接地及其布線工藝的改進(jìn)優(yōu)化-資料下載頁(yè)
2025-08-23 01:11本頁(yè)面
【正文】 幾到十幾噸的壓力下成型的，不僅尺寸精度較高、外觀較好，更重要的是材料結(jié)構(gòu)致密、電學(xué)性能好、抗大電流沖擊能力強(qiáng)，質(zhì)量也相當(dāng)穩(wěn)定，但是生產(chǎn)成本較高，批量生產(chǎn)多采用。選型時(shí)，盡量采用后者，特別是接地體有抗大電流或大沖擊電流的要求（如電力工作地、防雷接地）時(shí)，不宜采用澆注成型的非金屬接地體。非金屬接地體的特點(diǎn)是穩(wěn)定性優(yōu)越，其氣候、季節(jié)、壽命都是現(xiàn)有接地材料中最好的，是不受腐蝕的接地體，所以，不需要地網(wǎng)維護(hù)，也不需要定期改造，但是，非金屬接地體施工需要的地網(wǎng)面積比傳統(tǒng)接地面積小很多，但是在不同地質(zhì)條件下也需要的保證足夠接地面積才可以達(dá)到良好的效果。 離子（中空）接地系統(tǒng)是傳統(tǒng)的金屬接地改進(jìn)而來(lái)，從工作原理到材料選用都脫胎換骨的變化，形成各種形狀的結(jié)構(gòu)。這些接地系統(tǒng)的共同點(diǎn)是結(jié)構(gòu)部分采用防腐性更好的金屬，內(nèi)填充電解物質(zhì)及其載體組分的內(nèi)填料，外包裹導(dǎo)點(diǎn)性能良好的不定性導(dǎo)電復(fù)合材料，一般稱為外填料。接地系統(tǒng)的金屬材料已經(jīng)出現(xiàn)的有不銹鋼、銅包鋼和純銅材的。不銹鋼的防腐較鋼材好，但是在埋地環(huán)境中依然會(huì)多多少少的銹蝕，以不銹鋼為主體的接地系統(tǒng)不宜在腐蝕性嚴(yán)重的環(huán)境中使用。表面處理過(guò)的銅是很好的抗銹蝕材料，銅包鋼是銅鋼復(fù)合材料，鋼材表面覆蓋銅，可以節(jié)約大量的貴金屬—銅材。套管法或電鍍法生產(chǎn)，厚度越厚防腐效果越好。純銅材料防腐性能最好，但是要耗用大量的貴金屬，在性能要求較高的工程中使用。由于接地系統(tǒng)大多向垂直方向伸展，所以接地面積大多要求很小，可以滿足地形嚴(yán)重局限的工程需要。特別是，補(bǔ)償類型的接地系統(tǒng)有加長(zhǎng)的設(shè)計(jì)，筆者曾使用過(guò)加長(zhǎng)至24米的接地系統(tǒng)，輔以深井法施工，可以達(dá)到非常好的效果。 介紹的接地材料各有優(yōu)勢(shì)，但是都有自身的局限。我們提倡各取所長(zhǎng)，選擇適當(dāng)?shù)牟牧蠞M足不同的工況。 序號(hào) 降阻劑 非金屬接地體 中空接地棒 傳統(tǒng)接地 1 類型 地網(wǎng)與接地極 接地極 接地極 地網(wǎng)與接地極 2 新建地網(wǎng)施工 簡(jiǎn)單 簡(jiǎn)單 較簡(jiǎn)單 簡(jiǎn)單 3 改造地網(wǎng)施工 復(fù)雜 簡(jiǎn)單 較簡(jiǎn)單 復(fù)雜 4 適用環(huán)境 普通地網(wǎng)通用 惡劣地質(zhì)條件 腐蝕環(huán)境較高要求地網(wǎng) 地網(wǎng)面積小的城市或復(fù)雜山巖環(huán)境 通用 5 價(jià)格比較 低 較高 較高 地好要求低便宜，地壞要求高較貴或很貴 6 抗腐蝕 有防腐作用 不被腐蝕 較好抗腐能力 低 7 氣候穩(wěn)定性 普通 優(yōu)異 較好 不好 8 使用壽命 較長(zhǎng) 最長(zhǎng) 長(zhǎng)最長(zhǎng) 短，常需要改造 四、接地布線 提倡單點(diǎn)法的聯(lián)合接地與獨(dú)立地相結(jié)合。接地布線的原則是提供良好的接地通路，并且盡量降低各系統(tǒng)的電位差，使其等電位化，并且防止接地信號(hào)干擾。 室內(nèi)系統(tǒng)通過(guò)接地引下線與地網(wǎng)聯(lián)系，建筑內(nèi)的線路排布直接關(guān)系到接地系統(tǒng)是否真正有效的工作。如果處理不好線路的排布，常常造成設(shè)備的損害。 為了更清楚的闡述布線的原則，我們模擬一個(gè)建筑來(lái)考察他在受到雷擊時(shí)候的情況。 雷擊避雷針、避雷帶、電源線、信號(hào)線產(chǎn)生感應(yīng)過(guò)電壓（過(guò)電流）的現(xiàn)象是經(jīng)常發(fā)生的。圖3中的電子設(shè)備Ａ和Ｂ是兩臺(tái)互相傳輸數(shù)據(jù)的設(shè)備，假設(shè)電源線上傳輸進(jìn)來(lái)５kA雷電電流波（10/350nS），按圖4所示的等效電路，設(shè)備是否會(huì)被損壞？ 圖3 獨(dú)立接地系統(tǒng)的設(shè)備電位差圖 假設(shè)：電源避雷器Ｐ性能優(yōu)良，其響應(yīng)時(shí)間和導(dǎo)通后的殘壓不會(huì)損壞電子設(shè)備Ａ，雷電流IP=5kA全部流經(jīng)避雷器P進(jìn)入接地點(diǎn)Ｇ1入地； 接地電阻R1＝1Ω、R2＝1Ω、R3＝1Ω，且互為獨(dú)立接地。 雷電流IP流過(guò)接地電阻Ｒ1時(shí)，接地點(diǎn)Ｇ1的地電位將抬升為ＵG1＝IpR1＝5kV。 圖4 用避雷器防雷的等電位接地圖 該電位ＵG1此時(shí)會(huì)加到電源的輸入端ａ1，而設(shè)備Ａ的接地點(diǎn)Ｇ2為零電位，則電源輸入端與入地點(diǎn)Ｇ2之間的電位差Ｖa1G2＝5kV。 電子設(shè)備開關(guān)電源能耐受的最高電壓為800～1500V（10/350?S波）,若5kV的電壓波加到ａ1─G2兩端，則設(shè)備Ａ的電源端將被過(guò)電壓損壞。 為了避免設(shè)備Ａ的電源端免受雷擊損壞，應(yīng)將接地點(diǎn)G1與G2相連接（如圖4所示）。 可以知道，Ｇ2電位變?yōu)?kV，此時(shí)，信號(hào)傳輸線另一端設(shè)備Ｂ的接地點(diǎn)Ｇ3為零電位，而信號(hào)接口ａ2與接地點(diǎn)Ｇ2之間的電位差VG2a2變成了5kV，從而使信號(hào)接口ａ2損壞。 要保護(hù)信號(hào)接口ａ2，應(yīng)在信號(hào)接口ａ2和接地點(diǎn)Ｇ2之間安裝殘壓小的信號(hào)避雷器ＰA，且接地點(diǎn)必須與Ｇ2相連。 同時(shí)可以看出，設(shè)備信號(hào)接口被雷擊損壞，該雷電不一定是由信號(hào)傳輸線產(chǎn)生的感應(yīng)過(guò)電壓所致。 也可以發(fā)現(xiàn)，雖然設(shè)備Ａ的信號(hào)接口ａ2并未損壞，但5kV的電壓已加到ａ2與G3端，那么信號(hào)接口ｂ2會(huì)損壞嗎？理論計(jì)算與實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：ａ2至ｂ2的信號(hào)傳輸線，如果線徑≤1mm，長(zhǎng)度大于100m，則線阻加上導(dǎo)線的分布電感所形成的電抗分壓，使得加到ｂ2與Ｇ3的電壓Ｖb2G3小于100V，但如果傳輸線小于100m，則有可能使Ｖb2G3＞100V 而使設(shè)備B受到雷擊損壞。
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