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低阻抗接地网的设计和施工

低阻抗接地网的设计和施工

点击数:7927 次   录入时间:03-04 11:42:55   整理:http://www.55dianzi.com   电工技术
  2.2地线反击电压

  采用共用接地之后出现的新问题,是出现地线反击电压现象。地线反击是由于雷电流流过低网,使正常情况下处于低电位的接地导体的电位升高,经地线反击到电子设备,使设备出现过电压。地线反击也属传导性干扰,对微电子设备也会造成很大的危害,而这也是造成设备损坏的重要因素,但这一点往往被人们忽视。地线反击和接地系统有着密切关系,接地冲击电阻越小,反击电压也就越低给设备造成的危害也就越小。

  雷击大楼后,接地系统的电位升高,使所有与它连接的设备外壳带上了高压。而计算机设备又是经过信号线或电源线引至远端的零电位点。于是升高的外壳电位便在设备的平衡电位纵向绝缘上出现高压,并可能导致绝缘被击穿。为此大楼进线应用金属护套电缆或电力电缆加强绝缘,隔离或分流限幅等方法,均可收到防护的效果。加强绝缘,就是提高界面处直接承受冲击电压的介质的绝缘水平,使其不被过电压击穿。隔离,如在电源进线上,加1∶1的隔离变压器,使用电设备与供电电源没有电气上的连接,相当于将反击电压转移到隔离变压器的初线和机壳之间,从而保护了设备的安全,见图2.信号线侧亦可采用类似措施。分流限幅,其实就是利用纵向保护,当大楼提高了电位之后,启动线路防雷器的纵向保护元件,把冲击电流引到线路上。因地电位的提高,实际上相当于从线路进入极性相反的冲击波,线路上防止雷电冲击波侵入的纵、横向保护,在这种情况也起保护作用。因此不论采用何种接地方式,系统和外界的连线总是应该安装防止纵、横向瞬间过电压的保护设备。采用共用接地后,有可能因设计或施工不合理,在设备之间产生干扰,应该引起注意,并应采取相应措施予于消除。

  处于不同接地点的电子设备(不在一幢大楼内的电子设备,很可能就不是一个接地点)。彼此互连时应采取隔离或其他防反击措施。

  雷击建筑物或附近地区雷电放电所产生的瞬变电磁场,会在建筑物内信号线路接口处产生瞬态过电压,此过电压大小与布线走向等有关,因此合理布线、屏蔽及接地也是很重要的。

  4.接地电阻的组成及降阻

  接地在防雷工程中的作用举足轻重,一个良好的接地系统不仅会使雷电流泄放的速度加快,缩短雷电压在建筑各系统停留的时间,而且有利于降低雷电流入地时地电位瞬间升高的幅度。

  4.1接地电阻构成

  接地装置的接地电阻由以下几部分构成

  4.1.1接地引线电阻,是指由接地体至需接地设备接地母线间引线本身的电阻,其阻值与引线的几何尺寸和材质有关。

  4.1.2接地体(水平接地体、垂直接地体)本身的电阻,其阻值与接地体的材质和几何尺寸有关。

  4.1.3接地体表面与土壤的接触电阻,其阻值与土壤的性质、颗粒、含水量及土壤与接地体的接触面和接触的紧密程度有关。

  4.1.4散流电阻是从接地体开始向远处(20米)扩散电流所经过的路径土壤电阻,决定散流电阻的主要因素是土壤的含水量。

  接地电阻虽由四部分构成,但前两部分所占接地电阻的比例较小,起决定作用的是接触电阻和散流电阻。故降低接地电阻应从这两部分开展工作,从接地体的最佳埋设深度、不等长接地体技术及化学降阻剂等方面来讨论降低接触电阻和散流电阻的方法。

  垂直接地体的最佳埋设深度,是指能使散流电阻尽可能小,而又易达到的埋设深度。决定垂直接地体最佳深度,应考虑到三维地网的因素,所谓三维地网是指接地体的埋设深度与接地网的等值半径处于同一数量级的接地网(即埋设深度与等值半径之比大于1/10)。在可能的范围内埋设深度应尽可能取最大值,但并不是埋设深度越深越好,如果把垂直接地体近似为半球接地体,其电阻为

  R=ρ/2πr =ρ/2πL

  式中、ρ—土壤电阻率;

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