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2011-01-24 15:38 【大 中 小】【打印】【我要糾錯(cuò)】
近年來(lái)許多工程實(shí)踐說(shuō)明,選擇合適的接地網(wǎng)的結(jié)構(gòu)可謂至關(guān)重要。如果接地形式選擇不當(dāng),當(dāng)竣工后的建筑物進(jìn)行接地電阻值的測(cè)試時(shí),可能也達(dá)到了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的數(shù)值(1Ω以下),但是當(dāng)有雷擊時(shí),室內(nèi)的精密儀器或家用電器仍然會(huì)受到感應(yīng)雷的破壞。本文對(duì)建筑電器的防雷接地裝置形式進(jìn)行了探討,特別是對(duì)電子計(jì)算機(jī)的接地裝置的新技術(shù)和對(duì)等電位連接中出現(xiàn)的問(wèn)題也進(jìn)行了詳細(xì)的論述。
1、前言
雷擊分為直擊雷、側(cè)擊雷和感應(yīng)雷等,為了保護(hù)雷區(qū)內(nèi)的人民生命和財(cái)產(chǎn)的安全,采用接地裝置將雷擊產(chǎn)生的帶有破壞力的沖擊電流導(dǎo)入大地。有了良好的接地裝置,才能可靠避免雷擊產(chǎn)生的破壞。近年來(lái)許多工程實(shí)踐說(shuō)明,選擇合適的接地網(wǎng)的結(jié)構(gòu)可謂至關(guān)重要。如果接地形式選擇不當(dāng),當(dāng)竣工后的建筑物進(jìn)行接地電阻值的測(cè)試時(shí),可能也達(dá)到了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的數(shù)值(1Ω以下),但是當(dāng)有雷擊時(shí),室內(nèi)的精密儀器或家用電器仍然會(huì)受到感應(yīng)雷的破壞。
2、基本接地形式
現(xiàn)代建筑的基本接地形式有獨(dú)立接地和共用接地兩種。具體情況見(jiàn)圖1.目前居民家中的電器越來(lái)越多,除了防雷接地,還有電器安全接地和通訊、電子計(jì)算機(jī)的接地,那么在設(shè)置接地裝置時(shí)是選擇獨(dú)立接地還是選擇共用接地呢?
如果采用獨(dú)立接地如圖1(a)所示,從表面上看各防雷系統(tǒng)不會(huì)互相干擾,但是建筑內(nèi)的電子計(jì)算機(jī)和通訊設(shè)備仍然會(huì)遭受雷擊破壞。實(shí)際上一幢建筑物分別設(shè)立幾個(gè)互相沒(méi)有聯(lián)系的地網(wǎng)是很困難的,因?yàn)镮EC60364-4-41(電擊防護(hù))標(biāo)準(zhǔn)要求各地網(wǎng)之間最小要有幾米至二十米的距離,然而在現(xiàn)代都市中基本上沒(méi)有那么多的位置滿足這個(gè)要求,所以在雷擊時(shí),各接地點(diǎn)的電位差相當(dāng)大,假如(a)中一個(gè)是交流電源工作接地,一個(gè)是計(jì)算機(jī)邏輯接地,另一個(gè)是為機(jī)殼安全的保護(hù)接地,當(dāng)雷擊以幾萬(wàn)伏或幾十萬(wàn)伏的電壓瞬間從一個(gè)接地路線迅速導(dǎo)入時(shí),這幾個(gè)接地系統(tǒng)之間就會(huì)存在相當(dāng)大的電位差,這樣大的電壓足以使微機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的調(diào)制解調(diào)器和網(wǎng)卡擊穿,這就是為什么這種系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)雷擊事故的原因。現(xiàn)在許多設(shè)計(jì)人員都采用如圖1(b)和(c)的共用接地方式,在雷擊時(shí),沖擊接地電阻的高電壓平均分配在各個(gè)接地系統(tǒng)中,就降低了高電位差而使得設(shè)備不被擊穿。
3、一點(diǎn)接地
計(jì)算機(jī)設(shè)備的接地方式哪一種更適合呢?這是近幾年來(lái)大家都十分關(guān)注的問(wèn)題。因?yàn)橛?jì)算機(jī)設(shè)備的接地不僅要防止設(shè)備的擊穿,更重要的是防止各個(gè)計(jì)算機(jī)設(shè)備的相互干擾。所謂干擾就是無(wú)線電頻率干擾,或稱電磁干擾,按傳播途徑分為兩種,即通過(guò)導(dǎo)體從一條線路耦合到另一線路的干擾叫傳導(dǎo)性電磁干擾,通過(guò)空氣傳播的干擾叫輻射性電磁干擾。當(dāng)兩個(gè)電路的電流流經(jīng)同一阻抗時(shí),一個(gè)電路上產(chǎn)生的電壓就會(huì)對(duì)另一個(gè)電路產(chǎn)生影響,這就叫共阻抗耦合。在公共接地體上連接室內(nèi)設(shè)備的各支路之間就會(huì)產(chǎn)生共阻抗耦合,經(jīng)放大就會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)、通訊產(chǎn)生影響。如何解決這樣的矛盾呢?近年來(lái),經(jīng)過(guò)許多設(shè)計(jì)者的實(shí)踐,一致認(rèn)為一點(diǎn)接地能夠較有效地解決低頻信號(hào)的干擾問(wèn)題。
4、等電位連接
等電位連接是近年來(lái)所采用的新技術(shù),它是將建筑物及附近的所有金屬物如鋼筋、水管、鋁合金窗、設(shè)備外殼、零線、接地線統(tǒng)統(tǒng)用電氣連接的方法連接起來(lái),使之成為一個(gè)良好的電位體,在高層建筑中一般每隔三層就設(shè)一個(gè)均壓環(huán),將本層所有的金屬物可靠連接,近年來(lái)越來(lái)越多的設(shè)計(jì)者將建筑物每層都設(shè)置一個(gè)均壓環(huán)。這對(duì)于建筑物來(lái)說(shuō)無(wú)疑是安全的。等電位連接除了有防雷的作用還解決了一些手提設(shè)備漏電和多臺(tái)計(jì)算機(jī)連接在剛合閘時(shí)所發(fā)生的漏電保護(hù)器誤動(dòng)作的問(wèn)題。如醫(yī)院有很多作手術(shù)用的手提設(shè)備,如果固定設(shè)備外殼上的故障電壓通過(guò)PE線傳給了手提設(shè)備的外殼上,那么手提設(shè)備所用的插座回路的漏電保護(hù)器是檢測(cè)不到剩余電流的,也就是說(shuō)漏電保護(hù)器不動(dòng)作,但是這時(shí)手提設(shè)備的外殼上的剩余電流很有可能對(duì)醫(yī)生和病人產(chǎn)生電擊,這種情況是十分嚴(yán)重的。而等電位連接則把所有金屬外殼、PE線各金屬構(gòu)件連成一體,使人總是處于一個(gè)等電位體中,人們的生命就有了安全保證。又如計(jì)算機(jī)設(shè)備中有許多電容器,在啟動(dòng)計(jì)算機(jī)時(shí)這些電容器充電使得它對(duì)地有一個(gè)較大的泄漏電流,在一臺(tái)計(jì)算機(jī)工作時(shí)這個(gè)泄漏電流不足以使漏電保護(hù)器動(dòng)作,但是在很多臺(tái)計(jì)算機(jī)同時(shí)啟動(dòng)時(shí),這個(gè)泄漏電流會(huì)很大,足以使漏電保護(hù)器誤動(dòng)作。這樣的頻頻跳閘有時(shí)讓人不知如何是好,如果一方面將單相配電改成三相配電,讓這三相泄漏電流相互抵消;另一方面做好等電位連接,使計(jì)算機(jī)內(nèi)部各電路板處于同一電位上就不會(huì)發(fā)生漏電保護(hù)器誤動(dòng)作的事故。
5、工程體會(huì)
對(duì)一個(gè)建筑物的防雷接地進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),需要注意幾個(gè)問(wèn)題,首先,盡量將建筑物內(nèi)的鋼筋、金屬物連成一體;盡量利用自然接地物如基礎(chǔ)鋼筋做接地體,并應(yīng)保持閉合,用統(tǒng)一接地網(wǎng)一點(diǎn)接地技術(shù)連接各高頻設(shè)備;如果兩個(gè)接地網(wǎng)距離很近時(shí),應(yīng)該在接地體之間用電子開關(guān)相連,在遭受雷擊時(shí),電子開關(guān)連通使得兩個(gè)接地網(wǎng)處于等電位。
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