电气设备的接地与保护(2)
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电气设备的接地与保护一、接地的类型(一)工作接地为了满足电力系统或电气设备的运行要求,而将电力系统的某一点进行接地。
如电力系统的中性点接地、各种电路的工作地等。
(二)保护接地为了防止电气设备的绝缘损坏,其金属外壳对地电压必须限制在安全电压内,避免造成人身电击事故,将电气设备的外露可被人接触的部分接地。
如:电动机、变压器、照明器具外壳;民用电器的金属外壳如洗衣机、电冰箱等;变配电所各种电气设备的底座或支架等;架空线路的金属杆或钢筋混凝土杆塔的钢筋以及杆塔上的架空地线及装在塔上的设备的外壳及支架等。
(三)防雷接地为了防止雷电过电压对人身或设备产生危害,而设置的过电压保护设备的接地。
如避雷针、避雷器等。
(四)防静电接地为了消除静电对人身和设备产生危害而进行的接地,如将某些液体或气体的金属输送管道或车辆的接地和计算机机房接地等。
(五)屏蔽接地为了防止电气设备因受电磁干扰,而影响其工作或对其它设备造成电磁干扰的设备接地。
如各种高频电子设备的金属外壳接地等。
所有电气设备必须根据国标GB14050《系统接地的形式及安全技术要求》进行保护接地。
保护接地除用以实现规定的工作接地或保护接地的要求外,不应作其它用途。
有特殊要求的接地,如弱电系统、计算机系统及中压系统,为中性点直接接地或经小电阻接地时,应按有关专项规定执行。
二、高山发射台站的接地问题(一)在广播电视行业接地的主要理由1.安全接地:使用交流电的设备必须通过黄绿色安全地线接地,否则当设备内的电源与机壳之间的绝缘电阻变小时,会导致电击伤害。
2.雷电接地:设施的雷电保护系统是一个独立的系统,由避雷针、下导体和与接地系统相连的接头组成。
该接地系统通常与用做电源参考地及黄绿色安全地线的接地是共用的。
3.电磁兼容接地:出于电磁兼容设计而要求的接地,包括:屏蔽接地:为了防止电路之间由于寄生电容存在产生相互干扰、电路辐射电场或对外界电场敏感,必须进行必要的隔离和屏蔽,这些隔离和屏蔽的金属必须接地。
保护接地,为防止电气装置的金属外壳、配电装置的构架和线路杆塔等带电危及人身和设备安全而进行的接地;保护零线-其实也就是地线,就是其中某根电线接触物体时,让漏保开关能及时跳闸,不击伤人,所称保护零线。
两种接线方式都为保护人身安全起着重要作用。
(1)保护接地。
电气设备因绝缘下降或损坏时,会引起正常情况下不带电的金属外壳带电,人体一旦触及就会发生触电事故,为了保障人身安全,将电气设备正常情况下不带电的金属外壳与接地装置进行良好的连接,称为保护接地。
有了保护接地,当人体触及带电的金属外壳时,由于人体电阻与接地电阻并联,且人体电阻(1500~ 2000Ω)远比接地电阻(要求4Ω)大,所以通过人体的电流要比流经接地装置的电流小得多,对于人的危险程度就显著地减小了。
保护接地通常用于中性点不接地的供电系统,也可用于中性点接地的供电系统。
(2)保护接零。
简称接零,就是将电气设备正常情况下不带电的金属外壳,用导线与供电系统的零线(指零干线或专用保护接零线)进行可靠连接,以达到保护人身安全、防止触电事故发生的目的。
保护接零用于380/220V三相四线制中性点接地的供电系统。
有了保护接零,当设备外壳带电时,故障电流就由相线流经外壳到零线,再回到变压器的中性点。
由于故障回路的电阻、电抗很小,所以故障电流很大,强大的电流能把闸刀开关内的熔丝或熔断器上的熔丝熔断,切断电源,从而就可避免人体遭受触电的危险。
保护接零应由单位统一施工,在零干线上统一引入专用的保护接零线至每个开关柜(箱)及用户。
现在提倡的三相五线制供电(即三根相线、一根中性线N-工作零线和一根保护零线PE),对用户来说十分安全。
如果在每户的电能表后接一只漏电保护器及在进户处采取重复接地措施,则能有效地防止触电事故的发生。
若采用等电位联结,则可不必重复接地。
必须指出,在由同一台配电变压器供电的低压供电系统中,应采取同一种保护方式,即要么全部采用保护接地,要么全部采用保护接零,而不应同时采取保护接地与保护接零这两种不同的保护方式。
电工与电流保护电气设备过流保护和接地保护电工与电流保护电气设备过流保护和接地保护在电工行业中,电流保护是一项至关重要的工作。
电流的异常情况,例如过流,可能对电气设备造成损坏,甚至引发火灾等危险。
因此,电工需要了解并实施过流保护和接地保护来确保电气设备的安全运行。
一、过流保护的概念和原理过流保护是一种通过及时切断电路电流,以防止电流超过设备额定值而造成危害的措施。
其原理是通过电流检测装置,当电流超过设定值时,自动切断电路,保护电气设备免受过载和短路等故障的影响。
为了实现过流保护,常用的设备包括熔断器和保险丝。
熔断器是一种热响应型过流保护装置,其内部包含熔断体。
当电流超过熔断器额定值时,熔断体加热,熔断器迅速切断电路,起到过流保护的作用。
保险丝则是一种金属丝或带,当电流超过设定值时,保险丝熔断,切断电路,保护电气设备。
二、接地保护的概念和原理接地保护是为了防止电气设备出现绝缘故障而采取的预防措施。
当设备绝缘发生故障时,电流会导致设备和外部构件带电,可能对操作人员造成触电危险。
通过接地保护,可以将故障电流有效地传导到地面,保护人员的安全。
接地保护的原理是将设备的金属外壳等导电构件通过导线与地面形成良好的导电通路。
当设备发生绝缘故障时,产生的故障电流通过接地导线流入地面,使设备和构件失去电荷,保持安全状态。
三、过流保护和接地保护的重要性过流保护和接地保护在电工行业中具有极其重要的意义。
它们不仅能够保护电气设备免受过载和短路等故障的影响,还能保护操作人员的人身安全。
过流保护可以避免电流超过设备额定值而引发的危险。
在电力系统中,电流过大不仅会损坏设备,还可能导致火灾等严重后果。
因此,通过过流保护装置及时切断电路,可以有效地防止这类事故的发生。
接地保护则主要针对设备绝缘故障导致的触电危险。
将设备和构件的电荷导向地面,可以保护人员的人身安全。
尤其在潮湿环境或者人员接触设备的情况下,接地保护能够及时排除故障电流,减少触电风险。
电气设备接地及接零的一般管理规定在日常的电源设备安装、UPS(EPS)及其控制系统等设备安装、调试、检查、验收过程中,为保证电气设备安全可靠工作,防止电气工作中的触电事故发生,确保人员生命安全和电气设备运行安全,均应在安全技术上满足接地或接零要求。
电气设备在接地、接零方面如何进行规范施工与检查、应用,是大家必须认真对待的。
1 名词术语(1)接地:将电力系统或建筑物中电气装置、设施的某些导电部分,经接地线连接至接地极。
(2)工作接地(系统接地):在电力系统电气装置中,为运行需要所设的接地(如中性点直接接地或经其他装置接地等)。
(3)保护接地: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。
(4)雷电保护接地:为雷电保护装置(避雷针、避雷线和避雷器等)向大地泄放雷电流而设的接地。
(5)防静电接地:为防止静电对易燃油、天然气贮罐和管道、气体等的危险作用而设的接地。
(6)接地极(接地体):埋入地中并直接与大地接触的金属导体,称为接地极。
接地体分为自然接地体和人工接地体两种。
兼作接地极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(构)筑物的基础、金属管道和设备等称为自然接地极。
(可燃液体及可燃或易爆气体的管道不可作为自然接地体)。
人工接地体通常采用钢管角钢垂直打入土壤中,也可用扁钢或圆钢平埋土壤中做成。
(7)接地线:电气装置、设施的接地端子与接地极连接用的金属导电部分。
(8)接地装置:接地线和接地极的总和。
(9)接地网:由垂直和水平接地极组成的供发电厂、变电站使用的兼有泄流和均压作用的较大型的水平网状接地装置。
(10)集中接地装置:为加强对雷电流的散流作用、降低对地电位而敷设的附加接地装置,一般敷设3-5根垂直接地极。
在土壤电阻率较高的地区,则敷设3-5根放射形水平接地极。
(11)接地电阻:接地极或自然接地极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。
明确工作接地和保护接地两个概念1什么是工作接地,什么是保护接地?工作接地,在正常或故障情况下为了保证电气设备的可靠运行,而将电力系统中某一点接地称为工作接地。
例如电源(发电机或变压器)的中性点直接(或经消弧线圈)接地,能维持非故障相对地电压不变,电压互感器一次侧线圈的中性点接地,能保证一次系统中相对低电压测量的准确度,防雷设备的接地是为雷击时对地泄放雷电流。
保护接地,将在故障情况下可能呈现危险的对地电压的设备外露可导电部分进行接地称为保护接地。
电气设备上与带点部分相绝缘的金属外壳,通常因绝缘损坏或其他原因而导致意外带电,容易造成人身触电事故。
为保障人身安全,避免或减小事故的危害性,电气工程中常采用保护接地。
接地保护与接零保护统称保护接地,是为了防止人身触电事故、保证电气设备正常运行所采取的一项重要技术措施。
这两种保护的不同点主要表现在三个方面:一是保护原理不同。
接地保护的基本原理是限制漏电设备对地的泄露电流,使其不超过某一安全范围,一旦超过某一整定值保护器就能自动切断电源;接零保护的原理是借助接零线路,使设备在绝缘损坏后碰壳形成单相金属性短路时,利用短路电流促使线路上的保护装置迅速动作。
二是适用范围不同。
根据负荷分布、负荷密度和负荷性质等相关因素,《农村低压电力技术规程》将上述两种电力网的运行系统的使用范围进行了划分。
TT系统通常适用于农村公用低压电力网,该系统属于保护接地中的接地保护方式;TN系统(TN系统又可分为TN-C、TN-C-S、TN-S三种)主要适用于城镇公用低压电力网和厂矿企业等电力客户的专用低压电力网,该系统属于保护接地中的接零保护方式。
当前我国现行的低压公用配电网络,通常采用的是TT或TN-C系统,实行单相、三相混合供电方式。
即三相四线制380/220V配电,同时向照明负载和动力负载供电。
三是线路结构不同。
接地保护系统只有相线和中性线,三相动力负荷可以不需要中性线,只要确保设备良好接地就行了,系统中的中性线除电源中性点接地外,不得再有接地连接;接零保护系统要求无论什么情况,都必须确保保护中性线的存在,必要时还可以将保护中性线与接零保护线分开架设,同时系统中的保护中性线必须具有多处重复接地。
电气设备保护接地操作方法
电气设备保护接地操作方法一般分为以下几个步骤:
1. 定位设备:首先确定需要保护接地的电气设备。
2. 清理接地环境:确保接地区域没有杂物和障碍物,以确保接地的效果。
3. 确定接地点:根据设备保护接地的要求,确定合适的接地点。
接地点应选择金属管道、金属构件或接地极等容易与地质层连接的导电材料。
4. 接地准备:清理接地点周围的表面,去除油污和腐蚀物质,确保接地良好的接触表面。
5. 连接接地导线:将接地导线与设备的接地端子连接好,确保接地线与设备的接地端子有牢固的接触。
6. 连接接地体:将接地导线与接地体相连接。
接地体一般埋在地下,可以选择连接到接地极或接地网上。
7. 测试接地:使用接地电阻测试仪等工具测量接地电阻,确保接地的质量合格。
通常要求接地电阻不超过一定的限值。
8. 标记和记录:在接地点和相关设备上标记清楚接地位置,并记录接地点情况和测试结果等相关信息,以备后续维护和管理。
需要注意的是,电气设备保护接地操作应由专业人员进行,并严格遵守相关的安全操作规程和标准。
电气设备接地、接零保护规定电气设备的接地、接零保护是保证电力系统安全运行的紧要措施之一,它可以有效地防止人身触电和设备故障,为保护人民生命和财产安全发挥侧紧要作用。
为此,国家订立了相关规定,以下将认真介绍电气设备接地、接零保护规定。
1. 电气设备接地保护规定电气设备的接地是指将设备与大地永久性相连,以形成一条低阻抗的回路。
接地的目的是保证人体的安全。
当设备显现漏电时,电流将经过接地电阻回流至大地,避开人体触电不安全。
1.1 接地导体截面规定依据国家标准《电气安装工程施工及验收规范》,电气设备的接地导体的截面应依据设备的额定功率和用电场所的特别情况而定,截面必需充足大气环境下接地电阻不大于4欧姆的要求。
1.2 接地方式规定接地的方式有三种:TT、TN和IT。
TT是指设备和人员分别通过各自的接地电极与大地相连接;TN是指设备和人员共用一根接地导体与大地相连接;IT是指设备有独立的接地回路,通过阻抗联接而不与大地直接连接。
对于消防、爆炸不安全场所等特别场合,应采纳TT接地方式;对于一般供电场所,采纳TN接地方式,并采纳保护零线作为搭线,保证设备与人员同时接地;对于紧要电源和大型发电机等设备,应采纳IT接地方式,同时配备过电流保护和其他保护装置。
1.3 手接触电阻监测规定手接触电阻是指人体的接地电阻。
对于易触电场所,应安装手接触电阻监测装置,并设置适时报警装置。
当手接触电阻低于规定值时,报警装置会适时发出警报,提示工作人员适时实行措施。
1.4 配电箱接地规定配电箱的接地截面应符合国家标准,接地电阻不应大于4欧姆。
同时应加装漏电保护器,假如漏电保护器动作,应立刻查明原因,修复设备。
2. 电气设备接零保护规定电气设备的接零保护是指将设备的接地与零线直接连接。
在电路工作过程中,假如相线短路到大地导致电流通过接地导体回流时,电流会通过接零导体回流到负载端,从而使保护零线器件动作,切断电路,保护人员和设备。
2.1 设备接零方式规定接零方式有两种:直接接零和间接接零。
电气设备接地、接零保护规定电气设备接地和接零保护是为了保证电气设备的安全运行和人身安全而制定的规定。
下面是一些常见的电气设备接地和接零保护规定。
1. 电气设备的金属外壳应该接地,以防止触电危险。
接地可以通过将设备的金属外壳连接到地线或接地线上来实现。
2. 所有的电源设备都应该有正确的接地电源,并且应该有专门的接地电源插头。
接地电源插头应该与电源插座上的接地孔相匹配。
3. 电气设备的导线和绝缘体应该保持良好的绝缘,以避免触电危险。
电气设备应该定期检查绝缘是否有破损或老化现象。
4. 在使用电气设备时,应该避免将电源线过载。
过载可能会导致电气设备过热或引起火灾。
5. 在电气设备的维修和维护过程中,必须断开电源。
对于高压设备,通常需要专业人员进行操作。
6. 在电气设备发生漏电或短路时,应及时采取措施修复或更换设备,以避免电气事故的发生。
7. 在接地电阻检测过程中,接地电阻应该符合国家规定的标准。
8. 在雷电天气中,电气设备应采取适当的防雷措施,如安装避雷器、接地装置等。
这些规定可以根据不同国家或地区的法规和标准而有所不同,使用电气设备时应按照相应的规定进行操作和维护。
同时,也应定期检查和测试电气设备的接地和接零保护措施是否有效,以确保设备的安全和可靠运行。
电气设备接地、接零保护规定(2)为保证人身和设备的安全,电气设备应接地或接零。
有关规定如下:一、接地范围:(一)、应当接地的部分:1.电机、变压器、电焊机、携带式及移动式用电器具(双绝缘除外)的底座和外壳;2.电气设备传动装置;3.互感器的二次绕组(继电保护方面另有规定者除外);4.配电屏与控制屏的框架;5.屋外配电装置的金属和钢筋混凝土构架以及靠近带电部分的金属遮栏和金属门;6.交直流电缆的金属外皮、布线的钢管等;7.铠装控制电缆的外皮、非铠装或非金属护套电缆的1-2根屏蔽芯线。
(二)、不需接地的部分:1.在不良导电地面(木制的或绝缘胶皮地面等)的试验室、办公室的干燥房间内,当交流额定电压为380V及以下和直流额定电压440V及以下时,电气设备不需接地。
电气设备接地、接零保护规定
电气设备的接地和接零保护是保障人员安全和设备正常运行的重要措施。
以下是关于电气设备接地和接零保护的一些规定:
1. 接地保护:电气设备的金属外壳、导体和其他可导电部分应该通过接地电缆与地面连接,形成可靠的接地路径。
接地的目的是保护人员免受电击,特别是在设备发生故障时。
2. 接零保护:接零保护是指将电气设备的零线与地线连接,形成一个低阻抗的回路。
接零保护的目的是保护人员免受电气设备故障时的触电风险。
在正常情况下,接零保护不会发生电流流动,只有在设备发生故障时,才会有电流流过接零线。
3. 接地电缆:接地电缆应该具备足够的导电能力和机械强度,能够抵抗电线的短期过载和短路电流。
接地电缆应该符合国家或地方的相关标准和规定。
4. 接地电极:接地电极是将电气设备的接地电缆连接到地面的设施。
常用的接地电极包括接地棒、接地网和接地塔等。
5. 接地系统:接地系统是由接地电缆、接地电极和其他设备组成的整体。
接地系统的设计和安装应该符合国家或地方的相关标准和规定。
需要注意的是,具体的接地和接零保护规定可能会因地域和行业的不同而有所变化。
因此,在进行电气设备的接地和接零保护时,应该参考和遵守当地的法律法规和行业标准。
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明确工作接地和保护接地两个概念1什么是工作接地,什么是保护接地?工作接地,在正常或故障情况下为了保证电气设备的可靠运行,而将电力系统中某一点接地称为工作接地。
例如电源(发电机或变压器)的中性点直接(或经消弧线圈)接地,能维持非故障相对地电压不变,电压互感器一次侧线圈的中性点接地,能保证一次系统中相对低电压测量的准确度,防雷设备的接地是为雷击时对地泄放雷电流。
保护接地,将在故障情况下可能呈现危险的对地电压的设备外露可导电部分进行接地称为保护接地。
电气设备上与带点部分相绝缘的金属外壳,通常因绝缘损坏或其他原因而导致意外带电,容易造成人身触电事故。
为保障人身安全,避免或减小事故的危害性,电气工程中常采用保护接地。
接地保护与接零保护统称保护接地,是为了防止人身触电事故、保证电气设备正常运行所采取的一项重要技术措施。
这两种保护的不同点主要表现在三个方面:一是保护原理不同。
接地保护的基本原理是限制漏电设备对地的泄露电流,使其不超过某一安全范围,一旦超过某一整定值保护器就能自动切断电源;接零保护的原理是借助接零线路,使设备在绝缘损坏后碰壳形成单相金属性短路时,利用短路电流促使线路上的保护装置迅速动作。
二是适用范围不同。
根据负荷分布、负荷密度和负荷性质等相关因素,《农村低压电力技术规程》将上述两种电力网的运行系统的使用范围进行了划分。
TT系统通常适用于农村公用低压电力网,该系统属于保护接地中的接地保护方式;TN系统(TN系统又可分为TN-C、TN-C-S、TN-S三种)主要适用于城镇公用低压电力网和厂矿企业等电力客户的专用低压电力网,该系统属于保护接地中的接零保护方式。
当前我国现行的低压公用配电网络,通常采用的是TT或TN-C系统,实行单相、三相混合供电方式。
即三相四线制380/220V配电,同时向照明负载和动力负载供电。
三是线路结构不同。
接地保护系统只有相线和中性线,三相动力负荷可以不需要中性线,只要确保设备良好接地就行了,系统中的中性线除电源中性点接地外,不得再有接地连接;接零保护系统要求无论什么情况,都必须确保保护中性线的存在,必要时还可以将保护中性线与接零保护线分开架设,同时系统中的保护中性线必须具有多处重复接地。
(二)按接地的作用分类
可分为工作接地、保护接地、过压保护接地、防静电接地、屏蔽接地、信号地等多种。
下面结合广电技术实际作一阐述。
1.保护接地。
保护接地是为防止绝缘损坏造成设备带电危及人身安全而设置的保护装置,它有接地与接零两种方式。
按电力规定,凡采用三相四线供电的系统,由于中性线接地,所以应采用接零方式,而把设备的金属外壳通过导体接至零线上,而不允许将设备外壳直接接地。
这在广电系统的配电房中的开关设备,中央空调机、发射机等电源开关设备和大耗电设备中尤为常见。
在规划设计时,应从地网中引出接地母线至各设备上,再将机器外壳用导体连至接地母线上。
值
得指出的是:接地线应接在设备的接地专用端子上,另一端最好使用焊接。
2.屏蔽地。
为防止电磁感应而对视、音频线的屏蔽金属外皮、电子设备的金属外壳、屏蔽罩、建筑物的金属屏蔽网(如测灵敏度、选择性等指标的屏蔽室)进行接地的一种防护措施。
在所有接地中,屏蔽地最复杂,有种说不清,道不明的感觉。
因为屏蔽本身既可防外界干扰,又可能通过它对外界构成干扰,而在设备内各元器件之间也须防电磁干扰,如大家熟知的中周外壳、电子管屏蔽罩就是例子。
屏蔽不良、接地不当会引起干扰,这些干扰主要有:
交流干扰:这主要由交流电源引起。
高频干扰:这类干扰来自各类无线发射台的变频或超变频信号,它们窜入电子设备后在机内得到非正常解调而形成声频干扰。
屏蔽及其正确接地是防止电磁干扰的最佳保护方法。
可将设备外壳与PE 线连接;导线的屏蔽接地要求屏蔽管路两端与PE线可靠连接;室内屏蔽也应多点与PE线可靠连接。
3.信号地。
各种电子电路,都有一个基准电位点,这个基准电位点就是信号地。
它的作用是保证电路有一个统一的基准电位,不至于浮动而引起信号误差。
信号地的连接是:同一设备的信号输入端地与信号输出端地不能联在一起,而应分开;前级(设备)的输出地只有与后级(设备)的输入地相连。
否则,信号可能通过地线形成反馈,引起信号的浮动。
这在设备的测试中,信号地的连接尤其要引起注意。
不然就会造成测试结果的不准确。
三、结束语
接地从字面来看是十分简单的事情,但是对于经历过电磁干扰和雷电挫折的人来说可能是一个最难掌握的技术。
实际上在电磁兼容设计中,接地是最难的技术。
面对一个系统,没有一个人能够提出一个绝对正确的接地方案,多少会遗留一些问题。
防雷与接地是统一的,二者缺一不可。
只有防雷措施而无接地,无法迅速泄流放电,反之,设备将直接遭受强大电流的冲击,无论哪种情况系统都将受到破坏甚至瘫痪。
只要通过合理配置,使之融为
一体,就能有效确保系统的稳定工作,从而发挥出系统防护工作的最佳效果。