人工接地极

1. 何谓接地装置建筑物电气装置内的接地装置由接地极、接地极引线和接地母排三部分组成,它被用以实现电气系统与大地相连接的目的。与大地直接接触实现电气连接 的金属物体为接地极。它可以是人工接地极,也可以是自然接地极。对此接地极可赋以某种电气功能,例如用以作系统接地、保护接地或信号接地。接地母排是建筑 物电气装置的参考电位点,通过它将电气装置内需接地的部分与接地极相连接。它还起另一作用,即通过它将电气装置内诸等电位联结线互相连通,从而实现一建筑 物内大件导电部分间的总等电位联结。接地极与接地母排之间的连接线称为接地极引线。
2.对接地装置的设置,就防电击而言有哪些要求?是否必须为TN系统设置人工的重复接地?对低压工频电气装置的防电击而言,接地装置的设置应满足如下要求:
(l)接地装置的接地电阻值应能始终满足各电气系统接地电阻值的要求各种电气系统各有其不同的接地要求,例如就配电系统的防电击而言,在一般干燥场所内TT系统和IT系统的保护接地RA的接地电阻值应分别满足以下两式的要求  IaRA≤50V
IdRA≤50V而在TN系统内选用的自动切断电源的防护电器和回路导体,应能满足在建筑物内发生接地故障时,在规定的时间内切断电源的要求。它可用下式表示
    ZsIa≤Uo   (2.1)式中Zs―故障回路阻抗,包括相线、PEN线、PE线和变压器(发电机)阻(Ω);Ia―保证防护电器能在规定时间内动作的最小电流,它为断路器的瞬动电流或为熔断器熔体额定电流In的若干倍,即Ia=KIn(A);Uo―相电压,即相线和中性线之间的标称电压(V)。式(2.1)内未出现接地电阻RA,这是因为TN系统内发生接地故障时故障电流以PE线为返回电源的通路,与重复接地的 接地电阻值没有关联。式(2.1)说明TN系统的外露导电部分通过电源端的接地而接地,在一定的Zs值条件下,保护电器能在所要求时间内切断电源就能使受 电击人免于电击致死。因此就防电击而言,TN系统内重复接地的必要性和其接地电阻值的降低对TN系统并不重要。而且TN系统内的总等电位联结本已起到很好 的自然重复接地的作用。在TN系统内如有现成的自然接地体,利用它作重复接地,使PE线和外露导电部分的电位尽量接近地电位,对降低电击时的接触电压也是 有好处的,但不必专门打人工接地极作重复接地。
(2)接地装置的各个组成部分应有足够的截面积,使正常泄漏电流和接地故障电流能安全地通过。关于这些部分的允许最小截面积,我国有关规范中已有具体规定,为节约篇幅,不再多述。
(3)接地装置的材质和规格在其所处环境内应具备相当的抗机械损伤、腐蚀和其他有害影响的能力。
3.为什么应充分利用自然接地体作接地极?我国传统接地装置的做法是在屋外地下打人若干角钢或钢管做人工接地极,其实这并不是经济合理的做法。因土壤对这种钢质接地极(包括镀锌处理的钢 质接地极)有腐蚀作用,用不了多少年这种接地极就因受腐蚀而失效,不得不一再重新设置。我国接地规范中推荐充分利用自然接地体作接地极,即利用自来水管、 基础钢筋、电缆金属外皮等自然接地体作接地极,这是很正确的。因利用这类自然接地体作接地极,不但节省投资和土石方工作量,而且接地极的寿命极长,接地电 阻也可达到很低值。需注意利用自来水管作接地极时,应与有关部门协议,在检修水管时事先通知电气人员做好跨接线,使接地装置始终导通有效。还应注意利用自 然接地体时应同时采用至少两种自然接地体以策安全。例如同时利用自来水管和基础钢筋作接地极。
4.当土建结构人员不允许利用结构钢筋作自然接地极时应如何设置人工接地极?对于某些钢筋混凝土结构(例如预应力钢筋混凝土结构),结构人员可能不允许利用它来做接地极。这时经济有效的做法也不是在泥土里打人工接地极,而是 在建筑物基础水泥层内预置
扁钢或圆钢作人工接地极。这种做法不仅节省土石方工作量,还能兼起接地和地面等电位的作用,对防间接接触电击和防雷击都有很好的 效果。应注意接地极应包裹在基础水泥层内以避免与带酸性或碱性的泥土接触而受腐蚀,使其使用寿命和建筑物寿命相同。为此需在基础浇灌泥前每隔适当间距预置 用以固定扁钢或圆钢的支撑,使其与土壤间的水泥的厚度不小于40mm,如图(一)所示。接地极可用不小于25mmx4mm的扁钢,也可用直径不小于 10mm的圆钢。经在某处实测,干燥季节的接地电阻140m长的扁钢不大于1.9Ω,45m长的圆钢不大于3.5Ω。费工不多,但其接地电阻值远小于传统 的在泥土内打若干人工接地极的接地电阻值。
                          图(一)在基础水泥层内预埋接地极
5.什么情况下需设置人工接地极?水平接地极和垂直接地极孰优孰劣?
当自然接地极不能满足接地要求时需辅以人工接地极。在有些情况下必须在户外土壤内打人工接地极,例如问答13 .  8中所述的10kV经小电阻接地电网内的变电所,有时需为低压侧中性点的系统接地在户外另打单独的接地极;又如在为有地下室防水绝缘层,但无地桩的建筑物 给雷电流和静电荷提供人地通路时也需在户外另打接地极。上述利用基础钢筋和地下金属管道(不包括燃气、燃油、采暖管道)作接地极,或在基础槽内埋人扁钢作 接地极,属水平布置的接地极。水平布置的接地极地下电位比较平坦,有利子降低雷击或高压接地故障时的跨步电压。但有些地区冻土层较深,水平布置的接地极难 以获得低接地电阻的接地,这时需沿水平接地极补充打人长度不小于2 . 5m的钢管或角钢做垂直接地极以降低接地电。

本文发布于:2024-09-23 02:23:37,感谢您对本站的认可!

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