摘 要:根據(jù)接地設(shè)計(jì)的相關(guān)規(guī)范和手冊(cè),闡述了鋼鐵企業(yè)接地設(shè)計(jì)步驟和考慮的各種因素,保證電力系統(tǒng)運(yùn)行和故障時(shí)能保證電氣裝置和人身安全,做到安全、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理。
關(guān)鍵詞:接地;接地極;靜電接地
一、 接地的分類
(一)功能接地:電力系統(tǒng)接地和信號(hào)電路接地。
(二)保護(hù)接地:電氣裝置保護(hù)接地、作業(yè)接地、雷電防護(hù)接地、防靜電接地和陰極保護(hù)接地。
(三)功能和保護(hù)接地兼有接地:電磁兼容性接地。
二、 各類接地的介紹
由于種類太多下面就挑選幾個(gè)具有代表性的接地系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行介紹。
(一)高壓系統(tǒng)電氣裝置的接地
高壓系統(tǒng)中性點(diǎn)接地方式主要有直接接地、中性點(diǎn)不接地、中性點(diǎn)諧振接地、中性點(diǎn)高電阻接地方式和低電阻接地方式。電力系統(tǒng)、裝置或設(shè)備應(yīng)按規(guī)定接地,接地裝置應(yīng)充分利用自然接地體,但應(yīng)校驗(yàn)自然接地體的熱穩(wěn)定性。不同用途、不同額定電壓的電氣裝置或設(shè)備,除另有規(guī)定外,應(yīng)使用一個(gè)總的接網(wǎng),接地電阻應(yīng)符合其中最小值的要求。設(shè)計(jì)接地裝置時(shí),應(yīng)考慮土壤干燥或降雨和凍結(jié)等季節(jié)變化的影響,接地電阻、接觸觸電位差和跨步電位差在四季中均應(yīng)符合要求 但雷電保護(hù)接地的接地電阻可只考慮在雷季中土壤干燥狀態(tài)的影響。
(二)低壓電氣裝置的接地(1)TN系統(tǒng)接地分為單電源系統(tǒng)和多電源系統(tǒng)。單電源系統(tǒng)有一點(diǎn)直接接地,電氣裝置的外露可導(dǎo)電部分通過PEN導(dǎo)體或PE導(dǎo)體連接到接地點(diǎn)。多電源的系統(tǒng)不應(yīng)在變壓器中性點(diǎn)或發(fā)電機(jī)星形點(diǎn)直接對(duì)接連接;變壓器的中性點(diǎn)或發(fā)電機(jī)的星形點(diǎn)之間相互連接的導(dǎo)體應(yīng)絕緣,且不得將其與用電設(shè)備連接;電源中性點(diǎn)相互連接的導(dǎo)體和PE導(dǎo)體之間,應(yīng)只一點(diǎn)連接,并應(yīng)設(shè)置在總配電屏內(nèi)。(2)TT系統(tǒng)接地電源端有一點(diǎn)直接接地,電氣裝置的外露可導(dǎo)電部分應(yīng)接到電氣上獨(dú)立于電源系統(tǒng)接地的接地極上。IT系統(tǒng)接地:電源端系統(tǒng)的所有帶電部分應(yīng)與地隔離,或系統(tǒng)某一點(diǎn)通過足夠高的阻抗接地。電氣裝置的外露可導(dǎo)電部分應(yīng)被單獨(dú)和集中的接地,或在滿足點(diǎn)擊安全防護(hù)的條件下集中接到系統(tǒng)的保護(hù)接地上,IT系統(tǒng)可配出N導(dǎo)體,但一般不宜配出N導(dǎo)體。對(duì)裝置的PE導(dǎo)體可另外增設(shè)接地。
(三)發(fā)電廠和變電站的接地網(wǎng)設(shè)計(jì)
首先,應(yīng)掌握工程地點(diǎn)的地形、地質(zhì)和土壤情況,并實(shí)測(cè)或合理確定場(chǎng)地土壤電阻率。其次,應(yīng)根據(jù)有關(guān)建筑物的布置、結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)鋼筋配置情況確定可用作接地網(wǎng)的自然接地體,并估算其等效接地電阻值。還要應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)遠(yuǎn)期最大運(yùn)行方式下的電氣接線、線路狀況及系統(tǒng)的計(jì)算電抗與電阻的比值(X/R)等條件,確定設(shè)計(jì)水平年流經(jīng)變電站接地網(wǎng)的最大接地故障丕對(duì)稱電流有效值。還應(yīng)計(jì)算確定流過設(shè)備外殼接地導(dǎo)體和經(jīng)接地網(wǎng)入地的最大接地故障不對(duì)稱電流值,進(jìn)一步應(yīng)根據(jù)站址的土壤結(jié)構(gòu)、電阻率及地網(wǎng)接地電阻值的要求初步擬定接地網(wǎng)的布置形式和尺寸,核算接地網(wǎng)的接地電阻、地電位升高及最大按觸電位差和跨步電位差。當(dāng)最大接觸電壓和跨步電壓不滿足要求時(shí),應(yīng)采取降低措施或提高允許值的相應(yīng)措施,變電站中可在設(shè)備周圍敷設(shè)鵝卵石等地表高電阻率表層材料。最后,接地導(dǎo)體(線)和接地極的材質(zhì)和相應(yīng)的截面應(yīng)通過熱穩(wěn)定校驗(yàn)確定,并應(yīng)考慮土壤腐蝕的影響。設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)實(shí)測(cè)結(jié)果校驗(yàn)設(shè)計(jì),當(dāng)不滿足要求時(shí),應(yīng)補(bǔ)充與完善或增加防護(hù)措施。
三、 特殊場(chǎng)合的接地
(一)電子設(shè)備的接地和等電位連接
根據(jù)電子系統(tǒng)的重要性、使用性質(zhì)和價(jià)值來確定攔截效率進(jìn)一步確定雷電防護(hù)等級(jí)。防雷接地與交流工作、直流工作、安全保護(hù)接地共用一組接地裝置時(shí),接地裝置接地電阻值按最小值確定。接地裝置應(yīng)優(yōu)先利用建筑物的自然接地體,當(dāng)自然接地體的接地電阻達(dá)不到要求是應(yīng)增加人工接地體。機(jī)房設(shè)備接地線不應(yīng)從接閃帶、鐵塔、防雷引下線直接引入。機(jī)房?jī)?nèi)電子信息設(shè)備應(yīng)作等電位連接等電位連接形式應(yīng)采用S型、M型或它們的組合。等電位的連接導(dǎo)體和接地端子板也要符合規(guī)范的最小值要求。
(二)靜電接地
當(dāng)不同的物體接觸時(shí),由于物體表面載流子和溢出功的不同,載流子就從一個(gè)表面遷移到另一個(gè)表面。形成靜電,靜電能量雖小,但可能產(chǎn)生較高的電位而發(fā)生靜電放電。人體與物體間放電可能引起不同程度的電擊感覺。靜電也是引發(fā)火災(zāi)和爆炸的一個(gè)危險(xiǎn)源。靜電對(duì)電壓敏感的原件可能造成損害。為防止靜電危害我們可以采取以下幾項(xiàng)措施:(1)減少靜電荷產(chǎn)生和減少摩擦;(2)使靜電荷盡快消散;(3)屏蔽或分隔屏蔽帶靜電的物體,并將屏蔽體可靠接地;(4)改善帶電體周圍環(huán)境條件,控制氣體中可燃?xì)怏w濃度;(5)防止人體帶電。
四、 結(jié)語(yǔ)
接地設(shè)計(jì)是很關(guān)鍵的一件事,一定要綜合考慮,做到全方位面設(shè)計(jì)最終保證安全,達(dá)到最優(yōu)設(shè)計(jì)。
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作者簡(jiǎn)介:陶紅敏,女,內(nèi)蒙古赤峰市林西縣,凌源鋼鐵集團(tuán)設(shè)計(jì)研究有限公司,大學(xué)本科,電氣中級(jí)職稱,從事電氣和自動(dòng)化儀表設(shè)計(jì)。