防雷接地的分類及接地方式介紹
接地是避雷技術(shù)比較重要的環(huán)節(jié),不管是直擊雷、感應(yīng)雷或是其他形式的雷,最終都是把雷電送入大地,因此,沒有合理而良好的接地是不能可靠的避雷的;接地沒做好其余的防雷裝置就如同虛設(shè),起不到任何效果,下面深圳雷盾防雷廠家分享幾種防雷接地方式,希望對(duì)防雷行業(yè)同行有點(diǎn)幫助。
接地主要有以下幾種:工作接地、安全保護(hù)接地、屏蔽接地、防靜電接地、防蝕接地和防雷接地。
工作接地:在電子設(shè)備中電子線路工作時(shí)的接地,它分為交流工作接地和直流工作接地。按接地參考點(diǎn)考慮又分為懸浮地、單點(diǎn)接地、多點(diǎn)接地、以及混合接地等四種。電子學(xué)中的接地并不總是指接到大地的接地,當(dāng)電子電路接地被定義為零伏電位的基準(zhǔn)點(diǎn)、線或平面上時(shí),則就夠成了電子線路的工作接地。接地基準(zhǔn)點(diǎn)、線或平面可是一臺(tái)設(shè)備的外殼,也可以選用一大段導(dǎo)電體作為接地基準(zhǔn)
安全保護(hù)接地:它是室內(nèi)用電設(shè)備的,由于用電設(shè)備使用了交流電源,它必須符合電力部門的有關(guān)規(guī)定,如果用電設(shè)備使用的還有直流電源,而且使用情況又與大地有直接關(guān)系,則設(shè)備接地尚應(yīng)同時(shí)滿足設(shè)備使用直流電源接地要求,交流電源系統(tǒng)的接地常常和電源配電線路系統(tǒng)有關(guān),根據(jù)供電結(jié)線方式的不同特點(diǎn),室內(nèi)用電設(shè)備的安全保護(hù)接地分為TN-C,TN-S,TN-C-S,TT,IT系統(tǒng)。我國目前多采用TN-C系統(tǒng)和TT系統(tǒng)。TN-C系統(tǒng)中,保護(hù)線(PE線)與中性線(N線)合而為一,即為PEN線,該線通過正常負(fù)荷電流,用電設(shè)備外殼帶電位,所以不適合給數(shù)據(jù)處理和精密電子儀器設(shè)備等供電。而TT系統(tǒng)則需要采取單獨(dú)的接地裝置接地,并用漏電保護(hù)器作接地故障保護(hù),所以它適合用來對(duì)接地要求較高的數(shù)據(jù)處理和精密的電子儀器設(shè)備供電。直流電源接地有兩種,即利用大地作導(dǎo)電回路而采取的接地和利用大地做參考電位而采取的接地。前者已逐步淘汰,目前多數(shù)情況屬于后者。這樣就要求參考電位最好是不變的,至少要保證使用同一接地系統(tǒng)的各設(shè)備間相對(duì)的參考電位沒有差別。
防雷接地:當(dāng)雷電流沿著避雷裝置的引下線流到接地裝置時(shí),由于雷電流是一個(gè)頻率極為豐富的,等值頻率大約為10kHz的脈沖電流,因此引下線和接地體在雷電脈沖電流的沖擊作用下,表現(xiàn)出來既具有電阻又具有電感。為了盡可能地減少沿引下線的電感壓降,防止引下線對(duì)周圍物體發(fā)生閃絡(luò),一般接閃裝置均采用多根引下線。這樣既可降低每根引下線上的雷電流幅值,又可減少電感壓降,所以對(duì)于建筑物避雷接地裝置而言,它要求的是多點(diǎn)接地方式,而且接地線(引下線)應(yīng)以最短路徑接地。
而屏蔽接地和防靜電接地是用于各種儀器儀表,目的是使儀器和儀表測(cè)量的更精準(zhǔn)些。還有的是防蝕接地,主要是犧牲陽極保護(hù),避免設(shè)備電化腐蝕。
總而言之,電力系統(tǒng)的電源與大地有無直接接地和室內(nèi)用電設(shè)備需要怎么樣的接地,完全取決于實(shí)際情況。一般情況下,應(yīng)根據(jù)電源系統(tǒng)是否接地來選取一個(gè)主要的接地系統(tǒng),再輔以必要的接地作為補(bǔ)充。同時(shí)力爭把儀器儀表的屏蔽接地,防靜電接地相互兼容,從而構(gòu)成整個(gè)接地系統(tǒng),以滿足各種接地要求。
通信設(shè)備中的直流電源多采用正極接地,如果把它與犧牲陽極保護(hù)的防蝕接地合用一組地線,則當(dāng)防蝕設(shè)備不工作時(shí),其地電位升高將會(huì)加速用電設(shè)備的電化腐蝕,所以它們不能兼容。
圖1.3和圖1.4具體的電子設(shè)備接地方式,
圖1.3:接地方式(一)
圖1.4:接地方式(二)
聯(lián)合接地方式是嚴(yán)格的單點(diǎn)接地方式,它是將接地系統(tǒng)分為地線(地線網(wǎng)絡(luò))和接地裝置兩部分來考慮的。地線(地線網(wǎng)絡(luò))是根據(jù)各設(shè)備接地要求來做的,不同地線之間不構(gòu)成閉合回路,各種地線只在公共接地母線處一點(diǎn)接地。這樣在某一地線上偶爾出現(xiàn)信號(hào)或干擾電流時(shí),也不會(huì)互相串混產(chǎn)生干擾。而公共接地母線是低阻抗的,它不會(huì)引起共模干擾。公共接地是該接地系統(tǒng)的基準(zhǔn)地電位點(diǎn),它必須十分接近大地電位,這樣便可以消除可能出現(xiàn)的反擊等問題。至于接地裝置,由于是各種接地線共用的,故它應(yīng)該按照接地系統(tǒng)中最高要求的接地電阻來做。這樣,滿足了不同系統(tǒng)的需要 。
圖1.5是聯(lián)合接地接線方式示意圖。從圖中可以看出電源系統(tǒng)有直接接地點(diǎn),用電設(shè)備的外露導(dǎo)電部分通過保護(hù)接地線接至與電源系統(tǒng)接地點(diǎn)有直接關(guān)系的接地極。聯(lián)合接地中,零(N)線到用電設(shè)備不再進(jìn)行重復(fù)接地而采用嚴(yán)格的絕緣措施,并且用電設(shè)備所在的建筑物的主鋼筋,進(jìn)出建筑物的管線和建筑物防雷引下線,都接到聯(lián)合接地裝置。連通電源系統(tǒng)的地線和用電設(shè)備的地線平時(shí)都沒有多大的電流入地,故稱之為無流零線。用電設(shè)備的外露導(dǎo)電部分也接到用電部分的聯(lián)合地線上。當(dāng)發(fā)生碰殼時(shí),通過無流零線造成短路跳閘;若零線斷裂,斷裂點(diǎn)后面發(fā)生碰殼時(shí)仍能促成短路跳閘,故起到與接零同時(shí)采用重復(fù)接地同樣的保護(hù)作用。由于通信設(shè)備用電集中,且其他接地電阻要求嚴(yán)格,故采用聯(lián)合接地不論在接地部位上還是接地電阻值上都能滿足電力系統(tǒng)的要求。
圖1.5:聯(lián)合接地線方式示意圖
聯(lián)合接地由于有避雷引下線接入,當(dāng)雷電流通過聯(lián)合接地裝置時(shí)會(huì)引起地電位的變化。但由于建筑物的主鋼筋與聯(lián)合接地裝置焊成籠形,根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,封閉導(dǎo)體的表面變化形成等位面,其內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)為零,故各接地點(diǎn)電位要升高,其內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)為零,故各接地電位要升高同時(shí)一起升高,要降低同時(shí)一起降低,故不會(huì)造成什么差異或干擾。