陳傳忠
摘 要:在電氣設備接地保護系統施工中,土壤特性對接地系統有很大影響,接地電阻測量方法對接地電阻的測試結果也有影響。結合學校機房設備的接地保護安裝施工技術要求和電氣設備接地保護的意義進行分析,以便為學校師生的學習、生活提供良好的環境。
關鍵詞:學校;電氣設備;安全;教學研究
電氣設備的接地裝置是由接地線與接地體所組成的。連接電氣設備和接地體之間的導線(或導體)就稱之為接地線,接地體指的就是和土壤直接接觸的金屬體。接地的作用是可以避免人身遭受電擊,有效地防止線路以及設備遭受損壞、防止靜電損害、防止雷擊、預防火災以及保障電力系統的有序、正常運行,為學校師生的學習、生活提供良好的環境。
一、電氣設備接地技術的原則
①為了充分保障人身與設備的安全,各種電氣設備都應該按照國家的相關標準GB14050“系統接地的形式及安全技術要求”來進行接地保護。保護接地線除了用來實現規定的工作接地或者保護接地的要求之外,不應該將其用作其他用途。②不同電壓以及不同的電氣設備,除了特殊的要求之外,通常應該使用一個總的接地體,按照等電位連接的相關要求,還應該將建筑物的金屬構件連接。③人工總接地體不適合將其設置在建筑物之內,總接地體的接地電阻應該充分滿足各類接地電阻之中最小的接地電阻的各項要求。④對于有特殊要求的接地來說,比如,通訊系統、計算機系統以及弱電系統,應該嚴格按照其相關的專項規定來執行。
二、接地施工中的技術要求
(1)自然接地的施工技術要求。①敷設在地下的金屬管道可以作為自然接地體使用(但輸送可燃、易爆介質的管道除外)。②敷設于地下的自然接地體數量不少于兩根的電纜金屬外皮,至少有兩根引出線與接地干線相連。
(2)人工接地體的施工技術要求。①人工接地體分為垂直接地體和水平接地體。②垂直接地體一般由兩根以上的鋼管或角鋼組成,可以并排布置,也可以環狀布置,相鄰之間的距離不超過3M~5M為宜,接地體的長度為2M~3m,不得短于2m。③多巖地區采用水平接地體。多采用40mm×4mm或者直徑為16mm的圓鋼制作,多采用放射形布置。④接地線盡量安裝在不易受機械損傷,并應便于檢查的明顯處。
(3)接地施工中對土壤的要求。①接地體應避開有腐蝕雜質的土壤,如在有腐蝕性的土壤中,對接地裝置應采取防腐蝕處理。接地體最好采用鍍鋅元件,焊接處涂瀝青油防腐,明設的接地線應涂漆防腐。②改變土壤電阻率實現接地施工對土壤的要求,改變接地效果。可從兩方面來解決,一是降低土壤電阻率,二是使用良好的接地材料和施工工藝。一般是采用一些人工降阻的方法,比如換土,加降阻劑。而接地極的多少,材料的不同,地網形式不同,只是改變接地電阻的一種方法。傳統的接地材料是無法影響土壤電阻率的,現在有一種離子接地體,它能達到這種效果,它是靠管內的填充料向土壤四周擴散來改變土壤電阻率的。
三、接地電阻的測量技術要求
①測量接地電阻,應使用接地電阻測試儀測量,并定期計量檢定。②測量時要考慮環境因素。在測量接地電阻時,應該考慮整個臨界土壤容積的電阻值。③正確使用接地電阻測量儀。1)先將儀表放平,然后調零。2)接線正確,將倍率開關置于最大倍數,當檢流計穩定指在中心紅線位置讀數換算。3)如果測量標度盤的讀數小于1歐,應將倍率開關置于較小的一檔,再重新進行測量。④接地電阻的測量值的大小要求。1)交流工作接地,接地電阻不應大于4Ω。2)安全工作接地,接地電阻不應大于4Ω。3)直流工作接地,接地電阻應按計算機系統具體要求確定。4)防雷保護地的接地電阻不應大于10Ω。5)對于屏蔽系統,如果采用聯合接地時,接地電阻不應大于1Ω。
四、以學校機房施工為例,說明接地的技術要求
①學校機房所有的接地連接件應加防腐保護接地螺柱且用機械方法加以緊固。施工中應該將各級電涌防護器的接地線布置得最短最直,過長的接地線加上高頻瞬時過電壓引起的并聯諧振會導致接地形同開路。②機房集電氣、安裝、網絡等多個方面于一體,機房設計與施工的優劣直接關系到機房內計算機系統是否能穩定可靠地運行,是否能保證學校各類信息暢通無阻。機房的環境,還必須滿足計算機等各種微機電子設備和工作人員對溫度、濕度、潔凈度、電磁場強度、噪音干擾、安全保安、防漏、電源質量、振動、防雷和接地等的要求。③最好采用多股絞線而不要使用單股銅線做接地線,因為多股絞線的表面積大,對電涌的阻抗較小。接地線的路徑,應該避免電涌防護器的接地線拐90度直彎。④機房內的設備首先要做到保護地、工作地等電位連接,特別是相關設備機箱的外殼必須接地,以最大程度上減少二次感應雷擊的危害。機房內的接地匯集線可安裝在地槽內、墻面或走線架上,接地匯集線應與建筑鋼筋保持絕緣。⑤機房內相關設施的聯合接地。即機房內走線架、吊掛鐵架、機架或機殼、金屬通風管道、金屬門窗等均應作保護接地。接地引入線應作防腐、絕緣處理,并不得在暖氣、地溝內布放,埋設時應避開污水管道和水溝,裸露在地面以上部分,應有防止機械損傷的措施。⑥機房交流工作地、直流工作地、保護地、防雷地宜共用一組接地裝置,其接地電阻按其中最小值要求確定。如果計算機系統直流地與其他地線分開接地,則兩地極間應間隔25米,以確保系統安全。
結論:在電氣設備接地系統設計施工中,不僅要考慮接地系統的理論線路,更重要的是要考慮施工環境、土壤特性以及改善方法、接地導體的材質以及安裝工藝,并通過正確的接地系統施工和測試,實現電氣設備可靠接地,以保證學校電氣設備安全運行,為學校師生的學習、生活提供良好的環境。
參考文獻:
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2005.
(河南省新鄉職業技術學院,河南省新鄉市高級技工學校)