电气接地和电气安全的问题高继闯

电气接地和电气安全的问题高继闯

河南宁中路桥建筑有限公司河南安阳456550

摘要:供配电设计中,接地系统设计占有重要地位,它关系到供电系统的可靠性,安全性,对安全生产和生活具有重要的意义。接地技术是一门多学科的综合技术,电气接地的种类与作用较多,需要不断研究,不断探索。正确的建筑电气接地设计和施工,是防止发生人身伤亡事故以及建筑物发生火灾事故关键环节。本文对电气接地进行多方面的分析,提出了保证电气接地安全的措施,希望对相关部门的工作起到积极促进作用。

关键词:电气安装;接地装置;接地保护

1接地保护的概念及作用

1.1接地保护的概念

接地保护通常又被称为保护接地,也就是将电力系统或电气设备的某一部份经过接地线与专门的接地体连接成一体。在电力系统中接地的部份一般是中性点;电气设备的接地部份则是正常情况下不带电的金属导体,一般是金属外壳。为了保护安全的需要,把不属于电气系统或装置的导体,例如:水管、风管及建筑物的金属构件(如钢结构或玻璃幕墙的金属立柱)和接地体相连也可称为接地保护。

1.2接地的作用

1.2.1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。

1.2.2保证电力系统的正常运行。

1.2.3防止雷击和静电的危害

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。

1.3接地保护装置的构成

接地保护装置一般是由接地极、接地导体和总接地端子(总接地母排)等构成的。总接地端子(总接地母排)通过接地导体与接地极连接,实现电气装置需接地部分与地的连接,又可通过保护导体、保护联结导体与电气装置内外露可导电部分、电气装置外可导电部分的联结,实现总等电位联结。

2电气接地与电气安全问题

2.1接地电阻的问题

接地电阻达不到国家有关电气工程接地电阻的要求,导致接地工程整体水平较低,没能发挥防止意外事故的作用,这也是目前电气接地施工存在的主要问题。首先,接地电阻的问题主要集中在测量不准确方面,接地电阻测量过程中没能充分的考虑周围环境问题,不能得到准确的接地电阻测量数据。其次,还有的接地电阻值过小,与实际的接地电阻要求不符,大部分接地电阻的测量值实际上小于接地工程的要求,这响了接地装置作用的发挥,导致电流无法有效的传导大地远端。第三,还有的接地电阻采用的材质达不到工程设计要求,目前主要采用的是铜金属作为主要接地电阻,但是接地装置普遍使用的是铜合金,如果焊接工艺或焊接技术有问题,在使用铜材质有影响电气工程接地有效性和质量。

2.2接地装置防腐性能问题

接地装置的防腐性能也是影响接地效果的重要问题,由于接地土壤的酸碱度不同,不同的土壤特性会对接地装置作用的产生重要的影响,为了保证达到良好的接地效果,必须控制土壤的酸碱度,从而有效地防止土壤对接地装置的腐蚀性。首先,当前对接地装置的检查不及时,没能定期检查接地装置是否存在着锈蚀的问题,导致电气工程接地装置因锈蚀无法发挥作用。其次,还有的电气工程接地装置埋入较浅,不仅存在着严重锈蚀的问题,而且导致接地电流的传导能力较差,因此影响了接地工程的效果,不利于有效地发挥接地装置的实际作用。

2.3重复接地的问题

为了保证电气设备的正常运转,全面提高电气设备的安全性与可可靠性,一般都会在中心线进行重复接地,从而提高整个电气工程的安全性。但是,对电气系统进行重复接地可以有效的预防电气设备出现故障时间的损害。例如,如果某台电气设备出现故障时,就可能导致所有外露设备部分出现对地电压的状态,这时可能对电气设备的操作人员造成较大的危害,采用重复接地可以有效防止外露设备存在的安全隐患,切实消除电气外溢现象。目前重复接地的方式主要适用于电缆或架空线引入的建筑物,架空线的重复接地可以有效的保证电气设备的正常运转。

2.4中心点引下线问题

中心点引下线问题也是近年来的常见问题,由于变压器的中心点故障导致的变压器烧坏的现象屡见不鲜,从而使电气工程整体面临着知短路的事故风险。中心点被烧坏主要是由于电气工程选择截面没能充分考虑导线的稳定性问题,因为导线过热而造成了中心点烧坏,如果中心点烧坏,很可能造成线路断路,并且给电气工程系统整体带来较为严重的隐患。

3智能建筑电气保护接地的措施

3.1防雷接地

防雷接地作用是雷电流迅速导入大地,以防止雷害。智能建筑内有大量的电子设备与布线系统,这些电子设备及布线系统通常都属于耐压等级低,防干扰要求高,最怕受到雷击的部分。所以对智能建筑的防雷接地设计必须要严密、可靠。所有功能接地,必须要以防雷接地系统为基础,建立严密、完整的防雷结构。

智能建筑基本上属于一级负荷,要按一级防雷建筑物的保护措施设计。接闪器采用针带组合接闪器;避雷带采用φ10镀锌圆钢在屋顶组成≤10m×10m的网格,该网格与屋面金属构件作电气连接,与大楼柱头钢筋作电气连接,引下线利用柱头中钢筋、圈梁钢筋、楼层钢筋与防雷系统连接;如果防雷装置与电气设备的工作接地合用一个总的接地网时,接地电阻应符合其最小值要求。

3.2交流工作接地

将电力系统中的某一点,直接或经特殊设备与大地作金属连接,被称为工作接地。工作接地主要是变压器中性点或中性线(N线)接地。N线必须用铜芯绝缘线,在配电中存在辅助等电位接线端子,等电位接线端子在箱柜内。中性点接地可以防止零序电压偏移,保持三相电压基本平衡,方便使用单相电源。

3.3安全保护接地

安全保护接地是将电气设备不带电的金属部分与接地体之间作良好的金属相连接。通常人体电阻要比接地电阻大数百倍,经过人体的电流也比流过接地体的电流小数百倍。当接地电阻极小时,流过人体的电流几乎等于零。加装保护接地装置并且降低它的接地电阻,不仅是智能建筑电气系统安全、有效运行的有效保障措施,也是设备及人身安全的必要保障手段。

3.4直流工作接地

在智能建筑内,包含有大量的计算机、通讯设备和带电脑的大楼自动化设备。一般可采用不小于10mm2的较大截面的绝缘铜芯线作为引线,一端直接与基准电位连接,另一端供电子设备直流接地。该引线不宜与PE线连接,严禁与N线连接。

3.5屏蔽接地与防静电接地

为了避免设备的机能障碍和设备损坏,构成布线系统的设备应能够防止内部自身传导和外来干扰。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。如在相对湿度10%~20%的环境中人的走步可以积聚35kV的静电电压,没有良好的接地,不仅会产生对电子设备的干扰,还会击坏设备芯片。

对以上各种电气保护接地,其接地装置的接地电阻越小越好,独立的防雷保护接地电阻应≤10Ω;独立的安全保护接地电阻应≤4Ω;独立的交流工作接地电阻应≤4Ω;独立的直流工作接地电阻应≤4Ω;防静电接地电阻一般要求≤100Ω。

结语

在智能建筑供配电设计中,接地系统占有重要的地位,由于3A智能化建筑的发展前景广阔,所以在智能建筑中宜选用TN-S系统,即集防雷接地、交直流工作接地、电气设备安全保护接地、屏蔽接地与防静电接地于一体的统一接地系统。(在有些工程中,有时也会采用TN-C-S系统)才能保证供电系统的可靠性。发挥智能建筑的作用。

参考文献

[1]钟联昌.等电位联结在保护接地和防雷接地系统中的应用[J].甘肃水利水电技术,2019,(05).

[2]王远鹏.低压断路器的选择安装与维护[J].山西建筑,2004,(04).术,2019,(04).

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