防靜電接地及與其它幾種接地關(guān)系
一、幾種接地概念
1、保護(hù)接地
保護(hù)接地,就是將電氣設(shè)備下不帶電的金屬部分與接地體之間作良好的金屬連接。
當(dāng)沒(méi)有保護(hù)接地的電氣設(shè)備絕緣損壞時(shí),其外殼有可能帶電,如果人體觸電及電氣設(shè)備的外殼就可能被電擊傷或造成生命危險(xiǎn)。在中性點(diǎn)直接接地的電力系統(tǒng)中,接地短路電流經(jīng)人身、大地流回中性點(diǎn);要中性點(diǎn)埋直接接地的電力系統(tǒng)中,接地電流經(jīng)人體流入大地,并經(jīng)線路對(duì)地電容構(gòu)成通路,兩種情況都能造**身觸電。
如果裝有接地裝置的電乞求設(shè)備絕緣損壞外殼帶電時(shí),接地短路電流將同時(shí)沿著接地體和人體兩條通種通過(guò),我們知道:要一個(gè)并聯(lián)電路里,通過(guò)每知支路的電流值與電阻的大小成反比。
接地裝置的接地電阻越小,流經(jīng)人體的電流也越小,通常人體電阻要比接地電阻大數(shù)百倍,流經(jīng)人體的電流也比流過(guò)接地體的電流小數(shù)百倍。當(dāng)接短路電流流過(guò)時(shí)所產(chǎn)生的壓降很小,故外殼對(duì)大地的電壓是不高的,人站在大地上去碰外殼時(shí),人體所承受的電壓很低,不會(huì)有危險(xiǎn)。所以,加裝保護(hù)接地裝置并且降低它的接地電阻是避免觸電危險(xiǎn)的有效措施。
2、工作接地
將電力系統(tǒng)中的某一點(diǎn)(通常是中性點(diǎn))直接或經(jīng)特殊設(shè)備(如消弧線圈、阻抗、電阻等)與大地作金屬連接,稱為工作接地。
工作接地的作用如下:
①主要是中性點(diǎn)接地,這是系統(tǒng)運(yùn)行的需要。在高壓系統(tǒng)里,采用中性點(diǎn)接地方式可使接地繼電保護(hù)準(zhǔn)確動(dòng)作并消除單相電弧接地過(guò)電壓。中性點(diǎn)接地可以防止零序電壓偏移,保持三相電壓基本平衡,對(duì)于低壓系統(tǒng)很有意義,可以方便使用單相電源。另外在兩線一地供電系統(tǒng)中,由于將一相工作接地,借助大地做一相導(dǎo)體,降低了線路建設(shè)投資。
②降低人體的接觸電壓
在中性點(diǎn)絕緣的系統(tǒng)中,當(dāng)一相接地,而人體又觸及另一相時(shí),人體所受到的接觸電壓將超過(guò)相電壓而成為線電壓.
當(dāng)中性點(diǎn)接地時(shí),因中性點(diǎn)的接地電阻很小,或近似于零,與地間的電位差亦近似于零,當(dāng)**和尚撞**鐘相碰地而人體觸及另一相時(shí),人體的接觸電壓只接近或等于相電壓。因此降低了人體的接觸電壓。
③迅速切斷故障設(shè)備
在中性點(diǎn)絕緣系統(tǒng)中,當(dāng)一相接地時(shí)接地電流很小,因此,保護(hù)設(shè)備不能迅速動(dòng)作切斷電流,故障將長(zhǎng)期持續(xù)下去。
在中性點(diǎn)接地中就不同了,當(dāng)一相接地時(shí),接地電流成為很大的單相短路電流,保護(hù)設(shè)備能準(zhǔn)確而迅速作切斷故障線路,保證其他線路和設(shè)備正常運(yùn)行。
④降低電氣設(shè)備和電力線路的設(shè)計(jì)絕緣水平:
如上所述,因中性點(diǎn)接地系統(tǒng)中一相接地時(shí),其它兩相的對(duì)地電壓不會(huì)升高到相電壓的√3倍,而是近似于或等于相電壓,所以在中性點(diǎn)接地系統(tǒng)中,電氣設(shè)備和線路在設(shè)計(jì)時(shí),其絕緣水平只按相電壓考慮。故降低了建設(shè)費(fèi)用,節(jié)約了投資。
3、重復(fù)接地
在有重復(fù)接地的低壓供電系統(tǒng)中,當(dāng)發(fā)生接地短路時(shí),能降低零線的對(duì)地電壓;當(dāng)零線發(fā)生斷路時(shí),能使故障程度減輕;對(duì)照明線路能避免因零線斷線又同時(shí)發(fā)生某相碰殼時(shí)而引起的燒毀燈泡等事故。
在沒(méi)有重復(fù)接收的情況,當(dāng)零線發(fā)生斷線時(shí),在斷線點(diǎn)后面只要的一臺(tái)用電設(shè)備發(fā)生一相碰殼短路,其他外殼接零設(shè)備的外殼上都會(huì)存在著接近相電壓的對(duì)地電壓。而有重復(fù)接地時(shí),斷線點(diǎn)后面設(shè)備外殼上的對(duì)地電壓UD的高低,由變壓器中性點(diǎn)的接地電阻與重復(fù)接地裝置的接地電阻會(huì)壓決定。
如果是多處重復(fù)接地(并聯(lián)),則接地電阻值很低,零線斷點(diǎn)后面碰相外殼的對(duì)地電壓也就很小,對(duì)人身的危險(xiǎn)就會(huì)大大減輕。
由上述分析可知,零線斷線是影響可靠的不利因素,故應(yīng)盡量避免發(fā)生零線斷線現(xiàn)象。這就要求在零線施工時(shí)注意安裝質(zhì)量,零線上不得裝設(shè)保險(xiǎn)比及開關(guān)設(shè)備,同時(shí)在運(yùn)行中注意加強(qiáng)維護(hù)和檢查。
4、中性點(diǎn),零點(diǎn)和中性線、零線
發(fā)電機(jī)、變壓器和電動(dòng)機(jī)的三相繞組星形連接的公共稱為中性點(diǎn),如果三相繞組平衡,由中性點(diǎn)到各相外部接線端子間的電壓**值必然相等。如果中性點(diǎn)是接地的,則該點(diǎn)又稱作零點(diǎn)。
從中性點(diǎn)引出的導(dǎo)線,稱作中性線;從零點(diǎn)引出的導(dǎo)線,稱作零線。
5、防雷接線
為把雷電流迅速導(dǎo)入大地以防止雷害為目的的接地叫作防雷接地。
防雷接地裝置包括以下部分:
①雷電接受裝置:直接或間接接受雷電的金屬桿(接閃器)如避雷針、避雷帶(網(wǎng))、架空地線及避雷器等。
②接地線(引下線):雷電接受裝置與接地裝置連接用的金屬導(dǎo)體。
③接地裝置:接地線和接地體的總和。雷電接受裝置、引下線和接地裝置總稱為防雷保護(hù)裝置。
各種防雷接地裝置的工頻接地電阻,一般應(yīng)根據(jù)落雷時(shí)的反擊條件來(lái)確定。防雷裝置與電氣設(shè)備的工作接地合用一個(gè)總的接地網(wǎng)時(shí),接地電阻應(yīng)符合其中濟(jì)小值的要求,各類防雷專用接地裝置的接地電阻,一般不大于下列數(shù)值:
*室外單獨(dú)裝設(shè)的避雷針,一般不大于1Ω,在高士壤電阻率地區(qū),在滿足不反擊的條件下,也可適當(dāng)增大;
*京戲電所構(gòu)架上允許裝設(shè)的避雷針,其接地點(diǎn)除與主接地網(wǎng)相連外,還應(yīng)做集中接地裝置(接地電阻不大于10Ω),但避雷針的接地點(diǎn)與主變壓器的接地點(diǎn)在地中沿接地體的長(zhǎng)度必須大于15M;
*電力線路架空避雷線的接地電阻,根據(jù)士壤電阻率不同,分別為10~30Ω;
*單獨(dú)裝設(shè)的閥型避雷器、管型避雷器、保護(hù)間隙其接地電阻為10Ω;
*煙囪的避雷針接地電阻為30Ω
*水塔上避雷針接地電阻為30Ω
*架空引入線瓷瓶腳接地電阻為20Ω
6、靜電接地
將帶靜電物體或有可能產(chǎn)生靜電的物體(非絕緣)通過(guò)導(dǎo)靜電體與大地構(gòu)成回路的接地叫靜電接地。表龜接地電阻一般要求不大于10Ω。
防靜電接地和其它幾種接地關(guān)系
防靜電工程中靜電防護(hù)區(qū)的地線較為常用的敷設(shè)方法有兩種:一種是專從埋設(shè)的地線接地體引出的接地線,單獨(dú)敷設(shè)到生產(chǎn)線的防靜電作業(yè)崗位。以便作靜電泄漏之用,單獨(dú)敷設(shè)的接地導(dǎo)線通常使用大于1MM厚,約25寬鍍鋅鐵皮或用截面大于4-6MM平方的銅芯軟線單獨(dú)引入;二是采用三相五線制供電系統(tǒng)中的地線,引出電源零線的同時(shí),單獨(dú)引出大地地線防靜電接地母線,工程上稱謂“一點(diǎn)引出電阻隔離”,電源主變電箱至大地的接地電阻應(yīng)小于4Ω。
在一般情況下靜電接地可以和保護(hù)接地或有重復(fù)接地的工作接地共用一個(gè)接地體。
靜電接地應(yīng)盡可能避開和某些精密儀器的信號(hào)接地,微小參量?jī)x器的接地共用一個(gè)接地體。困為表龜接地泄放靜電有時(shí)可產(chǎn)生較高脈沖,對(duì)儀器產(chǎn)生干擾。
靜電接地應(yīng)和防雷接地分開。因?yàn)榉览捉拥卦谛狗爬纂娏鲿r(shí),可產(chǎn)生羅高反擊電壓,通過(guò)靜電接地能將反擊電壓引入靜電防護(hù)區(qū)造成可靠事故或?qū)x器設(shè)備損壞。在工程中靜電接地應(yīng)與防雷接地相隔20M距離。
對(duì)于某些建筑物,由于在設(shè)計(jì)中已將防雷接地和其它接地共用一個(gè)接地體,此時(shí)系統(tǒng)接地電阻必須小1Ω。另外在其它地線支路(不包括防雷地線支路)必須裝設(shè)防反擊的裝置(壓敏元件等)和防雷接地連接,形成等電位體。