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建筑设备工程-接地与电气保护类型

时间:2023-10-14 理论教育 版权反馈
【摘要】:将电气设备的某一部分与大地做良好的连接,称为接地。其连接线称中性线(N线),与保护线共用的称为PEN线。同时要注意在TT和TN低压配电系统中不得混用保护接地和保护接零的方法。重复接地是为了保护导体在故障时尽量接近接地极。等电位连接的作用在于降低建筑物内间接接触电压和不同金属部件间的电位差,并消除自建筑物外经电气线路和各种金属管道引入的危险故障电压的危害。

建筑设备工程-接地与电气保护类型

电气设备的某一部分与大地做良好的连接,称为接地。埋入地中并直接与大地接触的金属导体,叫做接地体(或接地极)。

1.工作接地

在正常情况下,为保证电气设备的可靠运行并提供部分电气设备和装置所需要的相电压,将电力系统中的变压器低压侧中性点通过接地装置与大地直接相连,该方式称为工作接地。

2.保护接地

保护接地是将与电气设备带电部分相绝缘的金属外壳或架构通过接地装置同大地连接起来。常用在IT低压配电系统和TT低压配电系统的型式中。

在IT中性点不接地的配电系统中,若用电设备设有接地装置,当绝缘破坏导致用电设备导电外壳带电时,接地短路电流将同时沿着接地装置和人体两条通路流过。流过每一条通路的电流值将与其电阻的大小成反比。通常人体的电阻(1000Ω以上)比接地体电阻大几百倍以上,所以当接地装置电阻很小时,流经人体的电流几乎等于零,因而人体触电的危险大大降低,如图17-4所示。

3.工作接零

当单相用电设备为获取单相电压而连接零线,称为工作接零。其连接线称中性线(N线),与保护线共用的称为PEN线。

图17-4 保护接地示意图

图17-5 保护接零示意图

4.保护接零

如图17-5所示,保护接零是把电气设备正常时不带电的金属导体部分(如金属机壳),同电网的PEN线或PE线连接起来。

保护接零适用于TN低压配电系统型式。在TN低压配电系统中若采用保护接地的方法则不能有效地防止人身触电事故,如图17-6所示。

图17-6 不能使用保护接零的情况

图17-7 重复接地示意图

在采用保护接零方法时,注意要适当选择PE导线的截面面积,尽量降低PE线的阻抗,从而降低接触电压。同时要注意在TT和TN低压配电系统中不得混用保护接地和保护接零的方法。(www.xing528.com)

5.重复接地

当线路较长或接地电阻要求较高时,为尽可能降低零线的接地电阻,除变压器低压侧中性点直接接地外,将零线上一处或多处再进行接地,则称为重复接地,如图17-7所示。

重复接地是为了保护导体在故障时尽量接近接地极。重复接地时,当系统中发生碰壳或接地短路时,可以降低PEN线的对地电压;当PEN线发生断线时,可以降低断线后产生的故障电压;在照明回路中,也可避免因零线断线所带来的三相电压不平衡而造成电气设备的损坏。

6.防雷接地

防雷接地的作用是将雷电流迅速安全地引入大地,避免建筑物及其内部电器设备遭受雷电侵害,如图17-8所示。

7.屏蔽接地

由于干扰电场的作用会在金属屏蔽层感应电荷,而将金属屏蔽层接地,使感应电荷导入大地,该方式称屏蔽接地,如专用电子测量设备的屏蔽接地等。

8.专用电子设备的接地

医疗设备、电子计算机等的接地,即为专用电气设备的接地。一般电子设备接地有:信号接地、安全接地、功率接地(即电子设备中所有继电器电动机电源装置、指示灯等的接地)等。

图17-8 防雷接地示意图

9.接地模块

接地模块是近年来推广应用的一种接地方式。接地模块顶面埋深不小于0.6m,接地模块间距不应小于模块长度的3~5倍。接地模块埋设基坑的尺寸一般为模块外形尺寸的1.2~1.4倍,且在开挖深度内详细记录地层情况。接地模块应垂直或水平就位,不应倾斜设置,保持与原土层接触良好。接地模块应集中引线,用干线把接地模块并联焊接成一个环路,干线的材质与接地模块焊接点的材质应相同,钢制的采用热浸镀锌扁钢,引出线不少于两处。

10.建筑物等电位连接

建筑物等电位连接作为一种安全措施多用于高层建筑和综合建筑中。

(1)总等电位连接。将建筑物内所有电器外壳、金属管等用导线连接,再做统一接地。等电位连接的作用在于降低建筑物内间接接触电压和不同金属部件间的电位差,并消除自建筑物外经电气线路和各种金属管道引入的危险故障电压的危害。它的作法是通过进线配电箱近旁的总等电位连接端子板(接地母排)将下列导电部分互相连通:进线配电箱的PE(PEN)母排;公用设施的金属管道,如上、下水、热力、煤气等管道;如果可能,应包括建筑物金属结构;如果做了人工接地,也包括其接地极引线。

图17-9 总等电位连接示意图

(2)辅助等电位连接。在特别潮湿、危险性大的场所,将该场所内的所有金属构件、管道等部分用导线直接作等电位连接。如厨房、卫生间等场所,都需要做辅助等电位连接。在这些场所需设置等电位箱。

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