文档介绍：接地及其布线工艺的改进优化
摘要:防雷工程的一个重要的方面是接地以及引下线路的布线工程,整个工程的防雷效果甚至防雷器件是不是起作用都取决于此,所以应该认真的系统的研究。
关键词:接地布线工艺防雷工程
一概述
防雷工程的一个重要的方面是接地以及引下线路的布线工程,整个工程的防雷效果甚至防雷器件是不是起作用都取决于此,所以应该认真的系统的研究。
电力、电子设备的接地,是保障设备安全、操作人员安全和设备正常运行的必要措施。可以认为,凡是与电网连接的所有仪器设备都应当接地;凡是电力需要到达的地方,就是接地工程需要作到的地方。由此可以我们知道,接地工程的广泛性和重要性。
一方面,随着时代的进步,强功能高价值设备的广泛使用,要求提供更加可靠的接地保护;另一方面,微电子技术的推广,使得现代设备要求更低的接地电阻,还往往需要抗干扰。实践要求有更加系统的接地理论来对工程实际进行指导。根据近年来的设计施工经验,认为:
a、接地连接方式和接地参数并重;
b、以减小或消除同系统中不同性质的接地(如防雷地、工作地、外壳接地、静电地、信号地等)之间的电位差为目的,选用适当的布线方式;
c、根据地网所在地的接地电阻、土层分布等地质情况,尽量进行准确设计;
以下,本文对接地及其布线进行讨论。
二、目的和要求
(一)接地的分类和目的
接地的作用总的步说可以分为有两个:保护人员和设备不受损害叫保护接地;保障设备的正常运行的叫工作接地。这里的分类是指接地工程设计施工中考虑的各种要求,并不表示每种“地”都需要独立开来。相反,除了有地电信号抗干扰、设备本身专门要求等特殊原因之外,我们提倡尽量采用联合接地的方案。
1、保护接地
防雷接地是受到雷电袭击(直击、感应或线路引入)时,为防止造成损害的接地系统。常有信号(弱电)防雷地和电源(强电)防雷地之分,区分的原因不仅仅是因为要求接地电阻不同,而且在工程实践中信号防雷地常附在信号独立地上,和电源防雷地分开建设。
机壳安全接地是将系统中平时不带电的金属部分(机柜外壳,操作台外壳等)与地之间形成良好的导电连接,以保护设备和人身安全。原因是系统的供电是强电供电(380、220或11OV),通常情况下机壳等是不带电的,当故障发生(如主机电源故障或其它故障)造成电源的供电火线与外壳等导电金属部件短路时,这些金属部件或外壳就形成了带电体,如果没有很好的接地,那么这带电体和地之间就有很高的电位差,如果人不小心触到这些带电体,那么就会通过人身形成通路,产生危险。因此,必须将金属外壳和地之间作很好的连接,使机壳和地等电位。此外,保护接地还可以防止静电的积聚。
2、工作接地
工作接地是为了使系统以及与之相连的仪表均能可靠运行并保证测量和控制精度而设的接地。它分为机器逻辑地、信号回路接地、屏蔽接地,在石化和其它防爆系统中还有本安接地。
机器逻辑地,也叫主机电源地,是计算机内部的逻辑电平负端公共地,也是+5V等电源的输出地。
信号回路接地,如各变送器的负端接地,开关量信号的负端接地等。
屏蔽接地(模人信号的屏蔽层的接地)。
本安接地,是本安仪表或安全栅的接地。这种接地除了抑制干扰外,还有使仪表和
系统具有本质安全性质的措施之一。本安接地会因为采用的设备的本实措施不同而不同,下面以齐纳式安全栅为例,说明其接地内容。
安全栅的作用是保护危险现场端永远处于安全电源和安全电压范围之内。如果现场端短路,则由于负载电阻和安全栅电阻R的限流作用,会将导线上的电流限制在安全范围内,使现场端不至于产生很高的温度,引起燃烧。第二种情况,如果计算机一端产生故障,则高压电信号加入了信号回路,则由于齐纳二级的嵌位作用,也使电压位于安全范围。
值得提醒的是,由于齐纳安全栅的引入,使得信号回路上的电阻增大了许多,因此,在设计输出回路的负载能力时,除了要考虑真正的负载要求以外,还要充分考虑安全栅的电阻,留有余地。
除了上述几种接地外,在很多场合下容易引起混乱的还有一个供电系统地,也叫交流电源工作地,它是电力系统中为了运行需要设的接地(如中性点接地)。
(l)接地要求和方法:
上面介绍了六种接地:供电系统地、保护地、逻辑地、屏蔽地安全栅地、信号回路地。对这六种接地,各家有各家的要求,虽然大都强调一点接地,接地电阻必须小于1欧姆等,但具体内容上差别很大,下面给出几个例子介绍常遇到的接地要求和方法。
①供电系统地:在很多企业,特别是电厂、冶炼厂等,其厂区内有一个很大的地线网,而通常供电系统的地是与地线网连在一起的。有的厂家强调计算机系统的所有接地必须和供电系统地以及其它(如避雷地)严格分开,而且之间至少应保持15m以上的距离。为了彻底防止供电系统地的影响,建议供电线