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修建电气接地的根本概念:接地分类和接地的效果电气初学者必备

发布时间:2022-09-17 08:36:26 来源:火狐体育app最新 点击次数:49 作者:火狐体育app最新

  修建电气中,接地是比较重要的组成部分。接地的内容看似简略,其实是比较难的,下面经过接地的概念、接地的分类、接地的效果等内容来学习了解一下。

  首要需求了解一下与接地相关的一些术语的含义,根据国标GB/T50065-2011《沟通电气设备接地规划规范》和GB50169-2016《电气设备设备工程接地设备施工及检验规范》对接地相关的术语解说如下:

  维护接地:电气设备的金属外壳、配电设备的构架等,由于绝缘损坏有或许带电,为防止其危及人身或设备的安全而设的接地。

  接地导体(线):在体系、设备或设备的给定点与接地极或接地网之间供给导电通路或部分导电通路的导体(线)。

  从以上的解说能够概略为:接地是指在体系、设备或设备的给定点经过接地导体与接地极的衔接。也就是说,为了电气体系能够安全牢靠地运转和人身、设备安全维护的需求,将电力体系的中性点、电气设备的金属外壳、不属于电气设备的导体(例如水管、风管等)和修建物的金属构件等经过接地导体与接地极的衔接。

  为什么要接地呢?则需求了解一下接地的分类,由于不同类型的接地有不同的效果,按接地的效果不同能够分为两大类:功能性接地和维护性接地。

  ■体系接地:也叫作业接地,其意图是使电网的中性点与大地之间的电位接近于零。假如不做体系接地,那么在其中一个相线呈现碰壳接地毛病后,其他两相对地电压将由相电压220V升至线V(具体剖析能够见我的“体系接地与维护接地的差异”的文章),这对线路和设备的绝缘是很晦气的,且电压的升高也提升了触电的危险性,因而需求做体系接地。

  ■逻辑接地:弱电体系需求安稳的零电位参考点,才干正常运转,所以也需求有牢靠的接地。否则弱电体系或许无法正常作业。

  ■信号接地:为确保信号具有安稳的基准电位而设置的接地。信号体系也是需求有精确的基准电位,才干确保信号体系的正常作业,因而需求做接地。

  ■维护接地:其意图是为了下降电气设备的金属外壳在呈现接地毛病时的触摸电压,以保证人身触摸其金属外壳而免于遭到电击。维护接地关于电气设备安全是非常重要的,除了选用Ⅱ类设备和Ⅲ类设备以及选用阻隔变压器作为电气分隔来供电等特别供电外,电气设备的金属外壳部分都必须做维护接地,才干在用电设备产生相线碰壳时使前端维护电器动作,及时堵截接地毛病。

  ■防雷接地:为了维护修建物及其用电设备免受雷击的损坏,就需求将雷电流引接入大地,因而需求做防雷接地。修建物只需设置防雷接地,才干消除或减轻雷电危及人身安全和设备损坏。

  ■防静电接地:由于静电积累会对设备形成损害,因而在易燃物品场所、易爆管道等需求设置防静电接地,防止管道之间呈现电位差引起火花而产生火灾或爆破。

  ■天然接地极:工程中根本都选用修建物的根底作为天然接地极,根底中根本都有钢管桩和水泥桩,桩基和地梁中均含有钢筋,因而能够作为接地极,接地极中电流能够经过根底在湿润的土层中能够向四周流散。关于10kV变电所,在接地电阻满意规定值时,也能够选用修建物根底做天然接地极。

  ■人工接地极:在天然接地极达不到规范要求时,需求人为设置人工接地极。接地设备的人工接地极包含水平敷设的接地极和笔直敷设的接地极,接地极能够选用圆钢、角钢等,接地极地下埋深不小于0.7m,腐蚀较严峻的区域的人工接地极应选用铜或铜覆钢资料。

  已然接地能够完成这么多功能,那么是不是一切电气设备都要接地,一切进线都要接地呢?其实并不是,该接地的需求接地,不能接地的就不该接地,下面举三个不该接地的比如来阐明:

  1. 选用TT体系时,其进线的N线就不能再做重复接地了,假如其N线做了重复接地,那就变相地变成TN体系了,失掉TT配电体系的初衷,会带来配电的安全隐患。

  2. 选用TN-C-S体系时,当PE线和N线从某一点分隔后,N线就不能再接地了,否则会产生杂散电流,杂散电流的存在将导致总配电箱的RCD脱扣或许合不上闸,以及会使用电设备外壳带危险电压等危险。

  3. 选用阻隔变压器供电的电气设备的金属外壳就不能接地,这样在用电设备产生相线碰壳时,毛病电流没有回来电源的导体通路,只能经过设备与大地之间的触摸电阻和地上电阻以及另一无毛病导体对地电容回来电源,由于容抗很大,所以毛病电流很小,设备外壳上的预期触摸电压也很小,不致于产生电击事端。反之假如将用电设备的外壳接地,与地上触摸的人假如触摸另一根进线将导致电击,反而不安全。

  因而需不需求做接地,需求根据国家规范规范根据配电体系型式具体情况具体剖析,不该该只凭直觉或经历规划施行。

  民用修建电气规划中,根据GB/T50065-2011《沟通电气设备的接地规划规范》第7.2.2条要求,配电变压器设置在修建物外其低压选用TN体系时,低压线路在引进修建物处,PE或PEN应重复接地,接地电阻不宜超越10Ω。

  那么为什么要做重复接地呢?下面就针对TN体系是否做重复接地对室内配电设备安全运转的影响来剖析一下。

  咱们知道,TN体系在进线处做重复接地,能够使PE线在毛病时的对地电位更接近于地电位,那么咱们经过核算TN体系在进线处做重复接地和不做重复接地时的室内总进线配电箱的PE排对地电位和用电设备金属外壳电压值的巨细来比较一下,看看重复接地是否能下降用电设备金属外壳的对地电位。

  (图一)当室内用电设备正常供电时,电流I经过PEN线回来变压器,这时在PE排上会产生电位,其值Ut=I*R2。

  (图一)当室内用电设备呈现相线碰壳时,毛病电流Id经过PE线和PEN线回来变压器,在用电设备金属外壳产生的电压Uf=Id*R1+Id*R2。

  (图二)当室内用电设备正常供电时,电流I经过PEN线回来变压器,这时在PE排上会产生电位,但由于此PE排做了重复接地(相当于Ra与Rb串联再与R2并联),那PE排上的对地电位就变成了Ra的电压降,为R2电压降的分压,其值Ut’=I * R2 * Ra/(Ra+Rb)。

  (图二)当室内用电设备呈现相线碰壳时,毛病电流Id经过PE线和PEN线回来变压器,但由于此PE排做了重复接地(相当于Ra与Rb串联再与R2并联),那PE排上的对地电位就变成了Ra的电压降,为R2电压降的分压,在用电设备金属外壳产生的电压Uf’=Id*R1+Id*R2* Ra/(Ra+Rb)。

  假定体系接地电阻Rb为4Ω,重复接地电阻为10Ω,那么做了重复接地的PE排对地电位与不做重复接地的PE排对地电位的比值为:

  假定体系接地电阻Rb为4Ω,重复接地电阻为10Ω,为便利核算,咱们假定R1=R2,那么做了重复接地的用电设备金属外壳电压与不做重复接地的用电设备金属外壳电压的比值为:

  以上是对TN-C-S体系的重复接地剖析,假如换成TN-S体系,由于TN-S体系的PE线和N线在变电所在就现已分隔,因而设备正常运转时,PE线上是没有电流经过的,那么正常运转时PE排就不存在对地电位了。当用电设备产生相线碰壳时,其剖析办法与TN-C-S共同,此处不再重复核算。

  经过以上核算能够得知,在低压总进线处设置PE或PEN线的重复接地的确能下降PE线的对地电位,对TN体系的配电安全来说有益无害,而PE或PEN线的重复接地并不难完成,PE或PEN线只需与总等电位端子箱MEB做等电位联合即可完成重复接地,由于MEB是与接地网和进出修建物的地下金属管道等相衔接,而这些地下的金属管道也是现成的杰出接地体,别的TN体系的重复接地是PE线或PEN线,而不能是中性线(N线)。