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防雷及接地装置
新闻来源于:inex 发表于:2010-9-27 16:39:05 浏览1280次
摘要:要防止雷电危害,就必须严格防雷装置。一个完整的防雷装置由三部分组成:接闪器(避雷针)、引下线和接地体。接闪器是直接接受雷击的金属导体,它安装在被保护物顶端或独立避雷器上。
    防雷作用 
  要防止雷电危害,就必须严格防雷装置。一个完整的防雷装置由三部分组成:接闪器(避雷针)、引下线和接地体。接闪器是直接接受雷击的金属导体,它安装在被保护物顶端或独立避雷器上。在雷电通道的初始发展阶段,因雷云离地面比较高,故通道发展的方向不受地面物体的影响,但当雷电通道发展到一定高度时,地面上的突出物将会影响通道的发展方向。因此,易燃易爆化学物品的储存区,如仓库、油罐等,必须装有接闪器(避雷针),通道就会向避雷针方向发展,这是因为接闪器高出易燃易爆化学物品储存突出物体并且有良好的接地。所以,接闪器的本质作用,就是把雷电引到自身上来,并安全地将雷电流引入大地。 

    接地装置作用 
  引下线是连接接闪器和接地装置的金属导体,它的作用是把接闪器上的雷电流传递到接地体上,引下线一般采用圆钢或扁钢组成,如有腐蚀性场所应当适当增大截面积,引下线一般沿建筑物的外墙敷设,敷设路线应尽量短而直,应固定牢固,固定支点不应大于1.5至2米。在地面连接处应用钢管穿管的办法,以防止外物对引下线的机械损伤和防腐蚀。为了检查测量的方便,在离地面1.5-1.8米处须设置断接卡。 

  接地体包括接地装置和装置周围的土壤或混凝土,它的作用是把雷击电流有效地泄入大地,现在常用的接地装置有水平接地极、垂直接地极、延长接地极和基础接地极。易燃易爆化学物品的接地装置一般采用垂直接地极,即用一根2.5米以上的角钢、圆钢、钢管或铜质柱型材制成垂直打入土壤中,当接地不能满足要求时,可采用环形接地极组和放射形接地极组的办法,为了防止被腐蚀,可在埋前先涂上防腐剂。有些地区土壤电阻较高,一般接地方式达不到接地设计要求的,可采用人工办法来减少接地土壤的电阻率,即用换土法或化学处理法。 


    对防雷接地的接地要求是什么? 

  防雷接地:为把雷电流迅速导入大地,以防止雷害为目的的接地叫作防雷接地。 
  建筑多属于一级负荷,应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25×4(mm)镀锌扁钢在屋顶组成≤10×10(m)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,外墙面所有金属构件也应与防雷系统连接,柱头钢筋与接地体连接,组成具有多层屏蔽的笼形防雷体系。这样不仅可以有效防止雷击损坏楼内设备,而且还能防止外来的电磁干扰。 

  各类防雷接地装置的工频接地电阻,一般应根据落雷时的反击条件来确定。防雷装置如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。 

  交流工作接地:将电力系统中的某一点,直接或经特殊设备(如阻抗,电阻等)与大地作金属连接,称为工作接地。 

  工作接地主要指的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,等电位接线端子一般均在箱柜内。必须注意,该接线端子不能外露;不能与其它接地系统,如直流接地,屏蔽接地,防静电接地等混接;也不能与PE线连接。 

  在高压系统里,采用中性点接地方式可使接地继电保护准确动作并消除单相电弧接地过电压。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,这对于低压系统很有意义,可以方便使用单相电源。 

  安全保护接地:安全保护接地就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连接。即将大楼内的用电设备以及设备附近的一些金属构件,用PE线连接起来,但严禁将PE线与N线连接。 

  屏蔽接地与防静电接地:为了避免所用设备的机能障碍,避免甚至会出现的设备损坏,构成布线系统的设备应当能够防止内部自身传导和外来干扰。这些干扰的产生或者是因为导线之间的耦合现象,或者是因为电容效应或电感效应。其主要来源是超高电压,大功率幅射电磁场,自然雷击和静电放电。这些现象会对设计用来发送或接收很高传输频率的设备产生很大的干扰。因此对这些设备及其布线必须采取保护措施,免受来自各方面的干扰。屏蔽及其正确接地是防止电磁干扰的最佳保护方法。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。防静电干扰也很重要。在洁净、干燥的房间内,人的走步、移动设备,各自磨擦均会产生大量静电。例如在相对湿度10~20%的环境中人的走步可以积聚3.5万伏的静电电压、如果没有良好的接地,不仅会产生对电子设备的干扰,甚至会将设备芯片击坏。将带静电物体或有可能产生静电的物体(非绝缘体)通过导静电体与大地构成电气回路的接地叫防静电接地。防静电接地要求在洁静干燥环境中,所有设备外壳及室内(包括地坪)设施必须均与PE线多点可靠连接。 

  建筑的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。 

  宜采用一个总的共同接地装置,即统一接地体。统一接地体为接地电位基准点,由此分别引出各种功能接地引线利用总等电位和辅助等电位的方式组成一个完整的统一接地系统。通常情况下,统一接地系统可利用大楼的桩基钢筋,并用40×4(mm)镀锌扁钢将其连成一体,作为自然接地体。根据规范,该系统与防雷接地系统共用,其接地电阻应≤1Ω。若达不到要求,必须增加人工接地体或采用化学降阻法,使接地电阻≤1Ω。在变配电所内设置总等电位铜排,该铜排一端通过构造柱或底板上的钢筋与统一接地体连接,另一端通过不同的连接端子分别与交流工作接地系统中的中性线连接,与需要做安全保护接地的各设备连接,与防雷系统连接,与需做直流接地的电子设备的绝缘铜芯接地线连接。单点接地是指保护接地、工作接地、直流接地在设备上相互分开,各自成为独立系统。可从机柜引出三个相互绝缘的接地端子,再由引线引到总等电位铜排上共同接地。不允许把三种接地联结在一起,再用引线接到总等电位铜排上。实际上这是混合接地,这种接法既不安全又会产生干扰,现在的规范是不允许的。 

  综上所述,防雷与接地是统一的,二者缺一不可。只有防雷措施而无接地,无法迅速泄流放电,反之,设备将直接遭受强大电流的冲击,无论哪种情况系统都将受到破坏甚至瘫痪。只要通过合理配置,使之溶为一体,就能有效确保系统的稳定工作,从而发挥出系统防护工作的最佳效果。


 


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