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电气接地技术在装备场所中的应用研究

2020-11-30王庆江李恒张建

科学与信息化 2020年31期
关键词:安全措施

王庆江 李恒 张建

摘 要 电气接地是应用最为广泛的电气安全措施之一。本文首先介绍了装备场所的基本情况;接着分析了常用的电气接地措施;最后根据装备场所实际情况,概述了装备场所电气接地的实现方法。

关键词 电气接地技术;装备场所;安全措施

概述

电气接地技术是现代工矿企业及其他单位常用的安全防护手段之一。通过接地,建筑物、设备、人员可以有效实现防止雷击伤害和各种静电干扰,从而做到安全生产。下面,结合本单位装备场所特点来说明如何应用各种接地技术。

1装备场所情况简介

本单位装备场所主要由一栋大型单层厂房及旁边一个用于燃油加注的工棚组成。装备场所建在半山腰,地基由山上碎石及黏土压实而成,水泥地面。

装备场所对电气接地有以下要求[1]:①由于位于山腰且处于雷电高发区,因此装备场所应有避雷、防雷击设施[2];②装备场所使用市电,无独立变压器只有室内配电柜用于配电,因此需要有接地保护系统[3];③装备场所中有许多精密电子设备,且在装备场操作装备时要涉及火工品,因此要有接地和防静电措施[4]。

2常用电气接地措施

常用的电气接地方法主要有:设备保护接地、防雷接地、防静电接地、公共接地等技术。

(1)设备保护接地。设备保护接地,是指由于电气设备的导线、接地体等失效而导致自身出现带电现象。为了对这些带电体进行有效保护而使用的接地方式。此方法主要用于低压电气系统,它能够避免设备金属外壳等不带电体由于带电而产生的电压,从而对电气设备、操作人员等造成的威脅,通常情况下精密电子设备的保护接地电阻不大于4欧姆。

(2)防雷接地。雷击的主要表现形式是闪电,它是指雷击时电流通过人、建筑物等流入大地而产生的一种现象,具有电压高(约千万伏级别)、电流大(约千安级别,可能更大)、时间短(约千分之一秒)、功率大(平均约百亿瓦)的特点,是电气设备、建筑物所要面对的重要危害之一。

防雷系统主要由接闪器(避雷针,接闪带)、引下线、接地体等组成,通常采用共用接地和等电位接地等方法。

(3)防静电接地。由于环境、摩擦(例如对设备的插拔、组装、分离等操作)等因素,可能使操作人员、设备、元器件产生静电,从而会导致器件性能降低,甚至损坏。防静电最简单有效的办法就是采用接地措施。

在工作区域中,为了快速释放设备和人员活动产生的静电,可在进入通道旁设置放静电桩;在工作区域铺设防静电地坪;所有会产生静电的设备都应可靠接地;人员操作时穿戴防静电服、防静电鞋、防静电手套。

(4)公共接地。公共接地就是等电连接,它是指将建筑物所有的各种接地装置共同连接到一个接地装置上进行接地。

公共接地分为单点接地、多点接地、混合接地三种形式,它可以防止单独接地时各单独接地点之间产生的电压差。

3装备场所接地保护方案

针对本单位装备场所特点及日常装备操作的实际情况,可以采用多种接地保护的方案。

(1)设备保护接地方案。设备保护接地主要采用以下方法:①对于配电柜,采用直接保护接地方案,即通过接地线将配电柜外壳接地点直接与接地体相连;②对于各种配电电缆(动力、照明),使用金属管保护,并在金属管末端焊按接地点,通过接地线直接将接地点与接地体连接;③对于各种插座和配电箱,使用防爆型插座和配电箱,并使用接地线将插座和配电箱的接地点与接地体直接相联;④对于固定电器和设备,直接通过接线将电器和设备的接地点与接地体相连;⑤对于临时性或移动电器设备,使用可移动式接地线将其接地点与接地体相连。

(2)防雷接地方案。防雷击接地主要是按闪器、引下线、接地体的设计。①接闪器。按闪器主要指避雷针和接闪带。在装备场所厂房四周树立多个水泥杆式避雷针并与引下线连接,且高度要远大于厂房高度。在厂房的房顶四周高处,使用金属线(如钢筋)通过焊接的方法连成一封闭的接闪带回路,并与引下线连接。②引下线。引下线之间的间隔要达到“相互间水平距离小于18m的要求(二类防雷场所)”。引下线采用?12的热镀锌圆钢或40x4热镀锌扁钢自房顶接闪带引下,上端与接闪带焊接,下端与接地体焊接,并固定于墙面。建筑物的密闭门、通风门、防护门及通风窗等金属框架,和其内部的钢屋架、道轨、吊车、金属地板、金属管道、电缆桥架、电缆金属外皮等大尺寸的金属物,应与接地装置可靠连接。③接地体。接地体的接地电阻必须小于4欧姆。安装接地体的方案如下:人工开挖700×600毫米规格的沟槽,水平接地体采用50×5毫米的热镀锌扁钢置于沟底,考虑到阵地厂房的地基是山石和黏土,接是电阻较大,因此可以适量敷设ZGJZ2型降阻剂。垂直接地体采用1.2米长50×50×5毫米的热镀锌角钢,间隔3~5m埋设(可用铁锤将其打入地下)。所有垂直接地体必须通过焊接与水平接地体连接。

(3)防静电接地方案。防静电的方案如下:①铺设防静电地坪。在厂房的主要工作区域(如火工品测试区、对接区、测试区)铺设了防静电漆;②设置防静电设施。在进入厂房的门前设置金属铜制造的泄放静电桩,用于泄放人员身体内电荷,并与接地体相连。在厂房墙壁内侧距地面30cm高处设置了一圈汇流排(红铜排,3*30mm),并与接地体连接;同时,使用紫铜软线和铜夹子制作了一些可移动的临时接地线,一端夹于汇流排上,一端用于临时夹于需要接地的设备上。③人员防静电措施。人员在操作时(尤其是火工品操作者)必须穿防静电服和防静电鞋,戴防静电手套或防静电手环。火工品操作者和雷达操作者在操作时必须带防静电手镯,操作台上必须铺设防静电垫。

(4)公共接地措施。为了保证各接地点处于等电位状态,必须将设备保护接地点、防雷击接地点、防静电接地点统一连接到等电位点上(可以使用扁铁焊接),并保证其与接地体连接可靠。

参考文献

[1] 建筑物防雷设计规范:GB50057-2010[S].北京:中国标准出版社,2010.

[2] 张长清. 浅淡雷电危害及其预防措施[J].安全,2012(8):47-48.

[3] 李玉梅.低压电气装置的接地[J].山西建筑,2012,38(12):143-145.

[4] 梁静.电子厂房及电子类设备接地系统研究[J].建筑电气,2017, 36(6):13-17.

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