 接地网:适用于大面积接地的场合,如大型工业企业的接地系统。
Q1:为什么要接地?Answer:接地技术的引入最初是为了防止电力或电子等设备遭雷击而采取的保护性措施,目的是把雷电产生的雷击电流通过避雷针引入到大地,从而起到保护建筑物的作用。
同时,接地也是保护人身安全的一种有效手段,当某种原因引起的相线(如电线绝缘不良,线路老化等)和设备外壳碰触时,设备的外壳就会有危险电压产生,由此生成的故障电流就会流经PE线到大地,从而起到保护作用。
随着电子通信和其它数字领域的发展,在接地系统中只考虑防雷和安全已远远不能满足要求了。
比如在通信系统中,大量设备之间信号的互连要求各设备都要有一个基准…地‟作为信号的参考地。
而且随着电子设备的复杂化,信号频率越来越高,因此,在接地设计中,信号之间的互扰等电磁兼容问题必须给予特别关注,否则,接地不当就会严重影响系统运行的可靠性和稳定性。
最近,高速信号的信号回流技术中也引入了“地”的概念。
Q2:接地的定义Answer: 在现代接地概念中、对于线路工程师来说,该术语的含义通常是…线路电压的参考点‟;对于系统设计师来说,它常常是机柜或机架;对电气工程师来说,它是绿色安全地线或接到大地的意思。
一个比较通用的定义是“接地是电流返回其源的低阻抗通道”。
注意要求是“低阻抗”和“通路”。
Q3:常见的接地符号Answer: PE,PGND,FG-保护地或机壳;BGND或DC-RETURN-直流-48V(+24V)电源(电池)回流;GND-工作地;DGND-数字地;AGND-模拟地;LGND-防雷保护地Q4:合适的接地方式Answer: 接地有多种方式,有单点接地,多点接地以及混合类型的接地。
而单点接地又分为串联单点接地和并联单点接地。
一般来说,单点接地用于简单电路,不同功能模块之间接地区分,以及低频(f<1MHz)电子线路。
当设计高频(f>10MHz)电路时就要采用多点接地了或者多层板(完整的地平面层)。
Q5:信号回流和跨分割的介绍Answer:对于一个电子信号来说,它需要寻找一条最低阻抗的电流回流到地的途径,所以如何处理这个信号回流就变得非常的关键。
低压配电系统的接地安全基础知识什么是工作接地、保护接地和保护接零?为满足电气装置和系统的工作特性和安全防护的要求,而将电气装置和系统的任何部分与土壤间做良好的电气连接,称为接地。
接地按用途不同有工作接地和保护接地之分。
(1)工作接地。
根据电力系统运行工作的需要而进行的接地(如系统中变压器中性点的接地),称为工作接地。
(2)保护接地。
将电气装置的金属外壳和架构(在正常情况下不带电的金属部分)与接地体之间作良好的金属连接,因为他对间接触点有防护作用,故称作保护接地。
如TT系统和IT系统。
(3)保护接零。
为对间接触点进行防护,将电气装置的外壳和架构与电力系统的接地点(如接地中性点)直接进行电气连接,称作保护接零。
如TN系统。
低压配电网是怎样实现绝缘监视的?用三只电压表分别接在线路三相和接地装置之间。
电压表的要求如下:①三只电压表的规格相同;②电压表量程选择适当;③选用高内阻的电压表。
配电网对地绝缘正常时,三相平衡,三只电压表读数均为相电压。
当配电网单相接地时,接地相电压表读数降低,另两相电压表读数显著升高。
如果不是接地,只是绝缘劣化时,三只电压表的读数会出现不同,提醒巡检人员的注意。
不接地配电网是怎样实现过电压防护的?不接地配电网,由于配电网与大地之间没有直接的电气连接,在意外情况下可能会使整个低压系统产生很高的过电压,将给低压系统的安全运行造成极大的威胁。
为了减轻过电压的危险,在不接地低压配电网中,应当如图3—2所示的那样,把低压配电网的中性点或者一相经击穿保险器接地。
正常情况下,击穿保险器处于绝缘状态,配电网仍为不接地系统;故障时,保险器击穿,配电网变成接地系统,只要RE≤4Ω,就能控制低压各相电压的过分升高,也可能引起高压系统的过流装置动作,切断电源。
两只相同的内阻电压表是用来监视击穿保险器的绝缘状态的。
为什么要采取保护接地和保护接零措施?在电力系统中,由于电气装置绝缘老化、磨损或被过电压击穿等原因,都会使原来不带电的部分(如金属底座、金属外壳、金属框架等)带电,或者使原来带低压电的部分带上高压电,这些意外的不正常带电将会引起电气设备损坏和人身触电伤亡事故。
接地保护安全知识接地保护又常称为保护接地,就是将电气设备的金属外壳与接地体连接,以防止因电气设备绝缘损坏而使外壳带电时,操作人员接触设备外壳而触电。
在中性点不接地的低压系统中,在正常情况下各种电力装置的不带电的金属外露部分,除有规定外都应接地。
如:(1)电机、变压器、电器、携带式及移动式用电器具的外壳。
(2)电力设备的传动装置。
(3)配电屏与控制屏的框架。
(4)电缆外皮及电力电缆接线盒、终端盒的外壳。
(5)电力线路的金属保护管、敷设的钢索及起重机轨道。
(6)装有避雷器电力线路的杆塔。
(7)安装在电力线路杆塔上的开关、电容器等电力装置的外壳及支架。
低压电力网的电力装置对接地电阻的要求如下:(1)低压电力网中,电力装置的接地电阻不宜超过4欧。
(2)由单台容量在100千伏·安的变压器供电的低压电力网中,电力装置的接地电阻不宜大于10欧。
(3)使用同一接地装置并联运行的变压器,总容量不超过100千伏·安的低压电力网中,电力装置的接地电阻不宜超过10欧。
(4)在土壤电阻率高的地区,要达到以上接地电阻值有困难时,低压电力设备的接地电阻允许提高到30欧。
接地保护安全知识(二)接地保护是指在电气设备的使用中,为了保证人身安全和电气设备的正常运行,采取一系列的措施,将电气设备与地面连通,形成一个低电阻的回路,以达到安全的目的。
接地保护的重要性:1. 保护人身安全:电流通过人体会产生伤害,而接地保护可以将电流迅速导向地面,减少对人体的危害。
尤其对于需要经常接触电气设备的工作人员来说,接地保护尤为重要。
2. 保护设备和电路:接地保护可以使电路在故障时迅速切断电源,防止电流过载或短路造成设备的损坏。
3. 防止静电积累:一些特殊的场合,如化工行业或危险品仓库,会产生大量的静电。
接地保护可以有效地防止静电积累,减少火灾或爆炸等事故发生的可能性。
接地保护的措施:1. 保证设备接地的可靠性:电气设备的接地必须保证连续、牢固、电阻小。
电气接地知识1、接地概述接地为防止触电或保护设备的安全,把电力电讯等设备的金属底盘或外壳接上地线;利用大地作电流回路接地线。
在电力系统中,将设备和用电装置的中性点、外壳或支架与接地装置用导体作良好的电气连接叫做接地。
2、接地的作用我们往往只知道接地可防止人身遭受电击,其实接地除了这一作用外,还可以防止设备和线路遭受损坏、预防火灾、防止雷击、防止静电损害和保证电力系统的正常运行。
(1)防止电击人体阻抗和所处环境的状况有极大的关系,环境越潮湿,人体的阻抗越低,也越容易遭受电击。
例如,自装过交流收音机的人几乎都受到过电击,但几乎都能摆脱电源,因为此时人所处的环境干燥,皮肤也较干燥。
接地是防止电击的一种有效的方法。
电气设备通过接地装置接地后,使电气设备的电位接近地电位。
由于接地电阻的存在,电气设备对地电位总是存在的,电气设备的接地电阻越大,发生故障时,电气设备的对地电位也越大,人触及时的危险性也越大。
但是,如果不设置接地装置,故障设备外壳的电压就和相线对地电压相同,比起接地电压还是高出很多的,因此危险性也相应增加。
(2)保证电力系统正常运行电力系统的接地,又称工作接地,一般在变电站或变电所对中性点进行接地。
工作接地的接地电阻要求很小,对大型的变电站要求有一个接地网,保证接地电阻小而且可靠。
工作接地的目的是使电网的中性点与地之间的电位接近于零。
低压配电系统无法避免相线碰壳或相线断裂后碰地,如果中性点对地绝缘,就会使其他两相的对地电压升高到3倍的相电压,其结果可能把工作电压为220的电气设备烧坏。
对中性点接地的系统,即使一相与地短路,另外二相仍可接近相电压,因此接于其他二相的电气设备不会损坏。
此外可防止系统振荡,电气设备和线路只要按相电压考虑其绝缘水平。
(3)防止雷击和静电危害雷电发生时,除了直接雷外,还会生产感应雷,感应雷又分为静电感应雷和电磁感应雷。
所有防雷措施中最主要的方法是接地。
3、接地种类(1)重复接地重复接地就是在中性点直接接地的系统中,在零干线的一处或多处用金属导线连接接地装置。
什么叫接地?常用的接地有哪些?接地的分类和目的接地的作用总的来说可以分为有两个:保护人员和设备不受损害叫保护接地;保障设备的正常运行的叫工作接地。
这里的分类是指接地工程设计施工中考虑的各种要求,并不表示每种“地”都需要独立开来。
相反,除了有地电信号抗干扰、设备本身专门要求等特殊原因之外,我们提倡尽量采用联合接地的方案。
1、保护接地防雷接地是受到雷电袭击(直击、感应或线路引入)时,为防止造成损害的接地系统。
常有信号(弱电)防雷地和电源(强电)防雷地之分,区分的原因不仅仅是因为要求接地电阻不同,而且在工程实践中信号防雷地常附在信号独立地上,和电源防雷地分开建设。
机壳安全接地是将系统中平时不带电的金属部分(机柜外壳,操作台外壳等)与地之间形成良好的导电连接,以保护设备和人身安全。
原因是系统的供电是强电供电(380、220或11OV),通常情况下机壳等是不带电的,当故障发生(如主机电源故障或其它故障)造成电源的供电火线与外壳等导电金属部件短路时,这些金属部件或外壳就形成了带电体,如果没有很好的接地,那么这带电体和地之间就有很高的电位差,如果人不小心触到这些带电体,那么就会通过人身形成通路,产生危险。
因此,必须将金属外壳和地之间作很好的连接,使机壳和地等电位。
此外,保护接地还可以防止静电的积聚。
2、工作接地工作接地是为了使系统以及与之相连的仪表均能可靠运行并保证测量和控制精度而设的接地。
它分为机器逻辑地、信号回路接地、屏蔽接地,在石化和其它防爆系统中还有本安接地。
机器逻辑地,也叫主机电源地,是计算机内部的逻辑电平负端公共地,也是+5V等电源的输出地。
信号回路接地,如各变送器的负端接地,开关量信号的负端接地等。
屏蔽接地(模人信号的屏蔽层的接地)。
本安接地,是本安仪表或安全栅的接地。
这种接地除了抑制干扰外,还有使仪表和系统具有本质安全性质的措施之一。
本安接地会因为采用的设备的本实措施不同而不同,下面以齐纳式安全栅为例,说明其接地内容。
安全栅的作用是保护危险现场端永远处于安全电源和安全电压范围之内。
如果现场端短路,则由于负载电阻和安全栅电阻R的限流作用,会将导线上的电流限制在安全范围内,使现场端不至于产生很高的温度,引起燃烧。
第二种情况,如果计算机一端产生故障,则高压电信号加入了信号回路,则由于齐纳二级的嵌位作用,也使电压位于安全范围。
值得提醒的是,由于齐纳安全栅的引入,使得信号回路上的电阻增大了许多,因此,在设计输出回路的负载能力时,除了要考虑真正的负载要求以外,还要充分考虑安全栅的电阻,留有余地。
除了上述几种接地外,在很多场合下容易引起混乱的还有一个供电系统地,也叫交流电源工作地,它是电力系统中为了运行需要设的接地(如中性点接地)。
现代化的电力系统其本身就是强烈的电磁干扰源,主要通过辐射方式干扰该频段内的通信设备。
为抑制外部高压输电线路的干扰影响,采用接地措施,常用的接地方式有两种,现分别讨论如下:2.2.1 分散接地方式分散接地就是将通信大楼的防雷接地、电源系统接地、通讯设备的各类接地以及其他设备的接地分别接入相互分离的接地系统,由于地线系统不断增多,地线间潜在的耦合影响往往难以避免,分散接地反而容易引起干扰。
同时主体建筑物的高度不断增加,其接地方式所带的不安全因素也越来越大。
当某一设施被雷击中,容易形成地下反击,损坏其他设备。
2.2.2 联合接地方式联合接地方式也称单点接地方式,即所有接地系统共用一个共同的“地”。
联合接地有以下一些特点:(1)整个大楼的接地系统组成一个笼式均压体,对于直击雷,楼内同一层各点位比较均匀;对于感应雷,笼式均压体和大楼的框架式结构对外来电磁场干扰也可提供10-40dB 的屏蔽效果;(2)一般联合接地方式接地电阻非常小,不存在各种接地体之间的耦合影响,有利于减少干扰;(3)可以节省金属材料,占地少。
由上不难看出,采用联合接地方式可以有效抑制外部高压输电线路的干扰。
防静电接地的接地线应串联一个1兆欧的限流电阻,即通过限流电阻与接地装置相连。
接地电阻不是越小越好吗?为何还要串电阻?计算机接地是以接地电流易于流动为目标,要求接地电阻越小越好。
计算中心的接地应尽量减少噪音引起的电位变动,同时应注意信号电路与电源电路、高电平电路与低电平电路不能使用同一共地回路。
对传输带宽要求较高的网络布线,应采用隔离式屏蔽接地,以防止静电感应产生干扰。
在设计上力求简单、经济和实效接地如能和屏蔽有效地结合起来,将能更好地解决干扰,抑制噪音。
1 直流地计算机机房的直流地是系统中所有逻辑电路的共同参考点,设计直流地应考虑两个方面:·消除各电路电流流向一个公共地线阻抗时所产生的噪声电压;·避免受磁场和地电位差的影响,不让其形成回路;如果接地方式或接法不妥当将会形成噪声耦合。
1.1 直流地接法分类计算机系统的直流地是数字电路的基准电位,不一定是大地电位,如该地线经一低阻通路接至大地,则该地线的电位可认为是大地电位,被称为接大地。
在计算机术语中人们常常把计算机设备直流地的接地形式称为计算机的接地。
从目前的接法及形式看,与大地的接法不外乎两种:一是直流地悬浮;二是直流地接大地。
(1)直流地悬浮直流地悬浮就是直流地不接大地,与地严格绝缘,要求对地电阻的大小一般在1MΩ以上。
那么直流地为什么要悬空?因为如果数字电路的直流地与交流地接在一起,有可能引入交流电力网电压的干扰,为了防止这种干扰需要把交流地和直流地严格地分开。
直流地悬浮的缺点是 由于交流电电网的中线一般接地(接大地)这就等于把数字电路的直流地也接大地,这样容易形成漏电,使交流与直流两者之间形成电流回流,还可能因直流地悬浮使这些设备带有瞬态电压,通过相互间连线的电容耦合去干扰邻近设备,万一发生交流火线与机柜相碰现象,就会使机柜带有很高的交流电压,如果机柜无安全地,大量的静电荷无处可去,淤积到机柜外壳上,使静电荷越积越多,影响机器的稳定运行,遇雷雨季节而避雷设备又不完善时,会遭雷击的危害。
(2)直流地接大地直流地接大地就是将计算机机房中数字电路的等位地与大地相接,为了取得一定的公共电位,以减少电路的耦合,降低干扰影响,减少电气元件的电腐蚀和因线路对地绝缘不良而产生的串音等现象,一般接地电阻应<4Ω。
直流地接大地方式克服了直流地悬空所带来的问题,笔者建议在计算机局域网机房系统中采用直流地接大地的做法。
由于直流地与机柜外壳是分开的,因此机柜外壳接大地为高频干扰提供了低阻通路,对防止高频干扰和防止静电也起到一定的保护作用。
1.2 直流地的具体接法在直流地的接法上可以分为3种类型:串联接地、并联接地和网状接地。
(1)串联接地机房中设备直流地线以串联的方式接在直流地的铜皮上,此种接法虽然个别处电位有差异,但由于电阻非常小,所以在简单的接地系统中应用较多。
其缺点是在要求较高配置时,从防止噪声的角度来看,因串联接地,各串联的电阻使得各点电位产生偏差,容易产生噪声。
(2)并联接地此方法中各电路的地电位只与本电路的地电流和地线阻抗有关,各点间的电位差较平衡,可获得较好的低频接地,因此应用得较多。
由于计算机的直流电压较低,各机架之间的地电流不容易形成耦合,但这种连接方式需要很多根地线,布线较繁杂。
(3)网状地在大型机房中,对地要求相对严格,目前广泛使用网状地线作为直流地,称为网状地。
直流网状地是用一定截面积的铜带在活动地板下面交叉排列成600mm×600mm的方格,其交叉点与活动地板支撑点的位置交错排列,脚点处用锡焊焊接或压接在一起。
为了使直流网状地和大地绝缘,在铜带下面应垫2~3mm厚的绝缘胶皮或聚氯乙烯板等绝缘材料,要求对地电阻在10MΩ以上。
直流网状地系统不仅有助于更好地保证逻辑电路电位参考点的一致,而且大大提高了机器内部和外部抗干扰能力。
但是网状地系统比较庞大,施工复杂,且费用较高,因而只适用在大型计算机机房中应用。
2 交流工作地、安全保护地和避雷地(1)交流工作地在计算机系统中,除了使用直流电器设备外,还大量配备和使用交流电器设备。
交流工作接地就是把计算机系统中使用交流电的设备做2次接地或经特殊设备与大地作金属连接,其作用是确保人身和设备安全。
交流工作地的实施可分为计算机系统使用的交流设备和计算机系统配套的交流设备两种情况,应各自独立地按电器标准规定接地,以防止因绝缘损坏而发生触电危险。
(2)安全保护地把与电器设备带电部分相绝缘的金属外壳或机架同地之间做良好的接地称为安全保护地。
若机壳不接地则机壳带有较高电位,人体接触后就有触电的危险,当绝缘被击穿时,接地短路电流将沿着接地线和人体两条通路同时流入大地。
通常计算机机房使用的交流设备的机壳(如:空调机、稳频稳压装置、变压器、UPS备份电源等设备的外壳)也应按有关电器规范进行接地处理。
(3)避雷地防雷保护地主要是用来向大地引泄雷电流的,目的在于保护人员和建筑物的安全。
防雷保护地与计算机中心建筑物采用的避雷措施有关,由于雷电流产生的电磁感应现象,造成巨大的电磁场,对计算机中心及相关设备具有极大的破坏作用,要求防雷地线装置与所有其他电器设备之间保持足够的距离。
因此防雷保护措施是不可忽视的。
在1997年夏季的一次雷雨天气,国航内蒙古分公司因未完善避雷装置,致使网络瘫痪、设备损坏,造成直接经济损失。
因此建筑物避雷设施必须严格遵循防雷设施的规定,按标准进行施工,每年至少要检测一次避雷接地桩的良好程度。
3 计算机中心的各类设备接地之间的关系计算机中心的各类设备接地之间的关系实际上就是直流地与其他地间的相互关系,计算机直流地的接地电阻的大小、接法及与诸地之间的相互关系是以不同的设计要求而定的。
(1)直流地悬浮时与诸地的关系在直流地悬浮的系统中,其他诸地可以分别接地,也可接在一起。
(2)直流地接大地时与诸地的关系在直流地接大地系统中,由于各计算机系统的要求不同,因此其直流地与其他诸地的关系有很大的不同,大体上有以下几种接法。
a)直流地、安全地、交流地和避雷地分别接入不同的地桩。
此种接法看来似乎各地相互之间没有关系,不产生任何影响,而且单个地桩的造价便宜,但实际上这种方法不但复杂、造价昂贵,而且诸地之间难以达到相对隔离的要求,因此易对直流系统产生冲击,影响设备的可靠性。
b)直流地、避雷地各自接地,安全地和交流地共用一个地桩。
情况基本同a)。
c)机房的直流地、交流地、安全地均各成系统,各用一根接地母线接入配电柜的中线,这种方法施工方便,可以与避雷地保持要求的距离,这是很多计算机系统中采用的接地方法。
d)如所有地均接入避雷地,为了防止雷电压的反击,要求防雷接地装置与所有电器设备之间保持足够的距离。
但是要保证满足这一条件是困难的,特别是利用钢筋混凝土建筑的结构以钢筋作为防雷网时,此距离实际上是无法保证的,在这种情况下应将诸地连在一起,采用共同接地方式。