建筑物电气装置接地课程课件.ppt

课题7建筑物内电气装置的接地,【课题概述】本课题主要介绍低压配电系统接地、等电位连接、接地装置及其安装、临时和特殊环境中电气装置的接地、弱电设备的接地。【学习目标】(1)了解低压配电系统接地形式、等电位连接方式。(2)掌握接地装置形式及其安装程序和工艺要求。(4)掌握临时和特殊环境中电气装置的接地、弱电设备的接地安装程序和安装工艺。,天马行空官方博客：,课题7建筑物内电气装置的接地,低压配电系统接地等电位连接接地装置及其安装临时和特殊环境中电气装置的接地弱电设备的接地实训课题:人工接装置的安装,7.1,7.2,7.3,7.4,7.5,7.6,7.1低压配电系统接地,用金属把电气设备的某一部分与地做良好的连接，称为接地。埋入地中并直接与大地接触的金属导体，称为接地体(或接地极)，兼作接地用的直接与大地接触的各种金属构件、钢筋混凝土建筑物的基础、金属管道和设备等，称为自然接地体；为了接地埋入地中的接地体，称为人工接地体。连接设备接地部位与接地体的金属导线，称为接地线。接地体和接地线的总和，称为接地装置。,7.1低压配电系统接地,1IT系统IT系统就是电源中性点不接地、用电设备外露可导电部分直接接地的系统，如图7.1所示。IT系统可以有中性线。但IEC强烈建议不设置中性线（因为如设置中性线，在IT系统中N线任何一点发生接地故障，该系统将不再是IT系统了）。在IT系统中，连接设备外露可导电部分和接地体的导线，就是PE线。IT系统常用于对供电连续性要求较高的配电系统，或用于对电击防护要求较高的场所。前者如矿山巷道的供电，后者如医院手术室的配电等。,7.1.1接地形式,7.1低压配电系统接地,图7.1IT系统接线,7.1低压配电系统接地,2TT系统TT系统就是电源中性点直接接地、用电设备外露可导电部分也直接接地的系统，如图7.2所示。通常将电源中性点的接地叫做工作接地，而设备外露可导电部分的接地叫做保护接地。TT系统中，这两个接地必须是相互独立的。设备接地可以是每一设备都有各自独立的接地装置，也可以若干设备共用一个接地装置。图7.2中单相设备和单相插座就是共用接地装置的。在有些国家中，TT系统的应用十分广泛，工业与民用的配电系统都大量采用TT系统。在我国TT系统主要用于城市公共配电网和农网。在实施剩余电流保护的基础上，TT系统有很多的优点，是一种值得推广的接地形式。在,天马行空官方博客：,7.1低压配电系统接地,农网改造中，使用TT系统已比较普遍。,图7.2TT系统接线,7.1低压配电系统接地,3TN系统TN系统即电源中性点直接接地、设备外露可导电部分与电源中性点直接电气连接的系统。它有三种形式，分述如下。(1)TN-S系统TN-S系统如图7.3所示。图中相线L1L3、中性线N与TT系统相同。与TT系统不同的是，用电设备外露可导电部分通过PE线连接到电源中性点，与系统中性点共用接地体，而不是连接到自己专用的接地体。在这种系统中，中性线(N线)和保护线(PE线)是分开的，这就是TN-S中“S”的含义。TN-S系统的最大特征是N线与PE线在系统中性点分开后，不能再有任何电气连接，这一条件一旦破坏，,7.1低压配电系统接地,TN-S系统便不再成立。,图7.3TN-S系统接线,7.1低压配电系统接地,TN-S系统是我国现在应用最为广泛的一种系统。在自带变配电所的建筑中，几乎无一例外地采用了TN-S系统；在建筑小区中，也有一些采用了TN-S系统。由于传统习惯的影响，现在还经常将TN-S系统称为三相五线制系统，严格地讲这一称呼是不正确的。按IEC标准，所谓“相线”系统的提法，是另外一种含义，它是指低压配电系统按导体分类的形式。所谓的“相”是指电源的相数，而“线”是指正常工作时通过电流的导体根数，包括相线和中性线，但不包括PE线。按照这一定义，TN-S系统实际上是“三相四线制”系统或“单相二线制”系统。因此，按系统带电导体形式分类与按系统接地形式分类，是两种不同性质的分类方法。,天马行空官方博客：,7.1低压配电系统接地,(2)TN-C系统TN-C系统如图7.4所示，它将PE线和N线的功能综合起来，由一根称为PEN线的导体同时承担两者的功能。在用电设备处，PEN线既连接到负荷中性点上，又连接到设备外露的可导电部分。由于它所固有的技术上的种种弊端，现在已很少采用，尤其是在民用配电中已基本上不允许采用TN-C系统。,7.1低压配电系统接地,图7.4TN-C系统接线,7.1低压配电系统接地,(3)TN-C-S系统TN-C-S系统是，TN-C系统和TN-S系统的结合形式,如图7.5所示。在，TN-C-S系统中，从电源出来的那一段采用TN-C系统，因为在这一段中无用电设备，只起电能的传输作用，到用电负荷附近某一点处，将PEN线分开形成单独的N线和PE线。从这一点开始,系统相当于TN-S系统.TN-C-S系统也是现在应用比较广泛的一种系统。工厂的低压配电系统、城市公共低压电网、小区的低压配电系统等采用TN-C-S系统的较多。一般在采用TN-C-S系统时，都要同时采用重复接地这一技术措施，即在系统由TN-C变成TN-S处，将PEN线再次接地，以提高系统的安全性能。,7.1低压配电系统接地,以上各种系统中，用电设备外露可导电部分的连接方式只是针对I类设备而言，对其他类的用电设备，多数情况下不存在设备外壳的接地问题。,图7.5TN-C-S系统接线,天马行空官方博客：,7.1低压配电系统接地,1通常按照如下方式选择(1)运行连续性要求较高有维护服务的场合：选择IT系统；(2)运行连续性要求较高无维护服务的场合：无完全满意的选择，可选择TT系统(其跳闸选择性易于实现)或选择TN系统(减少危险)；(3)运行连续性要求不重要并且有维护能力：选择TN-S系统易于快速维修和扩展；(4)运行连续性要求较低无维护服务的场合：选择TT系统；,7.1.2接地形式的选用,7.1低压配电系统接地,(5)有火灾危险的场合：可选择IT系统(有人员维护)或选择TT系统(使用0.5A的剩余电流保护装置)；2特殊电网和负载的选择(1)对于线路泄漏电流大的电网：选择TNS系统；(2)有备用电源的电网：选择TT系统；(3)对大的故障电流比较敏感的负载（电机）：选择TT或IT系统；(4)绝缘等级较差（电炉）或有大型高频滤波的设备（大型计算机）：选择TN-S系统；(5)控制和监测系统：选择TT（通讯设备间可进行等电位连接）或IT系统（运行连续性高）；,7.1低压配电系统接地,(1)电机、变压器、电器、手握式及移动式电器。(2)电力设备的传动装置。(3)室内外配电装置的金属构架，钢筋混凝土构架的钢筋及靠近带电部分的金属围栏等。(4)配电屏及控制屏的框架。(5)电力线路的金属保护管、各种金属接线盒(如开关、插座等金属接线盒)，敷线的钢索、电缆桥架、线槽，起重运输设备的金属管道。(6)电缆的金属外皮及电力电缆接线盒、终端盒。,7.1.3电气装置接地保护范围,7.1低压配电系统接地,(7)在非沥青地面场所的小接地电流系统中架空电力线路的金属杆塔。安装在电力线路上的开关、电容器等电力设备及支架等。以上设备的外露金属部分按低压系统(TN、TT、IT)的分类分别接地和接零。另外在使用过程中产生静电并对正常工作有影响的场所，宜采取防静电接地措施，在共用接地系统中，防静电接地可与共用接地系统相连。,7.2等电位连接,在建筑电气工程中，常见的等电位连接措施有三种，即总等电位连接、辅助等电位连接和局部等电位连接。其中局部等电位连接是辅助等电位连接的一种扩展。这三者在原理上都是相同的，不同之处在于作用范围和工程做法。总等电位连接是在建筑物电源进线处采取的一种等电位连接措施，它所需连接的导电部分如下：进线配电箱的PE(或PEN)母排；公共设施的金属管道，如上、下水管道和热力、煤气等管道；,7.2.1总等电位连接,7.2等电位连接,应尽可能包括建筑物金属结构；如果有人工接地，也包括其接地极引线。总等电位连接系统的示意图如图7.6所示。应注意的是，在与煤气管道作等电位连接时，应采取措施将管道处于建筑物内、外的部分隔离开，以防止将煤气管道作为电流的散流通道（即接地极），并且为防止雷电流在煤气管道内产生火花，在此隔离两端应跨接火花放电间隙。另外，图中保护接地与防雷接地采用的是各自独立的接地体，若采用共同接地，应将MEB板以短捷的路径与接地体连接。若建筑物有多处电源进线，则每一电源进线处都应作总等电位连接。各个总等电位连接端子板应互相联通。,7.2等电位连接,图7.6总等电位连接系统示例,7.2等电位连接,(1)功能及做法将两个可能带不同电位的设备外露可导电部分和(或)装置外可导电部分用导线直接连接，可使故障接触电压大幅降低。(2)示例如图7.7(a)所示，分配电箱AP既向固定式设备M供电，又向手握式设备H供电。当M发生碰壳故障时，其过流保护应在5s内动作，而这时M外壳上的危险电压会经PE排通过PE线ab段传导至H，而H的保护装置根本不会动作。这时手握设备H的人员,7.2.2辅助等电位连接,7.2等电位连接,若同时触及其他装置外可导电部分E(图中为一给水龙头)，则人体将承受故障电流Id在PE线mn段上产生的压降，这对要求0.4s内切除故障电压的手控式设备H来说是不安全的。若此时将设备M通过PE线de与水管E作辅助等电位连接，图7.7(b)，则此时故障电流Id被分成Id1和Id2两部分回流至MEB板。此时Id1Id，PE线mn段上压降降低，从而使b点电位降低，同时Id在水管eq段和PE线qn段上产生压降，使e点电位升高，这样，人体接触电Ut=Ub-Ue=Ube会大幅降低，从而使人员安全得到保障(以上电位均以MEB板为电位参考点)。由此可见，辅助等电位连接既可直接用于降低接触电压,又可作为总等电位连接的一个补充，进一步降低接触电压.,7.2等电位连接,7.2等电位连接,图7.7辅助等电位连接作用分析(a)无辅助等电位连接(b)有辅助等电位连接,7.2等电位连接,当需要在一局部场所范围内作多个辅助等电位连接时，可将多个辅助等电位连接通过一个等电位连接端子板实现，这种方式叫做局部等电位连接。这块端子板称为局部等电位连接端子板。局部等电位连接应通过局部等电位连接端子板将以下部分连接起来：PE母线或PE干线；公用设施金属管道；尽可能包括建筑物金属构件；,7.2.3局部等电位连接,7.2等电位连接,其他装置外可导电体和装置的外露可导电部分。在图7.7的例子中，若采用局部等电位连接，则其接线方法如图7.8所示。,7.2等电位连接,图7.8局部等电位连接,7.2等电位连接,不接地的等电位连接是等电位连接措施的一种特殊应用，一般用于非导电场所。如图7.9所示，当非导电场所中两台设备外壳净距小于等于2.5m时，可视为能被人员同时触及。若因故障原因使两设备外壳带不同电位，则人员同时触及时就会有电击危险，因此需要作辅助等位连接。而对由外界引入的接地的导体，为保证不导电场所成立，需用绝缘罩盖遮盖。三孔单相插座因很可能供移动式或手握式设备，与其他设备间的距离不确定，因此其保护线插孔也应与就近设备作辅等电位连接。,7.2.4不接地的等电位连接,7.2等电位连接,图7.9不接地的等电位连接,7.3接地装置及其安装,(1)为保证人身安全，所有的电气设备应装设接地装置，并将电气设备外壳接地和接零。(2)各种电气设备的保护接地和工作接地以及过电压保护接地，一般均可使用一个总的接地装置，其接地电阻应满足其中接地电阻要求最小值的规定。(3)在电压为lkV以下的中性点直接接地的电气装置中，电气设备的外壳除另有规定外，一定要与电气设备的接地中性点有金属连接，以保证短路时能快速可靠地将故障点自动断开。,7.3.1接地装置的一般要求,7.3接地装置及其安装,(4)电气设备的人工接地体，如管子、扁钢和圆钢等应尽可能使电气设备所在地点附近对地电压分配均匀，大接地短路电流电气设备一定要装设环形接地体，并加装均压带。,7.3接地装置及其安装,1人工接地体的安装常用的接地体有角钢接地体与管形接地体两种。在一般土壤中采用角钢接地体，在坚实土壤中采用管形接地体。角钢接地体一般为40mm40mm4mm或50mm505mm角钢，长2.5m，端部削尖，以便打入土中。接地体的顶部采用40mm4mm扁钢或直径16mm圆钢相连。连接的方法如图7.10所示。“安装方式一”适用于直线排列的接地系统中，“安装方式二”适用于接地系统的转角处。,7.3.2接地装置的安装,7.3接地装置及其安装,图7.10角钢接地体及其安装图(mm)1-角钢接地体；2-卡板；3-连接扁钢,7.3接地装置及其安装,管形接地体一般采用直径50mm、长2.5m的钢管。一端敲扁，如图7.11(a)所示。对于较坚实的土壤，还必须加装接地体管盖。这个管盖只在安装时使用，将接地体打人土中后，即可将管盖取下，放在另一接地体的端部，再打入土中。因此在一次施工中，仅需一只就够了。对于特别坚实的土壤，接地体还要加装管针，如图7.11（b）所示。管针打入地下不能再取出，因此管针的数目应和接地体的数目一样。管形接地体与接地线的连接如图7.12所示。如果接地体安装在有腐蚀性的土壤中，都要镀锌。当埋设接地体时，先挖一地沟，如图7.13所示。然后将接地体打入地下。接地体上面的端部离开沟底100200mm，以便连接接地线。,7.3接地装置及其安装,图7.11管形接地体(a)无管针；(b)有管针1-管盖；2-管针；3-管子,7.3接地装置及其安装,图7.12管形接地体1-接地扁钢；2-管夹；3-管形接地体；4-焊缝,图7.13接地体埋设图,7.3接地装置及其安装,用锤子敲打角钢时，应敲打角钢端面角脊处，锤击力会顺着脊线直传到其下部尖端，容易打入、打直。若是钢管，则锤击力应集中在尖端的切点位置，否则不但打人困难且不易打直，会使接地体与土壤产生缝隙，增大接触电阻。全部打入地下后，应在四周用土壤埋填夯实，以减小接触电阻。若接地体与接地线在地面下连接，则应先将接地体与接地线用电焊焊接后再埋土夯实。垂直接地体端部焊接如图7.14所示。接地干线、接地体的焊接如图7.15所示。接地引线与干线的焊接如图7.16所示。,7.3接地装置及其安装,图7.14接地引线与干线的焊接示意图(mm),7.3接地装置及其安装,图7.15接地干线与接地体的焊接示意图,7.3接地装置及其安装,图7.16接地引线与干线的焊接示意图(mm),7.3接地装置及其安装,对于直流接地装置，能与地构成闭合回路且经常流过电流的接地线，应沿绝缘垫板敷设，不得与金属管道、建筑物和设备构件有金属的连接。经常流过电流的接地线和接地体，除应符合载流量热稳定的要求外，其地下部分的最小规格不应小于：圆钢直径l0mm，扁钢和角钢厚度6mm，钢管管壁厚度4.5mm。接地装置应尽量避免敷设在土壤中含有电解时排出活性用物质或各种溶液的地方，必要时可采用外引式接地装置，否则应采取改良土壤的措施。,7.3接地装置及其安装,2接地线的施工安装(1)人工接地线的安装在一般情况下采用扁钢或圆钢作为人工接地线。接地线的截面应按照所述的方法选择。接地线应该敷设在易于检查的地方，并须有防止机械损伤及防止化学作用的保护措施。从接地干线敷设到用电设备的接地支线的距离愈短愈好。当接地线与电缆或其他电线交叉时，其距离至少要维持25mm。在接地线与管道、铁道等交叉的地方，以及在接地线可能受到机械损伤的地方，接地线上应加保护装置，一般要套以钢管。当接地线跨过有振动的地方，如铁路轨道时，接地线应略加弯曲，如图7.17所示，以便在振动时有伸缩的余地，免于断裂。,7.3接地装置及其安装,图7.17接地干线跨越轨道安装图(mm),7.3接地装置及其安装,接地线沿墙、柱、天花板等敷设时，应有一定距离，以便维护、观察，同时避免因距离建筑物太近容易接触水汽而造成锈蚀现象。在潮湿及有腐蚀性的建筑物内，接地线离开建筑物的距离至少为10mm，在其他建筑物内则至少为5mm。接地线沿建筑物敷设的安装图如图7.18所示。当接地线穿过墙壁时，可先在墙上留洞或设置钢管，钢管伸出墙壁至少10mm。接地线放人墙洞或钢管内后，在洞内或管内先填以黄沙，然后在两端用沥青或沥青棉纱封口。当接地线穿过楼板时，也必须装设钢管。钢管离开楼板上面至少30mm，离开楼板下面至少l0mm。安装方法与上同，详见图7.19。,7.3接地装置及其安装,图7.18接地线沿建筑物敷设图(mm)(a)扁钢接地线；(b)圆钢接地线,7.3接地装置及其安装,图7.19接地线穿过墙和楼板的装置(mm)(a)穿墙装置；(b)穿越楼板装置,7.3接地装置及其安装,当接地线跨过伸缩缝时，应采用补偿装置。常采用的补偿装置有两种：一种方法是将接地线在伸缩缝处略为弯曲，以补偿受到伸缩时的影响，可避免接地线断裂；另一种方法是采用钢绞线作为连接线，该连接线的电导不得小于接地线的电导。当接地线跨过门时，必须将接地线埋入门口的混凝土地坪内，如图7.20所示。接地线连接时一般采用对焊。采用扁钢在室外或土壤中敷设时，焊缝长度为扁钢宽度的2倍，在室内明敷焊接时，焊缝长度可等于扁钢宽度；当采用圆钢焊接时，焊缝长度应为圆钢直径的6倍，如图7.21所示。接地干线与支线间的连接方式如图7.22所示。,7.3接地装置及其安装,图7.20接地干线跨越门边安装图(mm),7.3接地装置及其安装,图7.21接地线间的连接(mm)注：1扁钢焊接时，敷设在室外或土壤中时a=2b，室内明敷时a=b2.b和b为扁钢宽度，一般为15、25、40mm；d为圆钢外径，一般为10、16mm，均依设计规定。,7.3接地装置及其安装,图7.22明敷接地干线与支线间的连接装置图(mm),7.3接地装置及其安装,接地线与电气设备连接的方法可采用焊接或用螺栓连接。采用螺栓连接时，连接的地方要用钢丝刷刷光并涂以中性凡士林油，在接地线的连接端最好镀锡以免氧化，然后再在连接处涂上一层漆以免锈蚀。（2）接地线的安装工艺接地干线与接地体的连接。尽可能采用电焊焊接，连接处要加镶块以增加焊接面积。无条件时也允许用螺钉压接，但接触面须经镀锌或镀锡处理，并采用直径为12mm或14mm镀锌螺钉。安装时接触面应保持平整、严密，不可有隙缝，螺钉要拧紧，在振动场所螺钉上要加弹簧垫圈。连接处应放置在便于检查和维修的地方，如埋人地下，应在地面上做好标记。,7.3接地装置及其安装,接地网各接地体之间的连接。如需提供接地线，就要安装在沟中，沟上应覆有沟盖，且要与地面平齐。若接地体连接干线采用扁钢宽面垂直安装时，应预先钻好接线用的通孔并在连接处镀锡。如不需提供接地线，则应埋入地中600mm左右，并在地面标明干线走向的连接点位置，以便于检修。埋入地下的连接，尽量采用电焊焊接。公用配电变压器的接地干线与接地体的连接。连接方法与(1)同，连接点一般埋入地下100200mm。在接地干线引出地面处22.5m的地方断开，再用螺钉压接重新接牢(见图7.23)，以便于测量接地电阻。,7.3接地装置及其安装,从接地体或从接地体连接干线引出的接地干线应明设，并涂漆标明；穿越楼板或墙壁时，应穿管保护；接地干线要支持牢固；若采用多股导线连接时，要采用接线耳(见图7.24)。接地支线的安装要求如下：每台设备的接地点必须用一根接地支线与接地干线相连接；不允许用一根接地支线把几台设备串接起来，也不允许将几根接地支线并接在接地干线的一个连接点上。,7.3接地装置及其安装,图7.23变压器接地干线断开点,7.3接地装置及其安装,图7.24多股导线的连接方法,7.3接地装置及其安装,户内接地支线要采用多股绝缘绞线，户外常采用多股绞线；明设的接地线，在穿越墙壁或楼板时应套入管内保护；接地支线与接地干线及设备连接点的连接，一般采用螺钉压接，接地支线的线头要用接线耳。接地线引进屋内的方法如图7.25。固定敷设的接地支线需要接长时，连接必须正规，钢芯线连接处要钎焊加固。用于移动电动工具的接地支线不允许中间有接头；接地支线的每一个连接处，都应置于明显部位，以便于日后检修。,7.3接地装置及其安装,图7.25进屋内的方法(mm),7.3接地装置及其安装,为防止机械损伤，接地线与铁路或公路交叉时，均应穿管或用角钢保护。如穿越铁路，接地线宜向上拱起，以便有伸缩余地，防止断裂。接地线穿过墙壁时，应敷设在明孔、管道或其他坚固的保护管中。接地线与建筑物伸缩缝交叉时，应弯成弧状,如图7.26补偿装置。,图7.26伸缩缝,7.3接地装置及其安装,接地线位置应便于检查，并不应妨碍设备的拆卸和检修。接地线涂色和标志应符合国家标准。非经允许，接地线不得作其他电气回路使用。室内接地干线做法如图7.27，(a)是总图、(b)是支持卡子安装图、(c)是接地端子图，图中，高度一般为250mm左右、至墙距离Z约为1015mm，卡子弯高h的尺寸可参照表7.1选取。,表7.1接地支持卡子尺寸,7.3接地装置及其安装,图7.27保护干线安装(a)安装示意图；(b)支持卡子安装图；(C)接线端子图,7.3接地装置及其安装,直流电力回路专用的中性线、接地体、接地引线不得与自然接地体有金属连接；如无绝缘隔离装置时，两者间的相互距离不应小于lm。三相制直流回路的中性线宜直接接地。直流电力网中的接地装置，能与地构成闭合回路且经常流过电流的接地线应沿绝缘垫板敷设，不得与金属管道、建筑物和设备的构件有金属连接，同时，在土壤中含有电解时能产生腐蚀性物质的地方，不宜敷设接地装置，否则应采取外引式接地装置或改良土壤的措施。,7.3接地装置及其安装,携带式电气设备应用专用的橡胶绝缘软铜电缆(防水线)，三相设备用四芯电缆，单相设备用三芯电缆，其中有一根为接地线，此线芯严禁通过电流，其截面应不小于1.5m。接地线和工作中性线应区分开，分别与接地网连接，严禁利用其他用电设备的中性线接地。由固定电源或移动式发电机组供电的移动式机械，应和这些供电电源的接地装置有金属连接，在中性点不接地的电网，可在移动式机械附近设若干接地体，在设备移动时，应至少有一个接地体与设备连接。,7.4临时和特殊环境中电气装置的接地,1火灾和爆炸危险环境分区（1）爆炸性气体环境分区根据爆炸性气体混合物出现的频繁程度和持续时间进行分区，共分为三区：a.0区，连续出现或长期出现爆炸性气体混合物环境。b.l区，在正常运行时可能出现爆炸性气体混合物的环境。c.2区，在正常运行时不可能出现爆炸性气体混合物的环境，或即使出现也仅是不正常情况下偶尔短时存在爆炸性气体混合物的环境。,7.4.1爆炸危险环境电气装置的接地保护,7.4临时和特殊环境中电气装置的接地,此处所述的正常运行是指正常开车、运转、停车，易燃物质产品的装卸，密闭容器盖的开启，安全阀、排放阀以及所有工厂设备都在其设计参数范围内工作的状态。（2）爆炸粉尘环境分区根据爆炸性粉尘混合物出现频繁程度和持续时间进行分区，可分为两种：(1)10区，连续出现或长期出现爆炸性粉尘环境。(2)11区，有时会将积留下的粉尘扬起而偶然出现爆炸性粉尘混合物的环境。,2爆炸危险环境的接地（1）接地范围下列情况在正常环境下不要求接地，但在爆炸危险环境内必须接地。1在不良导电地面处，交流额定电压为380V及以下和直流额定电压在440V及以下的电气设备的外露导电部分。2在干燥环境下，交流额定电压在127V以下，直流电压在1IOV及以下的电气设备的外露导电部分。3安装在已接地的金属结构上的电气设备的外露导电部分。（2）接地制式,7.4临时和特殊环境中电气装置的接地,7.4临时和特殊环境中电气装置的接地,在爆炸性气体环境1区内及爆炸性粉尘环境10区内的所有电气设备以及爆炸性气体环境2区内除照明灯具以外的其他电气设备应采用TN-S接地制式，即采用专用的PE线。爆炸性气体环境中的2区内的照明灯具以及爆炸粉尘环境11区内所有电气可采用TN-C接地制式，即可利用有可靠电气连接的金属管线系统作为PE线，但不得利用输送易燃物质的管道。当采用金属管线系统时，在爆炸气体环境1及2区内；25mm及以下的钢管，螺纹旋合不少于5扣；32mm及以上的则不少于6扣；在1区内还应加锁紧螺母；在爆炸性粉尘环境10及11区内，螺纹旋合均不少于5扣。钢管应采用低压流体输送用的镀锌钢管。为了防腐蚀，钢管连接的螺纹部分应涂以铅油或磷化膏。在,7.4临时和特殊环境中电气装置的接地,可能有凝结水凝结的地方，管线上应装设排除冷凝水的密封接头。TT接地制式因为单相接地短路电流小，比较不容易引起爆炸，适于爆炸危险环境使用，但必须采取适当措施，如采用RCD作为保护设备。IT接地制式在第一次接地短路故障时的短路电流比TT接地制式还要小，一般不容易引起爆炸，适于爆炸环境使用。但当第一次单相接地短路后，如再发生异相接地短路，即形成相间短路，其短路电流比TN系统的单相短路电流还大，容易引起爆炸。因此，必须在第一次接地短路后立即有音响报警装置，以便及时采取措施，防止发生异相接地短路。,(3)PE线的选用1PE线材质。当采用电缆中的一根芯线作为PE线时，1区和10区内应用铜质。在2区内宜用铜质，当采用铝芯电缆中的一根铝芯线作PE线时，与电气设备的连接应有可靠的过渡铜铝接头。11区内有剧烈振动的用电设备的PE线也应用铜质；其他用电设备可采用铝芯电缆中的一根铝芯作PE线，所有接地线及控制线应全部用铜质。2PE线的截面。1区及10区，PE线截面，铜芯不小于2.5m；2区及11区，铜芯不小于1.5m，铝芯不小于2.5m。10区及11区内的移动电缆的芯线截面不小于25m。,7.4临时和特殊环境中电气装置的接地,7.4临时和特殊环境中电气装置的接地,3PE线的绝缘和保护。当利用电缆中的一根芯线或钢管配线中的一根导线作PE线时，其绝缘强度与相线相同。10区内的移动电缆采用重型，11区内的电缆采用中型。(4)接地的要求接地干线在爆炸危险区域不同方向应有不少于两处与接地极相连。电缆屏蔽层仅能一点接地，并应在非爆炸危险场所内进行接地。电气设备的接地装置与防止直击雷的独立避雷针的接地装置分开设置；与装设在建筑物上防止直击雷的避雷针的接地装置和防止感应雷的接地装置可共同设置，其接地电阻取其中的最小值。,7.4临时和特殊环境中电气装置的接地,3有爆炸和火灾危险的建筑物内接地在有爆炸危险的建筑物内，当设备正常运行或发生事故时，由于产生易燃气体、蒸汽或悬浮状态的灰尘及纤维，与空气混合后有发生爆炸的危险。此时，如在电气设备的外壳上产生较高的对地电压，或在金属设备、管道等之间产生火花，更容易造成爆炸的危险。为了防止发生这种严重后果，必须使接地电流的路径不中断，减少接地系统的电阻和均衡建筑物内部的电位，因此必须采取下列措施。(1)为了保证接地电流的路径不中断，必须将整个电气设备和其他金属设备、金属管道及建筑物的金属结构全部接地，并在管道接头处敷设跨接线使其成为连续导体。同,时为了保证“相-零回路”的可靠性，必须装设人工接地线。电缆的金属包皮及电气配线的钢管等自然导体不能作为专门的接地线，仅能作为改善安全条件的补充措施。(2)接地线和接零线可以采用裸导线、扁钢和电缆的单独芯线，其截面应根据接地的要求保证有足够的导电率。在1000V以下中性点接地的线路内，为了保证可靠而迅速地切断接地短路，必须提高安全系数K值。当线路用熔断器保护时，系数K至少采用4；当线路用自动开关保护时，系数K至少采用2。在一般工业企业里，短路电流的倍数就比较大，在有爆炸危险的车间内，除了采用人工接地线以外，还可采用自然接地导体作为接地并联回路，这,7.4临时和特殊环境中电气装置的接地,样接地电阻更小，短路电流的倍数当然更大。因此在大多数情况下，都能满足上述要求。但当用电设备或熔断器的容量较大以及在由架空线供电的情况下不能满足要求时，为了使短路电流达到所要求的倍数，必须采用增加接地线的截面或采用并连接地线的方法来减少“相一零回路”的电阻，以达到上述要求。(3)在有爆炸危险的建筑物内，电压小至6V所产生的微弱火花也可能达到爆炸的危险。因此不论建筑物周围环境如何，对于一切电气设备的所有金属结构部分，如电机、电器的外壳及照明的金属灯具等，甚至在一般情况下不须接地的部分也要进行接地。只有在电缆的金属外皮以及金,7.4临时和特殊环境中电气装置的接地,属外皮两端已接地的电缆的支架可以不接地。同时如电气设备与机床的机座之间能保证有可靠的金属连接，容许将机床的机座直接接地，而机床上的电气设备则不必再进行接地。(4)在有爆炸危险的建筑物内，一般不采用中性点不接地系统，因为这种系统在一般情况下不可能切断单相和双重接地短路，所以比较危险。如果不得不采用这种系统时，为了消除危险，必须采用指示系统绝缘情况的仪器并发出必要的信号，同时还要尽可能将由同一台变压器供电的电气设备的接地装置连接在一起。在这种建筑物内，为了使接地更为可靠，要求接地和接,7.4临时和特殊环境中电气装置的接地,零干线至少在建筑物的两端与接地体相连。对于经常通过工作电流的零线应包有绝缘层，其绝缘强度应与相线绝缘层相同。在第一类防爆建筑物内有零线的双线回路，其相线和零线都应防止过电流。由于零线上有防止过电流的保护设备，所以必须敷设专门的接地线，这根接地线要接到保护设备以前的接零线路上。(5)在有爆炸危险的建筑物内所采用的防爆设备上的接线端钮，应采取防止接触松弛的措施。所有电机及电器的接线盒内，都应有专门接地用的螺丝。接地用的导线或电缆芯都应该接在这个螺丝上。如用电设备采用铠装电缆连接时，电缆接线盒的外部还要有一个接地螺丝。接地螺丝和接地线的最小规格如表7.2所示,7.4临时和特殊环境中电气装置的接地,7.4临时和特殊环境中电气装置的接地,表7.2防爆设备的接地螺丝和接地线的最小规格,为了防止进行测量接地电阻时发生火花，一般不在有爆炸性的建筑物内进行测量。假如根据生产要求必须进行接地电阻测量的话，应将测量用的端钮设置在户外或非爆炸性的建筑或过道内，以免发生危险。蓄电池室虽然也属于有爆炸危险的建筑物，但因其设计已考虑到通风，同时蓄电池室仅在充电时才可能产生有爆炸危险的介质，又由于在蓄电池室内仅有少数熟练人员操作，因此在220V及以下的蓄电池室内，蓄电池组一般不予接地。雷击、感应雷和静电感应也是造成爆炸的主要原因之一。为了防止在这些情况下所产生的危险，主要的办法是采取接地。,7.4临时和特殊环境中电气装置的接地,为了防止电气设备外壳产生较高的对地电压，以及金属设备与管道间产生火花，对危险场所内电气设备的接地要求如下：(1)将整个电气设备、金属设备、管道、建筑物金属结构全部接地，并且在管道接头处敷设跨接线。(2)接地或接零的导线要采用裸导线、扁钢或电缆芯线并有足够截面。在1000V以下中性点接地配电网络中，为保证能迅速可靠地切断接地短路故障，当线路采用熔断器保护时，熔体额定电流应小于接地短路电流的14；若线路上装设自动开关时，自动开关瞬时脱扣器的整定电流应小于接地短路电流的12。,7.4临时和特殊环境中电气装置的接地,(3)对所装用的电动机、电器及其他电气设备的接线头，导线或电缆芯的电气连接等，都应可靠地压接，并采取防止接触松弛的措施。(4)为防止测量接地电阻时产生火花，测试要在没有爆炸危险的建筑物内进行，或者将测量端钮用线引接至户外进行测量。,7.4临时和特殊环境中电气装置的接地,1静电产生及危害。静电是由于两种不同物质相互接触、分离、摩擦而产生的。这些静电将聚集在其相关的金属设备、管道、容器上形成高电位，静电电压可能高达数千伏甚至上百千伏，而电流却很小（微安级），当电阻小于1M时就可能发生静电短路而泄放静电能量。静电放电的火花会引起该环境下的物质燃烧或爆炸，造成人员财产的损失，或因静电电位的变化，会危及电子设备的安全可靠运行等严重后果。,7.4临时和特殊环境中电气装置的接地,7.4.2防静电接地,2防静电危害的主要方法在生产过程中或电子设备工作中，在诸多环境里或场所下，要防止静电产生是极其困难的。但在静电产生后应将其消除，防止静电的危害，最主要方法就是接地。另外，在许多情况下，金属设备、管道、容器的表面或内壁会出现非导电的沉淀物质（如固体、液体、其电阻率大于104m者，对静电均视为非导电物质），会使接地失去作用。对此必须引起重视，应采取有效措施将静电导入大地，彻底消除静电的危害。,7.4临时和特殊环境中电气装置的接地,7.4临时和特殊环境中电气装置的接地,3防静电危害的场所与接地措施洁净厂房、计算机房、手术室等房间应采用接地的导静电地板。当其与大地之间的电阻在106以下时，则可防止静电危害，其接地见图7.28所示。在有静电危害的房间里，工作人员应穿导静电鞋，并应使导静电鞋与导静电地板之间的电阻保持在104106以上。为了防止静电危害，在某些特殊场所，工作人员不应穿丝绸或合成纤维衣服，并应在手腕戴接地环以确保接地。从事带静电作业的人员不应戴金属戒指和手镯。这些场所金属门、把手等也应接地。,7.4临时和特殊环境中电气装置的接地,1.清洁地面2.画网格线3.放置支架4.调准水平,5.连接横梁6.安装地板7.边角切割8.清洁地板表面图7.28防静电导电地板接地示意图,7.4临时和特殊环境中电气装置的接地,设置在户内外有可能发生静电危害的栈桥、地沟、容器、贮罐、管道和设备，均应连接成连续的电气通路并接地。管道系统的接地点应不少于两处。采用金属法兰连接的设备和金属管道的连接处可不设跨接线，但还需防雷则应设跨接线。当容积大于50和直径大于2.5m的容器，接地点不应少于两处，并应沿设备外围均匀布置，其间距不应大于30m。铁路油罐车在灌注油液时，油罐车和铁轨之间应有良好的电气连接并可靠接地。同样油灌车、油船在灌注或排放可燃性液体或液化气时应接地。,7.4临时和特殊环境中电气装置的接地,当润滑油的电阻大于106时，设备的旋转部分必须接地，否则应采用接触电刷或导电润滑剂。移动的导电容器或器具有可能产生静电危害时应接地。当利用其它接地物体相连接的方法不能确保其可靠接地时，应采用可挠的铜线将其直接接地。利用工具操作或检修这类设备时，工具也应接地。专门用于防止静电危害的接地系统，其接地电阻值应不大于100。在易燃易爆区宜为30，但如与其它接地共用接地系统时，则其接地电阻值应不大于其中最小值的要求。,7.4临时和特殊环境中电气装置的接地,由于防静电接地系统所要求的接地电阻值较大而接地电流很小，所以其接地线按机械强度来选择，其最小截面为6m。对于自然导体，不能作为防静电接地线，只能作为其辅助接地线使用。对于固定式装置的防静电接地，接地线应与其焊接；对于移动式装置的防静电接地，接地线应与其可靠连接，防止松动或断线。也可采用可挠导线。,7.4临时和特殊环境中电气装置的接地,1一般规定(1)施工现场专用的中性点直接接地的电力线路中必须采用TN-S接零保护系统，电气设备的金属外壳必须与专用的保护零线PE连接。专用保护零线应由工作接地线、配电室的零线或第一级漏电保护器电源侧的零线引出。城防、人防、隧道等潮湿或条件特别恶劣施工现场的电气设备必须采取保护接零。当施工现场与外电线共用同一供电系统时，电气设备应根据当地的要求作保护接零，或保护接地。严禁一部分设备只做保护接零，另一部分设备只做保护接地。,7.4.3临时用电施工场所的接地保护,7.4临时和特殊环境中电气装置的接地,(2)作防雷接地的电气设备，必须同时作重复接地。同一台电气设备的重复接地与防雷接地可使用同一个接地装置，接地电阻通常不超过4。只允许做保护接地的系统中，因自然条件限制接地有困难，应设置操作和维修电气装置的绝缘台，并必须使操作人员不致偶然触及外物。(3)一次侧由50V以上的接零保护系统供电，二次侧为50V及以下电压的降压变压器，如果采用双重绝缘或有接地金属屏蔽层的变压器，此时二次侧不得接地。如果采用普通变压器，则应将二次侧中性线或一个相线就近直接接地，或者通过专用接地线与附近变电所接地网相连。,7.4临时和特殊环境中电气装置的接地,(4)施工现场的电气系统严禁利用大地作相线或零线。保护零线不得装设开关或熔断器。接地装置的设置应考虑土壤干燥或冻结等季节变化的影响，见表7.3。防雷装置的冲击接地电阻值只考虑在雷雨季节中土壤干燥状态的影响。,表7.3接地装置的季节系数,注：大地比较干燥时，则取表中较小的数值；比较潮湿时，则取表中较大的数值。,7.4临时和特殊环境中电气装置的接地,2等电位体连接(1)电动建筑机械的防雷接地和重复接地使用同一接地体，不仅有利于机械的接零保护，而且避免施工现场测量冲击接地电阻值的难度。在高土壤电阻率地区，电气设备只允许接地时，可利用等电位的原理设置绝缘台，以保证操作人员的安全。(2)保护零线应单独敷设，不作他用。重复接地线应与保护零线相连接。保护零线的截面，应不小于工作零线的截面，同时必须满足机械强度要求。保护零线架空敷设的间距大于12m时，保护零线必须选择不小于l0m的绝缘铜线或不小于16m的绝缘铝线。,7.4临时和特殊环境中电气装置的接地,与电气设备相连接的保护零线应为截面不小于2.5m的绝缘多股铜线。保护零线统一标志为绿黄双色线。任何情况下不准使用绿黄双色线作负荷线。(3)正常情况下，下列电气设备不带电的外露导电部分，应做保护接零：电机、变压器、电器、照明器具、手持电动工具的金属外壳；电气设备传动装置的金属部件；配电屏与控制屏的金属框架；室内外配电装置的金属框架及靠近带电部分的金属围栏和金属门；电力线路的金属保护管、敷线的钢索、起重机轨道、滑升模板金属操作平台；安装在电力线路杆(塔)上的开关、电容器等电气装置的金属外壳及支架。,7.4临时和特殊环境中电气装置的接地,(4)正常情况下，下列电气设备不带电的外露可导电部分，可不作保护接零：在木质、沥青等不良导电地坪的干燥房间内，交流电压380V及其以下的电气设置金属外壳(当维修人员可能同时触及电气设备金属外壳和接地金属物件时除外)；安装在配电屏、控制屏金属框架上的电气测量仪表、电流互感器、继电器和其它电器外壳。,7.5弱电设备的接地,(1)直流接地在通信设备中，为了防止程控用户交换机与联网的市话局或其他分支局之间产生电位差，造成出入中继线路的误动作，需要用电缆或绝缘线将直流配电屏的正汇流条与接地体相连，使蓄电池正极接地，以取得零地位(大地电位)的参考电压，使直流电源电压稳定。(2)工作接地指380220V交流供电电源的N线接地，常采用TN-S或TN-C-S接地方式。,7.5.1室内通讯系统工程接地,7.5弱电设备的接地,(3)保护接地用以泄放危险电流的保护装置当线路碰壳时，通过保护接地线路产生足够大的电流，使保护设备在规定时间内(5s或0.4s)切除故障。因此，所有机房内用电设备的金属外壳，如配线架、交换机架、电源设备机架等的接地，以确保设备和人身安全，因此称保护接地。(4)屏蔽接地为防电磁干扰，将发射源设备或需要防辐射源干扰的设备的屏蔽外壳接地，若这些设备放在机架上，机架已接地时，可不必再单独接地。(5)防静电接地若机房采用高阻地面材料，如防静电电板等，为释放人,7.5弱电设备的接地,体的静电电荷，以保证电子设备的安全则静电电板应接地，称为防静电接地。具体做法是：交流供电电源端，即电源供电箱，采用TN-S系统的接零保护；稳压电源之后的交流用电设备外壳接地、直流地、屏蔽地、防静电接地都在机房内引向总接地板。在机房内的所有接地线可以用绝缘铜芯线在活动地板下明敷，但每一种接地相连后直接引向总接地板，再由此板用导线引向室外的接地装置。此接地装置的电阻在3000线以下可为10，3000线以上时为4。但此接地装置应离开防雷接地装置不小于20m。对具有等电位连接的建筑物，可由总接地板用25m的铜芯绝缘导线穿PVC管引向建筑物的共用接地装置，即与建筑物的基础主筋相连,7.5弱电设备的接地,接，但共用接地装置的接地电阻应1，而且由总接地板引向共用接地装置的线路应与基础以上的建筑物中的各种钢筋绝缘，以达到一点接地的目的。机房的接地系统见图7.29。,7.5弱电设备的接地,图7.29机房的接地系统,7.5弱电设备的接地,电子计算机房内的电气设备可分为三类：电子计算机的主机；电子计算机易产生电气噪声的外部设备，如绘图机、打印机等；此外，尚有为电子计算机服务的设备，如空调机、水泵、通风机、冷冻机等。这三类设备的供电系统及其接地制式以及接地要求分别说明如下。(1)供电系统及其接地制式为了防止产生噪声的设备和功率较大的电气设备在启动和骤然停止时对电子计算机产生干扰，应采用不同线路分开供电。电子计算机必须有单独的保护线，如为TN接地制式，必须采用TN-S接地制式；如为TT接地制式则必须,7.5.2计算机系统工程接地,7.5弱电设备的接地,有专门的保护线；当由TN-C系统供电，PEN线接入开关箱内的端子板，由此分为PE线及N线，送人计算机专用开关箱，对于计算机房内的其他电气负荷，则仍由TN-C系统供电。在进户处设接地极，作重复接地，也作引入专门接地线用。当由TT制式系统供电时，进线的N线到端子板处与专用接地线PE相连，仍旧分为PE线与N线送入计算机专用开关箱。这种计算机都有专用接地线，可以消除外来的电磁干扰，该开关箱还可以远距离操作。计算机专用开关箱内还分出计算机外部设备用的插座。(2)电子计算机的接地电子计算机的接地主要是“逻辑接地”、“功率接地”和“安全接地”。,7.5弱电设备的接地,接地网的设置在活动地板安装前，在计算机房的地面上安装铜排地网，地网格规格为600mm600mm，地网可用铜棒、铜排、铜管制作，其截面应10m，连接点可用气焊焊接。凡有计算机接地处可用铜软线引出，铜排网的接地点至少为两点，房间较大时应增加接地点为四点，八点等，如图7.30所示。计算机的接地计算机接地的方式很多，现介绍常用的三种。,7.5弱电设备的接地,图7.30铜排接地网示意图,7.5弱电设备的接地,混合接地系统。小型或微型机内部的逻辑地、功率地、安全地已在机内接到同一接地端子，安装时将铜排网的软引线接在该端子上即可，如图7.31所示。其中逻辑地指机内低电平统一的连接线；功率地指机内大电流元件(继电器、排风扇、指示灯等)的接地线；安全地指正常不带电的金属外壳、面板等的接地线。交直流分别接地系统。将系统中逻辑地与直流功率地合接在一起接于接地网上；机柜(安全地)和交流功率地共同接地。同样逻辑地与直流功率地也可通过电容与交流功率地接在一起。这两种方法都可以避免磁场干扰。可用在磁场干扰较强的场所，如图7.32所示。铜排网的装置同上。,7.5弱电设备的接地,图7.31计算机混合接地示意图,7.5弱电设备的接地,图7.32计算机的分别接地示意图,7.5弱电设备的接地,一点接地系统。在机内将逻辑地、功率地、安全地分开，并在机柜上引出三个相互绝缘的接地端子，其中逻辑地、功率地从机柜底座引至地板下的铜排网，然后从铜排网和机柜其他接地端子(安全地)各引出一根引线在同一点与接地体相连，如图7.33所示。此种方法逻辑地有一个统一的基准电平，减少了互相干扰，安全，且有助于泄漏静电。上述三种方法，逻辑地母线一般采用35m或50m的铜排，接地电阻4。,7.5弱电设备的接地,图7.33计算机的