电气接地设计.ppt

. 控制系统接地工程的设计 EARTHING DESIGN FOR CONTROL SYSTEM 徐义亨编. 1 接地系统的基本概念 概述从电气特性来看,自然界的土壤地层有两大特性: ?导电导电率为 10 -3至10 -1s/m ,相对介电系数为 5至15,介于良导体和绝缘体之间; ?具有无限大的容电量因导电,故可将用电设备和地之间组成电气连接;又因为具有无限大的容电量,故就可以把土壤地层理解为等电位点或等电位面,成为电路或系统的基准电位。作用有二: 1)保护设备和人身安全,如保护地、防雷地、本安地、防静电地等; 2)抑制干扰,即为信号电压或系统电压提供一个稳定的电位参考点。如工作地、屏蔽地、模拟地、数字地等。上述的各种接地名称,都是按接地的用途命名的。同一个接地装置往往具有多个接地用途。统在概念和技术上,近十年发生了很大的变化,其中最重要的转变是: 以前的接地系统是否合格以接地电阻值为准,现在侧重于接地结构兼顾接地电阻值,特别是从独立接地到等电位联结方式的转变。据查证,世界上最早提出等电位接地方式的是我国在 1958 年建设人民大会堂时,比起英国 GOLDE 在[雷电]一书中提及要早十八年。但在标准中出现等电位接地是 1999 年的“IEC 61312-2 ”,我国是从 2000 年才开始出现在各类标准中。.2 接地系统的结构从工业应用的角度来看,目前控制系统通常有两种接地方式: 1)单独接地这种接地方式是将控制系统的保护接地接入电气安全接地网, 工作接地采用独力的、“干净的”接地装置与大地相接。由于在一段电源保护地线的两点间会有数毫伏,甚至几伏的电位差。这对低电平信号电路来说,是一个非常严重的干扰,因此控制系统的工作地不要和保护接地在柜内就混用。)等电位联接等电位联结是以等电位观点为主体思想的多点连接,即设备和装置外露可导电部分的电位基本相等的电气连接。其中包括结构纲筋、金属设备、管道等,进而和接地极相连。所谓多点是指建筑物基础钢筋、地下金属管道、埋地电缆的金属外皮都成为很好的接地极。和单独接地相比,等电位联结有如下的特点: 1)如在爆炸危险场所,因电气设备故障或雷击会形成建筑物不同部位地电位差的存在,这时如意外地连接不同地点的设备会产生电火花引起爆炸或损坏设备,无法保障人身和控制系统的安全。如采用等电位联结,由于建筑物各处均为等电位,从而就可减小或避免这种危险的发生。)由于建筑物各处均为等电位,减小了进入控制系统电子线路的共模干扰。 3)实施方便。如果电气专业已把全厂的地下管道、地下结构、接地体连成一个统一的接地网时,此时控制系统再单独接地并要求其接地网和电气接地网相距至少 5m ,这很难做到。 4)规范标准对等电位联结接地仅要求接地联接( Bonding ) 电阻,即接地通路( Path )的电阻总和不大于 1欧姆;而对接地极对地电阻没有明确规定(原因后述),对控制系统一般规范标准规定不大于 4欧姆。这两个数值是不难做到的。.3 S 型接地系统和 M型接地系统等电位连接网络有 S型和 M型两种结构形式。 1) S 型接地系统 S型等电位连接网络仅通过唯一的一点( ERP )组合到接地系统中去。特点:电缆平行敷设,无感应环路;但组件间要绝缘。 S型也称星型或树型。 ERP 接地网机柜