关于保护导体和接地导体的说明
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建筑电气工程施工质量验收规范中的强制性条文(总计17条)第1条:3.1.5高压的电气设备、布线系统以及继电保护系统必须交接试验合格。
条文说明:本条与本规范修订前一致,是原规范的强制性条文.交接试验包括高压的电气设备、高压的布线系统以及继电保护系统。
继电保护系统包括二次接线部分。
高压的电气设备、布线系统以及继电保护系统,在建筑电气工程中是电力供应的高压终端,在投入运行前必须做交接试验。
值得注意的是,由于技术进步设备制造技术标准更新、进口设备的引进,交接试验标准也会随着修订完善,应密切注意试验标准的更新,并应符合现行国家标准《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》GB50150的规定。
第2条:3.1.7电气设备的外露可导电部分应单独与保护导体相连接,不得串联连接,连接导体的材质、截面积应符合设计要求。
保护导体:由保护联结导体、保护接地导体和接地导体组成,起安全保护作用的导体。
接地导体:在布线系统、电气装置或用电设备的给定点与接地极或接地网之间,提供导电通路或部分导电通路的导体。
条文说明:本条是在原规范强制性条文的基础上进行了文字修改,其要求与原规范是一致的。
电气设备的外露可导电部分应与保护导体单独连接,也就是要求与保护导体直接连接,本规范所涉及的电气设备的外露可导电部分与保护导体的连接均应符合本条规定。
要求电气设备的外露可导电部分单独与保护导体连接是确保电气设备安全运行的条件,需要强调的是,单独连接也就是要求不得串联连接,而是要求与保护导体干线连接。
施工时应首先确认与电气设备连接的保护导体应为保护导体干线,在建筑物设备层等电气设备集中的场所,有可能选用断面为矩形的钢或铜母线做接地干线,可在其上钻孔后,将每个电气设备的接地线与钢或铜母线接地干线直接连接,电气设备移位或维修拆卸都不会使钢或铜母线接地干线中断电气连通。
同样情况,建筑工程的每一个插座(灯具)回路的保护接地导体(PE)在插座(灯具)接线盒内业不应剪断与插座(灯具)连接,当然末端插座(灯具)的保护接地导体(PE)连接时是要剪断的。
TN-C-S系统正确的接线和接地一、接地问题什么是接地?将地面上的金属物体或电气回路中的某一点通过导体与大地相连,使该物体或该点与大地保持等电位称为接地。
电流入地点电位和无穷远处的零电位的电位差与入地电流的比值称为接地电阻。
如下图所示。
上面三个图中,一个是设备单独做接地装臵,设备直接接地,第二个是设备接PEN线,第三个是设备接PE线,我们把这几种做法都叫做接地。
根据IEC规定和最新规范《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008和其他规范规定,我们现在更正一个概念:1、今后不再用“接零”这一述语,而用TT、TN-S、TN-C-S等系统名词代替,而将“接地”作为以上做法的统称。
在《建筑电气工程施工质量验收规范》GB50303-2002中还在用“接零”这一术语,在规范《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008,已明确不再用。
该《规范》条文说明第12.3.1条叙述如下:与原规范基本一致,取消了有架空线路的保护部分。
这里要注意的是原规范中,用的“接零”和“接地”的概念,修订后就不再采用了,而是用TN-C-S、TN-S及TT等系统名称代替,而将“接地”作为以上做法的统称。
现在,《建筑电气工程施工质量验收规范》GB50303-2002还沿用“接零”和“接地”术语,估计修改时也会一致起来。
2、不再用“零线”这一术语。
所谓“零线”是历史产物,20世纪50年代我国师从前苏联,电力工业也不例外,在低压接地系统中采用前苏联的接地系统,就沿用“零线”这一术语。
当时的“零线”是“中性线”的别称,二者等同、混用。
当时的接零系统,就是IEC标准和现行国家规范中的TN-C系统,而当时说的“零线”就是TN-C系统中的PEN线。
国家规范《系统接地的型式及安全技术要求》GB 14050-2008对中性导体(N)、保护导体(PE)和保护接地中性导体(PEN)的术语如下:中性导体(N)--连接到系统中性点上并能提供传输电能的导体。
保护导体(PE)--用于在故障情况下防止电击所采用保护措施的导体。
1问题的提出外审过程中经常出现违反强规GB50303-2002《建筑电气工程施工质量验收规》第9.1.4条,即不连续电源输出的中性线〔N〕极,必须与由接地装置直接引来的接地干线相连接,做重复接地。
那么UPS输出N极终究应不应该接地,今后的电气施工图应该怎么绘制,设计人员存在不少的困惑。
因此笔者向大家提出课题——“UPS接地问题的分析〞,敬请读者研讨。
在此谈点个人看法,笔者认为造成目前概念混乱的主要原因与国家相关规不协调有很大关系。
首先,我们需要了解关于接地问题有哪些相关规。
2规关于UPS接地有关规定〔1〕GB50303-2002《建筑电气工程施工质量验收规》第9.1.4不连续电源输出的中性线〔N〕极,必须与由接地装置直接引来的接地干线相连接,做重复接地。
〔2〕国家标准/国际标准GB16895.20-2003/IEC60364-5-551:1994规定“当发电设备作为〔公用电网的〕替代电源〔备用系统〕时运行而接到TN系统时,其自动切断供电的防护不应依赖于与公用电网接地点的连接。
应设一个适当的接地极〞。
这条规定存在的问题:1〕这个“适当的接地极〞是独立的还是与供电系统接地装置连在一起的。
2〕没有明确“发电设备〞中性点与公用电源的中性点之间是否相对独立,是否有电气和物理上的联系。
出现以下四种情况:1〕设备中性点独立、接地极独立。
2〕设备中性点独立、接地极不独立。
3〕设备中性点不独立、接地极独立。
4〕设备中性点不独立、接地极不独立。
1〕发电设备的中性点独立、接地极独立,对于柴油发电机,由于其电枢线圈与公用电网是独立的,中性点接到单独地上,两种电源之间采用四极开关,两个N线不会并列而形成分流。
但是用电设备是放置在建筑的,TN系统中设备外壳与公用电网的地是接在一个系统上的。
那么当切换到备用系统上时,因为柴油发电机的地与公用电网不是同一个地,供电系统就变成了TT系统。
〔假设设备再做有等电位联结,就更难区分是TN还是TT系统了〕相应的保护系统应作改变。
系统接地的形式及安全要求GB 14050—931 主题内容与适用范围本标准规定了系统接地的型式及安全技术要求,其目的是保障人和设备的安全。
本标准适用于系统标称电压为交流220/380 V的电网。
2 术语下列术语适用于本标准:2.1 电气装置electrical installation为达到一个或几个特定目的的相关电气设备的组合,并且在特性上是相互配合的。
2.2 外露可导电部分exposed conductive part电气设备中的一种可导电部分,它能被人体所触及;在正常情况下不带电,但在故障情况下可能带电。
2.3 中性导体(符号N)neutral conductor与系统中性点相连接并能起传输电能作用的导体。
2.4 保护导体(符号PE)protective conductor某些电击防护措施所要求的用来与下列任一部分作电气连接的导体:──外露可导电部分;──装置外的可导电部分;──总接地端子或主接地导体;──接地极;──电源接地点或人工中性点。
2.5 保护中性导体(符号PEN)combined protective and neutral conductorPEN导体具有中性导体和保护导体两种功能的接地导体。
注:缩写字母PEN是由保护导体符号PE和中性导体符号N组合而成的。
2.6 接触电压touch voltage绝缘损坏时,同时可触及部分之间出现的电压。
注:① 按惯例,此术语仅用在与间接接触保护有关的方面。
② 在某些情况下,接触电压值可能受到触及这些部分的人的阻抗的明显影响。
2.7 预期接触电压prospective touch voltage电气装置中发生阻抗可以忽略的故障时,可能出现的最高接触电压。
3系统接地的型式型式以拉丁文字作代号,其意义为:第一个字母表示电源端与地的关系:T──电源端有一点直接接地;I──电源端所有带电部分不接地或有一点通过阻抗接地。
第二个字母表示电气装置的外露可导电部分与地的关系:T──电气装置的外露可导电部分直接接地,此接地点在电气上独立于电源端的接地点;N──电气装置的外露可导电部分与电源端接地点有直接电气连接。
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。
目录前言. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .II 1范围. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 2规范性引用文件. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 3术语和定义. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 4 标识方法. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 5标识方法的应用. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 6 颜色标识. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 6.1 通用要求. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 6.2 单色的使用. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66.3 双色组合的使用. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77 字母数字标识. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 7.1通用要求. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 7.2 标志规则----设备端子标识. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 7.3 特定导体的标识. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 附录A(资料性)导体和端子的颜色、字母数字和图形符号标识. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 附录B(资料性)关于某些国家特殊情况的说明清单. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 参考文献. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20I前言本文件按照GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
重复接地的规范要求民规JGJ16-200812.2.1 低压配电系统的接地形式可分为TN、TT、IT三种系统,其中TN系统又可分为TN-C、TN-S、TN-C-S三种形式。
12.2. 2 TN系统应符合下列基本要求:1 在TN系统中,配电变压器中性点应直接接地。
所有电气设备的外露可导电部分应采用保护导体(PE)或保护接地中性导体(PEN)与配电变压器中性点相连接。
2 保护导体或保护接地中性导体应在靠近配电变压器处接地,且应在进入建筑物处接地。
对于高层建筑等大型建筑物,为在发生故障时,保护导体的电位靠近地电位,需要均匀地设置附加接地点。
附加接地点可采用有等电位效能的人工接地极或自然;接地极等外界可导电体。
3 保护导体上不应设置保护电器及隔离电器,可设置供测试用的只有用工具才能断开的接点。
4 保护导体单独敷设时,应与配电干线敷设在同一桥架上,并应靠近安装。
12.2.3 采用TN--C-S系统时,当保护导体与中性导体从某点分开后不应再合并,且中性导体不应再接地。
12. 4.9 架空线和电缆线路的接地应符合下列规定:1 在低压TN系统中,架空线路干线和分支线的终端的PEN导体或PE导体应重复接地。
电缆线路和架空线路在每个建筑物的进线处,宜按本规范第12.2.2条的规定作重复接地。
在装有剩余电流动作保护器后的PEN导体不允许设重复接地。
除电源中性点外,中性导体(N),不应重复接地。
低压线路每处重复接地网的接地电阻不应大于10Ω。
在电气设备的接地电阻允许达到l0Ω的电力网中,每处重复接地的接地电阻值不应超过30Ω,且重复接地不应少于3处。
22.8.9 UPS不间断电源装置输出端的中性导体应重复接地。
建设工程施工现场供用电安全规范GB50194-934.1.3 接零保护应符合下列规定:4.1.3.1 架空线路终端、总配电盘及区域配电箱与电源变压器的距离超过50m以上时,其保护零线(PE线)应作重复接地,接地电阻值不应大于10Ω。
关于配电柜PE铜排及设备的接地导体
截面积选择的说明
一、定义及说明
根据国标GB 16895.3-2004规定,对各种保护接地导体作了相应的定义:
说明:
1、根据以上定义,配电柜内的开关、元器件等设备的接地端子引至地排的导体属于“接地
导体”。
特别注意与其他保护如“保护导体”、“总接地端子[总接地母线]”等作区别;
2、根据以上定义,配电柜内的地排属于“保护导体”;
3、建筑物中还有配置“总接地端子[总接地母线]”,以及“等电位联结箱”,箱中的接地排
即为“保护联结导体”;
4、以下数据中规定的保护接地导线截面积以定义来区分。
二、国标GB7251.1-2005中的规定“保护导体”截面积大小:
说明:
1、根据以上国标中的描述,配电柜中的接地铜排应按表3中的截面积来配置;
2、保护导体截面积的确定,主要是依据其对地故障电流而产生有害的热、机械应力和电应
力造成的危害。
标准应由以下公式来计算,具体见国标:
三、国标GB7251.1-2005中的规定相关“接地导体”截面积大小:
三、对于部分设备生产厂说明书中有规定的“接地导体”截面积大小,需按生产厂要求配置
置“接地导体”。
如ABB变频器等:
ABB变频器
接地导体的连接如螺柱、力矩等应按国标如下描述来确定
ABB框架断路器
总结:
配电柜内的PE铜排截面积,以及接地导体截面积的确定,请按《工艺规范》中的下表执行
成套设备内的保护导体(PE)的截面积
国标7251.1-2005 P23
相导线的截面积相应保护导体的最小截面积mm2
S≤16
16<S≤35 35<S≤400 400<S≤800 S>800 S 16 S/2 200 S/4
不能用固接器件连接到保护电路上的可接近导电部件,应用导线连接到成套设备的保护电路上,导线的截面积根据下表
铜连接导线的截面积(国标7251.1-2005 P24)
额定工作电流Ie,A 连接导线的最小截面积mm2
Ie ≤20 20<Ie≤25 25<Ie≤32 32<Ie≤63 63<Ie
S 2.5 4 6 10
2011-7-26。