低压配电的接地系统PPT学习课件

1、低压配电系统中的接地系统 低压配电的接地系统设计 目录 (一) 低压配电系统中的常见接地配置方式 (A) TN-S供电系统(三相五线制) (B) TN-C供电系统(三相四线制) (C) TN-C-S供电系统(三相四线半制) (D) TT 供电系统(直接接地方式) (E) IT 供电系统(高阻接地方式) (二)在信息网络机房中配置接地系统的必要性 (A) 接地系统的调控功能 (B) 接地系统中各关键的部件的调控功能 (C) 机房内下列金属部件需采用接地或接零保护措施: 低压配电的接地系统设计 (三) 接地方式的分类 (A) 保护性接地 (B) 功能性接地 (C) 防雷接地 (D) 接地方式 (E

2、) 重复接地 (四)低压配电的接地系统的设计方案 (A) 推荐的UPS 接地系统设计方案及常见的不正确的接地方法 (B) 推荐的大楼接地施工设计方案 国家及行业标准 GB/T50314-2000 ”智能建筑设计标准“ GB50174-93 “电子计算机机房设计规范” GB50169-92 “电气装置安装工程、接地装置施工 及验收规范“ GB50054-95 “低压配电设计规范“ GB50052-95 “供配电系统设计规范” GB50057-94 “建筑防雷设计规范“ GB50254-96、GB50355-96、GB50256-96、GB50257-96、 GB50258-96、GB50259-

3、96“电气装置安装工程、施工及 验收规范“ GBJ 149-90 “电气装置安装工程、母线装置施 工及 验收规范“ 国家及行业标准 YD/T944-1998 “通信电源装置的防雷技术和测试方法” YD/T5098-2001 “通信局(站)雷电过电压保护工程设计 规范“ YD5079-99 “通信工程电源系统防雷技术规定” YD/T1051-2000 “通信局(站)电源系统总技术要求” YDJ26-89 “通信局(站)接地设计暂行技术规定” YD/T585-1999 “通信用配电设备” GB/T14715-93 “信息技术设备用不间断电源通用技术 条件 YD/T1095-2000 “通信用不间断

4、电源-UPS” GB7260-87 “不间断电源设备” YD/T502-2000 “通信专用柴油发电机组技术要求” 低压配电的接地系统设计 在过去的低压配电的接地系统的设计规范和标准中、虽然己经为确保设备和人身的安全、提供有相当完 善和行之有效的保护方案。然而，对于确保信息网络的数据安全的保护措施却显得”相对欠缺”。基于上 述情况，当我们在处理信息网络的接地设计问题和不同方案的争论时，不宜完全拘泥于现有的设计规范。 低压配电的接地系统设计 对信息网络时代的低压配电系统的接地系统而言，它不 仅需要保护供电线路、用电设备和人身能安全、可靠地运行。 而且，更需要保护好被信息网络设备所处理、存贮的和传

5、送的 数据的安全性。为此,当我们在设计接地系统时，不仅需要考 虑各种“接地线”的接地电阻。还需高度重视接地阻抗;“地 线”的实际布线方式;用户对网络设备的日常管理和维护“是 否合理“等因素。实践证明:设计合理的接地系统及正确的布 线施工艺是确保网络设备获得高效、宽带运行特性的前提条件 之一。 低压配电的接地系统设计 (一)低压配电系统中的 常见接地配置方式 信息网络时代的低压配送电系统 (A) TN-S供电系统(三相五线制) 用户设备的金属外壳接PE线, 正常工作时,在PE线上基本无“电流”, 外壳对地电压接近于零.当发生故障 时(例:一相碰壳“短路”/严重漏电),故障电流迅速增大,促使保护装

6、置(熔断器/断路器) 快速地切断电源.在运行中,严禁断开N线. L1L1 L2L2 L3L3 N N PEPE 设备外露的“可导 电体” 接地保护 负载电流 PE, 黄绿色 N, 淡蓝色 信息网络时代的低压配送电系统 (B) TN-C供电系统(三相四线制) N线与PE线合用1条PEN线,当三相供电不平衡/带“整流滤波型”非线性负载时,有较大的电流流过PEN线,并 有可能导致用户设备的零-地线电位增高.如选用有足够大截面积的电缆/保护装置时,也比较安全,费用较低. 在运行 中,严禁断开PEN线. L1L1 L2L2 L3L3 PENPEN 设备外露的“可导 电体” N N 接零保护 负载电流 信

7、息网络时代的低压配送电系统 ( C) TN-C-S供电系统(三相四线半制) 在用户负载的末端将PEN线分开成相互独立的PE线和N线(从此之后,不允许将“分开后的PE线和N线”再连 接在一起),其性能介于TN-C和TN-S保护接地系统之间. 在运行中,严禁断开PEN线. L1L1 L2L2 L3L3 PENPEN PEPE 设备外露的“可导 电体” 接零保护 设备外露的“可导 电体” 负载电流 N N 淡蓝色 黄绿色 信息网络时代的低压配送电系统 (D) TT 供电系统(直接接地方式) 将每台设备的金属外壳经各自的PE线单独接地/同共用PE接地母线连在一起(当它们共用一个接地保护装置 时).其故

8、障电流较小,往往不足以使保护装置(熔断器/断路器)动作.其安全性较差(在TT供电系统中,常需配置漏电保 护器).在运行中,严禁断开N线. L1L1 L2L2 L3L3 PEPE 设备外露的“可导 电体” 接地保护 N, 淡蓝色 黄绿色 信息网络时代的低压配送电系统 (E) IT 供电系统(高阻接地方式) 单相接地短路电流很小.当发生短路故障时,保护装置不会动作、供电系统还可继续运行,设备的外壳不带电。 为此，需要另外配置的绝缘监视仪/接地故障报警装置,以通知值班人员.它常被用于当发生单相对地短路故障时、仍 需供电系统继续向负载供电的场合。 L1L1 L2L2 L3L3 PEPE Z Z 设备外

9、露的“可导 电体” 接地保护 黄绿色 低压配电的接地系统设计 (二)在信息网络机房中 配置接地系统的必要性 低压配电的接地系统设计 (A) 接地系统的调控功能 (1) 当用电设备因故发生“短路”/漏电故障时，确保人身和设备的安全运行; (2) 增强电源设备、用电设备的电磁屏蔽效果，确保IT/电信/测试等关键设 备获得尽可能高的电磁兼容性(EMC); (3) 为IT/电信/测试等关键设备内的电子线路提供统一的、具有“低阻抗运 行特性”的参考电平(实现“等电位连接”); (4) 为IT/电信/测试等关键设备提供静电“泄放通道”; (5) 确保供电系统能为信息网络设备提供尽可能低的“零线对地线”电压

10、; (6) 为用电设备提供安全、可靠的防雷击、抗浪涌保护。 低压配电的接地系统设计 (B) 接地系统中各关键的部件的调控功能 判断接地系统的设计水平高低的重要指标之一是:能否为各种 干扰源/“地电流”提供低阻抗型“泄放通道”，以确保在各IT设 备之间实现“等电位连接”。 接地系统的组成:大地、接地体、接地引入线、接地总干线、 接地线、辅助“等电位“连接体(“等电位“连接网/连接带)。 低压配电的接地系统设计 (1)大地:由于直流电和各种频率的交流电在“大地”中所产生的电位差很 小，可以利用它将各种接地部件互相连接起来共同组成一个具有“低阻抗工作特性”的参 考电平网络。在实际工作中，可把大地作为

11、“容电量”无限大的“参考电位体”来使用。 (2) 接地体:来自供电系统和用电设备的各种“地线电流“经位于”接地体”中的各金属部件 同大地形成的接触面而被汇入大地,再经“地线电流“扩散和”均衡电位处理”后，形成” 零电位参考”面(典型值20m) 自然接地体:“钢筋混凝土”地基中的“环形钢筋网(带)”(优点是:经济、接地电阻小、典型 值0.3m(现行标准为0.1m); 当接地体/引入线与电力电缆管线平行时，两者之间的距离0.6m(现行标准为 0.3- 0.35m); 低压配电的接地系统设计 常用的“人工接地极”材料:热锡或镀锌圆钢、扁钢、条钢或铜板 (水平敷设时); 热锡或镀锌圆钢、角钢、钢管(垂

12、直敷设时)。为降低“屏蔽”作用、在组成多极 “并联接地”环时、希望各接地极间距离/接地棒的长度2)。 钢质接地体和总接地引下线的最小尺寸(GB 50169-92) 规格及尺寸地上部件(室外)地下部件(交流电路)地下部件(直流电路) 圆钢直径(mm)直径8mm直径10mm直径12mm 扁钢(截面mm2,厚 度mm) 截面100mm2,厚 度4mm 截面100mm2, 厚度4mm 截面100mm2, 厚度6mm 角钢(厚度mm)厚度2.5mm厚度4mm厚度6mm 钢管管壁(厚度mm)厚度2.5mm厚度3.5mm厚度4.5mm 低压配电的接地系统设计 (3)接地总干线、辅助“等电位“连接体、接地线:

13、 为使得大楼内分别位于不同楼层中的各种设备的地线获得优越的“等位 电连接”特性(典型值: 被“等位电接地”的各金属表面之间电位差 95mm2; 直流配电屏到电话自动交换室/微波室: 95mm2; 直流配电屏到总配线架: 50mm2; 直流配电屏到测量室: 25mm2; 24V直流配电屏: 25mm2; 低压配电的接地系统设计 * 接地线: 在信息网络用机房中，它被用于各种设备的接地端同“水平接地 汇集干线”之间的地线连接: 1)、根据最大工作电流选取截面积，不准使用裸线/扁钢，宜采用多股 软铜线(“接零线”可选用电力电缆); 2)、每台设备的接地端宜用独立的接地线用同“水平汇集接地干线”相 连

14、接, 不允许采用将多台设备的接地端“串联”起来的布线施工法; 3)、不能利用蛇皮管、金属网或电缆的金属护套来作为接地线。 4)、直流电源供电系统中的“接零线”和采用“直流两线制”正极接地 工作方式的”直流工作地线”应各自引出独立的地线、两种地线之间 的距离应1m。 低压配电的接地系统设计 (C) 机房内的下列金属部件需采用接地或接零保护措施: IT设备,通信设备,测试仪器等关键设备的接地端; UPS,空调,电机,变压器,电力电缆的金属护套、接头盒、电缆终端头, 电缆桥架，密封汇流母排的外壳、电缆套管、电池架、电热设备、机 床的等的金属外壳/底座; 水管、气管、钢筋混凝土结构中的钢筋、配电柜(箱

15、)、控制屏、操作 台等的金属框架或底座; 控制电缆的金属护套/屏蔽外套、高频设备的屏蔽网。 注意事项:在信息网络机房中，既不允许将计算机、服务器的 “直流工作地”同“交流工作地”进行短接或混接。也不允许在上述 “直流工作地”同交流供电线路之间采用“近距离”的平行布线施工 法。 低压配电的接地系统设计 (三) 接地方式的分类 保护性接地 确保人身和设备的安全性 功能性接地 提高用电设备的抗干扰性能、在IT设备之间实 现“等电位连接”，以确保信息资源的安全运行。 低压配电的接地系统设计 (A) 保护性接地 目的:防止因“人为操作”错误、火灾、“短路”、设备绝缘损坏 “漏电”等 所可能造成的人身伤害

16、/设备损坏故障发生。 (1) 交流工作接地(N线、中性线接地、零线接地,淡兰色) 在采用TN和TT制的380/220V供电系统中,为防止因N线发生 断线、接触不良或因采用不带“N线重叠切换功能”切换开关所造 成的中性线“瞬间中断”所可能带来的故障隐患，应在输入变压器、 变配电室、大楼主配电柜处将中性线接地。 当电力传输线路50m时，应考虑采用重复接地。 低压配电的接地系统设计 对于信息网络机房/电信机房用供电系统而言，当正 常工作时、流过N线的电流是三相不平衡负载电流+气体放 电灯+由IT设备、电信设备等非线性所带来的谐波电流的矢 量和; (2) 接零保护(电力设备) :在中性点直接地的380

17、/220V供电系统 中、将电力设备的金属外壳(例:交流稳压器、UPS、变压器 等)与零线相连接,流过”接零保护线”的电流较大。 (3)接地保护: 将电力设备/用电设备的金属外壳通过独立的接 地线来同大楼的接地装置相连。 (4)防静电接地:防静电接地装置可与防感应雷和电气设备的接 地装置共同设置。防静电接地线宜单独与接地干线/接地体相 连(当湿度30%时，静电电压可达1KV左右)。 低压配电的接地系统设计 设置接零保护(电力设备) 和接地保护接地系统的目的: 对人身的安全、对设备的可靠运行和安 全操作提供保护。 * 为确保人身安全、当发生短路/漏电事故时，应确保可 能流过人体的电流值低于安全阀值

18、以下。 * 为确保设备运行安全、应确保电力供电系统/设备在可 能遭到损坏或性能恶化之前，利用断路器开关/熔断器及时地 切断电源。 低压配电的接地系统设计 (5) 电流是造成人身伤害的主要因素: 流经人体的电流大小、持续时间和流经人体的途径。 有关国内外的50/60Hz电流对人身所可能造成的危害的统计资料显示: 0.6-1.5 mA 时, 手感麻刺; 5-7 mA 时, 肌肉痉挛; 2050mA时, 手麻痹、剧痛、呼吸困难，并不能摆脱电体; 50-80mA时, 心室颤动/昏迷/死亡。 一般将30mA定义为可忍受的极限“安全电流“,将50mA定义为的“危险电流“。 在考虑安全用电时，人体的电阻按1

19、K估计。按IEC479-1,GB50054-95IEC479-1,GB50054-95标准: :人体的安全 电压限值UL为:50V。 低压配电的接地系统设计 为确保人身安全的常用保护措施: 利用隔离罩、防护屏、密封机柜等隔离保护措施来防止人身 触电: 机柜门的防护等级 IP2X(12.5mm,防人触电); 机柜门的防护等级 IP3X(2.5mm,防老鼠); 机柜顶部: IP4X(1mm); 采用“安全电源”供电系统 (GB3805-83标准): 42V,36V,24V,12V, 6V 。 低压配电的接地系统设计 (6) 接地线路故障的“快速排除“ 当发生短路故障时、应迅速切断发生故障的线路，从

20、而达到确保 设备和人身安全、消除火灾隐患的目的。 按IEC 364-41标准:对采用220V的TN制供电系统的设备而言， 为确保供电线路的热稳定性，应满足下述要求: 对固定式设备供电的线路而言,要求断路器开关/熔断器的切断时间5 秒。 对手握式/移动式设备供电的线路而言,要求断路器开关/熔断器的切断 时间0.4秒。 要求: Zs220V/Id; Zs220V/Id; Id 和Id : 按”反时限、过电流特性“工作的”断路器开关“分别在0.4 秒和5秒内断开时所需的最小电流(实际工作中、这个工作电流应 1.3倍”脱扣跳闸电流 “)。 Zs和Zs:发生短路故障/过载故障时的故障线路的接地阻抗。 低

21、压配电的接地系统设计 当采用断路器开关作“短路”保护时、要求接地系统的 接地电阻尽可能地小，以便断路器开关能尽快地“跳闸“。 切断“短路故障/过载故障”的接地线路的阻抗 断路器开关型号断路器开关型号.切断时间切断时间5秒秒 (UL=36V) 切断时间切断时间5秒秒 (U=220V) 切断时间切断时间0.4秒秒 (UL=36V) 切断时间切断时间0.4秒秒 (U=220V) S250微型开微型开 关关,16A 0.57 3.52 0.34 2.1 S125塑壳开塑壳开 关关,R100 0.09 0.56 0.056 0.34 低压配电的接地系统设计 当采用熔断器作“短路”保护时、要求接地系统的接

22、地 电阻尽可能地小，以便熔断器开关能尽快地“熔断“ 。 GB50054-95标准推荐的短路电流Id同熔丝额定电流In的倍数 熔断器额定电流熔断器额定电流In410A1263A80200A250500A 短路电流短路电流Id/熔断器额定电流熔断器额定电流In(切切 断接地故障线路的时间断接地故障线路的时间 5秒秒)的的 倍数倍数 4.5567 熔断器额定电流熔断器额定电流In410A1232A4063A80200A 短路电流短路电流Id/熔断器额定电流熔断器额定电流In(切切 断接地故障线路的时间断接地故障线路的时间 0.4秒秒)的的 倍数倍数 891011 低压配电的接地系统设计 为使得整个供

23、电系统获得尽可能高的热稳定性(确保不 会发生因“短路”/过载而致使电缆的绝缘保护层软化/碳化)， 宜选用耐热性能较高的电力电缆。 电缆芯线的绝缘外套的耐热性能 电缆芯线的绝缘电缆芯线的绝缘 材料材料 聚氯乙烯聚氯乙烯普通橡胶普通橡胶乙丙橡胶乙丙橡胶油浸纸油浸纸 芯线允许的工作芯线允许的工作 温度温度 7070757590908080 芯线允许的最高芯线允许的最高 温度温度 160160200200250250160160 低压配电的接地系统设计 电力电缆的命名 芯线截面积mm2 额定电压 KV 外护层(铠装层)代号: 内护层代号: 芯线材料代号: 芯线绝缘代号: 低压配电的接地系统设计 (B)

24、 功能性接地 (1) 直流工作地: 在电信企业的通信电源、电话通话线路中，将蓄电池的正极接地， 从而构成-48V通信电源供电系统。采用正极接地的优点是: 消除由于通信线路对地绝缘不良而产生的“串音”故障隐患,提高通 话质量(要求正极接地电阻至少要20 ); 消除由于通信线路的芯线因绝缘不良而产生“漏电”时，所可能形 成的“电蚀“现象。 低压配电的接地系统设计 在实际工作中，要求“直流工作地”和“交流工作地”必须单 独分开布线。其原因是:由于在由单相交流供电的IT设备的交流工作 地(N线)上所产生的“零线对地线电压”中、包含有高达几十到几 百毫伏数量级的“衡重噪音”(它远大于信息产业部所规定的

25、2mV “衡重噪音” 的标淮)。因此，不允许在“直流地”和“交流地” 之间采用近距离的平行布线施工法。 低压配电的接地系统设计 (2)信息网络设备(PC机、服务器、磁盘阵列、计算机系统等)的直流逻辑参考地:它包括模拟信号 地,数字信号地。 为确保信息网络设置能获得高速、宽带、大“数据吞吐量” 处理能力等的优异运行特性,要求我们在实施“直流逻辑参考 地”施工时、高度注意下述事项，以便使得位于同一局域网 中的各个IT设备都能获得尽可能洁净的”等电位接地”工作 特性(典型值:各地线之间的电位差15mV)： 低压配电的接地系统设计 (a) 增大PE线的截面积、降低接地阻抗: 鉴于当今信息网络设备的工作

26、频率巳大大提高及所允许的“干扰 电压”容限值已大大下降的事实，当我们在确定直流工作接地线(PE线) 的截面积时、不宜拘泥于现有相关标准的规定。 按GB50054-95标准保护地线的截面积的推荐值 相线截面积相线截面积(S)mm2接地线和保护线的截面积接地线和保护线的截面积(S) S 16mm2S=S 16mm2 35mm2S=0.5S 注: PEN线的截面积至少 10mm2 低压配电的接地系统设计 在国内外的IDC机房设计中、PE线与相线截面积的比值有从1:3向1:1发展的趋势。 对大、中型机房来说，一般要求截面积120mm2 - 240mm2， 在小型机房中、要求截面积 50mm2 低压配电

27、的接地系统设计 (b) 确保UPS供电系统具有尽可能低的“零线对地线电位”(服 务器要求至少200KA; 5% 雷击浪涌的电流强度150KA; 50% 雷击浪涌的电流强度30KA; 95% 雷击浪涌的电流强度14KA; 当雷击“电流脉冲”流过大楼钢筋的 ”接地引下线”系统时、可能对网络造成的危害: 当大楼钢筋与网线之间的距离为0.5m时，所可能带来的危害： 如果流过钢筋的“雷击浪涌电流”为10KA左右时，就可能烧毁同网线相连设备的 RJ45接口; 如果流过钢筋的“雷击浪涌电流”为3KA左右时，就可能造成100M的局域网产生 “误码”。 (电源资讯, 2003年,N0.4,P27) 高能“瞬态浪

28、涌”从电力电缆串入时 所造成的危害性 o高能“瞬态浪涌”20KV 立即对用户的设备造成“灾难性”的损坏. o中等“瞬态浪涌” “瞬态浪涌” 瞬态浪涌网络 高“误码率”，高数据传输“丢包率”, 高上网“掉网率”. 低压配电的接地系统设计 (1) 建筑物的防“直接雷击”的保护措施: (1) 在建筑物上沿屋脊、屋角、屋檐等“易受雷击”处敷设装设避雷针/ 避雷网。这些避雷针(高度2m)不仅需用“避雷带”互相连接。而 且，宜在大楼的整个屋面上组成10m*10m的等电位“防雷网格体”。 (2) 可利用金属管(厚度4mm)、镀锌圆钢( 8mm)、镀锌扁钢 (48mm2, 厚度4mm)、镀锌钢绞线(30mm2

29、)及大楼的钢筋混凝 土内的钢筋来作为“引下线”，外接钢筋与楼内予留连接板之间的连 接宜“焊接”。 (3) “引下线”和接地装置构件内的钢筋之间宜采用焊接/绑扎连接方式。 “引下线”的数量至少应在2根以上，“引下线”之间的距离不宜大 于24m。 (4) 防雷地的“冲击接地电阻”10 (典型值5 )。 单根避雷针的保护范围： 1.5h1.5h h 0.75h 0.5h 45o45o rx ha hx h 避雷针高度；hx 受保护物的高度； rx 在hx高度处水平面上保护范围半径； ha 避雷针的有效高度（超出于受保护物的高度）。 低压配电的接地系统设计 低压配电的接地系统设计 避雷针在不同高度所形

30、成的保护半径 (1)避雷针在地面上所形成的保护半径: rx=1.5h; (2)避雷针在距地面hx高度上所形成的保护半径rx : 当hx h/2时， rx=(h-hx)p=ha*P; 当hx h/2时， rx=(1.5h-2hx)p=ha*P; p是:高度影响系数: * 当高度h 30m时，p=1; * 当高度 30m h120m120m时，p=5.5/h0.5; 低压配电的接地系统设计 (2) 建筑物的防“感应雷击”的保护措施: (1) 屋内的金属物体(设备、管道、电缆机架、构架)均应同大楼内的等 电位“接地装置”相连。 (2) 根据“等电位保护”原理，可利用建筑物的钢筋组成“法拉第笼式 “等

31、电位体,从而使得位于各层楼内的人和设备上的各点的电位分布 尽量可能地均匀。为达此目的，宜在每楼内敷设高品质的”均压 环”。 (3) 应将平行敷设的长金属物(管道、构架、电缆的金属护套)每隔20- 30m用金属线连接起来。 (4) 屋内的“防雷电感应”的接地干线同“接地装置”的连接点不应少 于两处,可采用每层/隔几层楼(例:3层)同钢筋连接一次的接地方式。 其连接方式:接地板和镀锌螺栓、防松垫圈/螺帽。 低压配电的接地系统设计 推荐的防雷接地装置的接地布线示意图 水平接地“均压环” 水平接地支线 电气 设备 接地体 垂直接地 总干线 水平接地总干线 防感应雷 接地总干线 管道 低压配电的接地系统

32、设计 (3) 建筑物内的防“雷击高能浪涌”从输电线路串入的保护措施: (a) 在进户电缆同架空线的连接处宜配置“阀型避雷器”。避雷器、电 缆的金属护套、绝绿缘子铁脚均应接地,接地冲击电阻10 (典型值 5 )。 (b) 宜采用带金属护套的电缆或穿金属管的电缆地埋方式将电力电缆引 入大楼内:电缆的的埋地深度至少大于0.7m,电缆的地埋长度至少大于 10m以上(在此条件下、同大楼的主配电柜的接地网相连，这样可提 高接地的安全度)。 (c) 架空/地埋金属管道在入户处均应与接地装置相连。如果入户“架空 金属管道”的长度大于100m,应每隔25m接地一次。 低压配电的接地系统设计 鉴于雷击能量很大、实

33、际工作中，常采用多级防雷措施来 将“雷击残压”衰减到电源设备/IT设备硬件所能允许的”安 全电压”以下。当上、下两级TVSS之间的距离15m时， 应串接“电感退耦器”。 防雷器/ TVSS的连接线应可能地短(典型值0.5m)。 艾默生公司的防 雷 击、 抗 浪 涌 抑 制 器TVSS (1) S系列(抗浪涌抑制能力 8/20us)： 100, 200, 300 和 400kA; (2) ACV系列(抗浪涌抑制能力 8/20us)： 40，80KA。 (3) C级防雷器(8/20us): 6KV/20KA; (4) D级防雷器(8/20us): 6KV/3KA; 低压配电的接地系统设计 (D)

34、接地方式 分设接地方式 联合接地方式(单点接地方式); 低压配电的接地系统设计 (1) 接地阻抗 (a) 当采用“分设接地”工作方式时、各种接地系统的典型接地 电阻: 交流工作接地3(最好1)1) ; 安全保护接地 3 ( (最好1)1) ; 防雷接地 10(“冲击接地电阻” 5) ; 计算机系统的直流工作地 1(最好0.4);0.4); 通信电源的直流工作地:万门以上程控交换局、2000路以上长话局 1,万门以下程控交换局、2000路以下长话局 3。 线缆桥架的安全接地4 40m )。 低压配电的接地系统设计 (b) 当采用“联合接地“工作方式时(单点接地制) 、典型的接地电阻1。对于利用大

35、楼钢筋混凝土中 的基础钢筋作为联合接地极的系统而言，其接地电阻大约为0.2-0.5左右。 优点：在较经济的条件下，能在各种不同的接地线之间实现 “等电位”连接、有利于消除可能出现在不同接地系统之间 “回灌电位”干扰。 低压配电的接地系统设计 (2)准确地分析各种接地系统的工作特性: 在当今的计算机房和电信机房的电力和控制系统中,不仅需要优选“单点接 地”(联合接地)设计方案。而且，还需准确地分析流过各种接系统的”地电流”的大 小、频率及直流偏压等因素: 防雷接地:正常工作时、电流几乎为零。但当发生雷击时、 会有di/dt极大的高通量的”地电流”(几十到几百KA) 经 “防雷入地“导体流入”大地

36、”。 交流工作地 (零线接地,中性点接地): 正常工作时、因三相负载不平衡及在带信息 网络设备时所产生的其大小与“相线电流” 相同数量级的“零线”电流在N线中流过。遇到短路 故障时、还会有极大 的“短路”电流流过。 根据IT设备的使用要求、 期望供电系统的“零线对地线”电 压差尽可能的低(典型值50m)/接地干线较长时; 需要为某些关键负载提供“局部净化”型的参考地电位等。 低压配电的接地系统设计 PEN重复接地 低压配电的接地系统设计 (四) 接地系统的设计方案 低压配电的接地系统设计 高水平的接地系统设计方案应具有的优异特性: (1) 当用电设备因故发生“短路”/漏电故障时，能及时地切断电

37、源,确 保人身和设备的安全; (2) 当有雷击、“高能浪涌”从电力电缆/通信电缆“串入”时，能确 保人身和设备的安全; (3) 为IT/电信等关键设备提供具有“低阻抗运行特性”的参考电平 (各种逻辑地线(模拟信号地、数字信号地)不仅具有优良的“等电位” 运行特性。而且，出现在地线上的”共模干扰”很小); (4) 确保IT/电信/等关键设备能获得的优良的电磁兼容性(EMC),能有 效地切断“共模干扰”在各种地线之间的“互串”通道。 (5) 供电系统的“零线对地线”电压很低(典型值30m 通信 设备 IT 设备 水平汇集地 水平汇集地 IT 设备 -48V 电源 接零保护地 IT设备工 作地 交流

38、 电源 N线 防雷接地 通信电源工 作地 40m 低压配电的接地系统设计 联合(单点)接地系统(防雷地接大楼钢筋/PE线) 水平地线 15m 总等电位汇 流排 接地体(地网) 垂直接地总干 线 避雷针 天线 通信 设备传输 设备 IT 设备 IT 设备 通信电源 水平辅助等电位排 水平辅助等电位排 水平辅助等电位排 15m 建筑钢筋 N线 IT 设备 UPS电源 低压配电的接地系统设计 联合(单点)接地系统(防雷地接大楼钢筋/PE线) 水平地线 15m15m 通信 设备传输 设备 IT 设备 IT 设备 总等电位汇 流排 接地体(地网) 水平辅助等电位排 水平辅助等电位排 接地总干线 避雷针

39、天线 N线 水平辅助等电位排 通信电源 IT 设备 UPS电源 建筑钢筋 低压配电的接地系统设计 “欠合理”的联合(单点)接地系统(防雷地接大楼钢筋/PE线) 水平地线 水平辅助等电位排 总等电位汇 流排 水平辅助等电位排 水平辅助等电位排 接地体(地网) 接地总干线 避雷针 天线 15m 通信 设备传输 设备 IT 设备 IT 设备 通信电源 IT 设备 UPS电源 建筑钢筋 15m N线 低压配电的接地系统设计 “不合理”的联合(单点)接地系统 15m 水平地线 水平辅助等电位排 垂直接地总线 避雷针 天线 N线 通信 设备传输 设备 IT 设备 IT 设备 15m 通信电源 水平辅助等电位排 总等电位汇 流排 水平辅助等电位排 接地体(地网) 建筑钢筋 IT 设备 UPS电源 垂直接地总线 低压配电的接地系统设计 联合(单点)接地系统(防雷地接大楼钢筋/PE线) 避雷针 水平辅助等电位排 水平辅助等电位排 接地体(地网) 水平地线 15m15m N线 变压