1、人工接地體
A、垂直接地體:宜使用長(zhǎng)度不小于2.5m的L50×50×5mm的角鋼、Φ50鋼管或Φ20的圓鋼,圓鋼、鋼管的端部加工成斜口或鍛造成錐形;角鋼的一端應(yīng)鋸成尖頭形狀,尖點(diǎn)應(yīng)保持在角鋼的角脊線上并使兩斜邊對(duì)稱。
接地體的安裝:在接地極溝內(nèi)放在溝的中心線上,垂直打入地下,頂部距地面不小于0.6m,間距不小于兩根接地體長(zhǎng)度之和(即不小于5m),當(dāng)受地方限制時(shí),可適當(dāng)減少一些距離,但不小于接地體的本身長(zhǎng)度。接地體與地面保持垂直,防止接地體與土壤間產(chǎn)生縫隙,增加接觸電阻影響散流效果。附設(shè)在腐蝕性較強(qiáng)的場(chǎng)所或土壤電阻率大于100Ω.m潮濕土壤中的接地裝置,應(yīng)適當(dāng)加大截面或熱鍍鋅。
B、水平接地體:水平接地體多用于環(huán)繞建筑物四周的聯(lián)合接地,常用-40mm×4mm鍍鋅扁鋼,最小截面不應(yīng)小于100mm2,厚度不應(yīng)小于4mm。當(dāng)接地體溝挖好后應(yīng)垂直敷設(shè)在地溝內(nèi)(不應(yīng)平放),垂直放置時(shí),散流電阻較小。頂部埋設(shè)深度距地面不應(yīng)小于0.6m,水平接地體多根平行附設(shè)時(shí)水平間距不小于5m。
沿建筑物外面四周附設(shè)成閉合環(huán)狀的水平接地體,可埋設(shè)在建筑物散水及灰土基礎(chǔ)以外的基礎(chǔ)槽邊。不要把水平地體直接埋在建筑物基礎(chǔ)坑的土壤里,因?yàn)榻拥伢w受土壤的腐蝕早晚會(huì)損壞的,被建筑物壓在下邊,日后也無(wú)法維修。
C、銅板接地體:銅板接地體一般使用900mm×900mm×1.5mm的銅板,銅板與接地線的連接有四種形式:
1.在接地銅板上打孔,用單股Φ1.3-2.5銅線將銅接地線(絞線)綁扎在銅板上,在銅絞線的兩側(cè)用氣焊焊接。
2.在接地銅板上打孔,將銅接地絞線分開拉直、搪錫后分四處用單股Φ1.3-2.5銅線綁扎在銅板上,用錫逐根與銅板焊好
3.在接線端部,銅端子與銅接地板的接觸面處搪錫,用Φ5×6的銅鉚釘將端子與銅板鉚緊,在接線端子周圍進(jìn)行錫焊。銅端子規(guī)格為-30×1.5mm;L=750mm。
4.使用-25×1.5mm的扁鋼板進(jìn)行銅焊固定連接。
D、AG系列非金屬接地模塊
非金屬接地模塊是一種以非金屬材料為主體的接地體。它由導(dǎo)電性、穩(wěn)定性較好的非金屬礦物和電解物質(zhì)組成,它的誕生開創(chuàng)了接地材料和接地技術(shù)的新時(shí)代。通常的接地體多為金屬導(dǎo)體,最常見的有角鋼、圓鋼、鋼管、銅棒、銅板等。其缺點(diǎn)是:用料多、耗資大、壽命短、穩(wěn)定性差、不宜在高土壤電阻率區(qū)使用。而非金屬接地模塊則用料少、耗資小、壽命長(zhǎng)、穩(wěn)定性好,特別適合于高電阻率土壤地區(qū)使用。若接地點(diǎn)周圍為砂石或巖地層,可用它制作地網(wǎng)來(lái)解決一些接地工作中的疑難問題,而且本產(chǎn)品無(wú)污染、無(wú)毒害、抗腐蝕,使用十分方便。
非金屬接地模塊能獲得低接地電阻的基本原因是在相同的外形尺寸下,它比金屬材料可成倍地增大接地體和土壤層之間的接觸面積,從而增大了接地體本身的散流面積;減少了接地體和土壤之間的接觸電阻;加之其本身具有很強(qiáng)的吸濕性和保濕性,充分發(fā)揮了接地體中電解物質(zhì)的導(dǎo)電作用。
本產(chǎn)品是高土壤電阻率地區(qū)接地工程用于降低接地電阻的專用產(chǎn)品。適用于各種類型的土壤環(huán)境,具有抗腐蝕、無(wú)毒環(huán)保、使用壽命長(zhǎng)、工程安裝簡(jiǎn)單、效果顯著的特點(diǎn),是適合防雷地、各種安全地和工作地、信號(hào)邏輯地的通用產(chǎn)品。
產(chǎn)品特點(diǎn)
1.用料少、耗資小、壽命長(zhǎng)、穩(wěn)定性好,特別適合于高電阻 率土壤地 區(qū)使用。
2.無(wú)污染、無(wú)毒害、抗腐蝕,使用十分方便。具有吸濕、保濕特性,接地電阻低且能保持長(zhǎng)期穩(wěn)定。
3.通過(guò)專用設(shè)備擠壓成型的,根本上解決了同類材料難以克服的腐蝕和密實(shí)程度低穩(wěn)定性差的通病。經(jīng)多次大電流沖擊后,阻值不增大,也無(wú)變硬、發(fā)脆、斷裂現(xiàn)象,與降阻劑相比有明顯的優(yōu)越性。能經(jīng)受-40℃的低溫,北方高寒地區(qū)同樣適用。
4.較大的散流面積,復(fù)合材料和土壤的結(jié)合性強(qiáng),降低了接觸電阻;
5.接地體有獨(dú)特的可擴(kuò)散親水性表面活性劑成分,通過(guò)擴(kuò)散改造附近土壤層,使其濕潤(rùn),而且該成分是陽(yáng)離子型的高分子材料,電解提供土壤導(dǎo)電必須的電解絡(luò)合離子,使散流效果更好;
技術(shù)參數(shù)
1.顏色和形態(tài): 純黑色,有金屬光澤;成型為平板型,兩端為芯板;
2.外型 尺寸: AG-I: 500mm×400mm×60mm;AG-II:Φ200mm×1500mm
3.重量:AG-I: 20kg;AG-II: 65kg
4.室溫下材料電阻率: 3.0歐?米
2、雷電保護(hù)接地
接地是避雷技術(shù)最重要的環(huán)節(jié),不管是直擊雷、感應(yīng)雷或其他形式的雷,避雷工作的最終都是把雷電流瀉放入大地。儲(chǔ)存雷電能量為人類造福,目前科技還達(dá)不到,因此沒有合理而良好的接地裝置是不可能談及防雷的。所以說(shuō)設(shè)計(jì)、施工好高標(biāo)準(zhǔn)的接地系統(tǒng)是防雷工作的重中之重。
過(guò)去討論接地的時(shí)候,總是把討論的焦點(diǎn)放在要求接地電阻小于多少歐姆上。長(zhǎng)期以來(lái),人們有一個(gè)錯(cuò)覺,認(rèn)為接地電阻越小避雷效果就越好,被保護(hù)的對(duì)象就安全。當(dāng)然電阻越小散流越快,雷擊的高電位保留時(shí)間越短,危險(xiǎn)性越小,其跨步電壓、接觸電壓產(chǎn)生的機(jī)遇也就越小。但是,近十幾年來(lái)的實(shí)踐證明,與其說(shuō)接地電阻值重要,不如說(shuō)接地裝置的結(jié)構(gòu)更合理、重要。
現(xiàn)在的城市,在一座建筑物內(nèi)有許多不同性質(zhì)的電氣設(shè)備,需要多種接地裝置,如避雷接地、電氣安全接地、交流電源工作接地、通信及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接地(也叫直流接地,在數(shù)字邏輯系統(tǒng)中叫邏輯接地)等,這麼多系統(tǒng)的接地到底采用哪重好呢?現(xiàn)一一解釋如下:根據(jù)實(shí)踐證明,共用接地是應(yīng)用最為廣泛的接地方式。
A、獨(dú)立接地:如上面所談到的需要接地的部分,都分別獨(dú)立地建立自己的接地系統(tǒng),這種接地方式稱為獨(dú)立接地。它的好處是各系統(tǒng)之間不會(huì)造成互相干擾,這對(duì)通信系統(tǒng)尤其重要。但網(wǎng)絡(luò)容易被雷擊壞,故除有防爆炸要求的危險(xiǎn)環(huán)境必須要采用獨(dú)立的避雷方式外,一般不主張采用獨(dú)立接地的方式。這種獨(dú)立接地在六、七十年代以前采用比較多,現(xiàn)在多被共用接地所取代。
B、共用接地:也叫統(tǒng)一接地。它是把需要接地的各個(gè)系統(tǒng)統(tǒng)一接到一個(gè)接地裝置上,或者把各系統(tǒng)原來(lái)的接地裝置通過(guò)地下或者地上用金屬導(dǎo)體連接起來(lái),使它們之間成為暢通的電氣接地統(tǒng)一地網(wǎng),這樣的接地方式為共用接地。共用接地是目前應(yīng)用最廣泛的接地方式。
C、一點(diǎn)接地:把各系統(tǒng)的接地線接到接地母線同一點(diǎn)或同一金屬平面上,這樣的方法叫‘一點(diǎn)接地’法。一點(diǎn)接地法能解決各系統(tǒng)接地線的等電位問題,所以能夠降低各系統(tǒng)之間的干擾程度,尤其是50Hz工頻信號(hào)對(duì)系統(tǒng)的干擾基本上得以消除,所以一點(diǎn)接地法在工程上得到廣泛應(yīng)用。
一點(diǎn)接地消除了公共阻抗耦合和低頻接地環(huán)路引起的干擾。能很好地工作于1MHZ及以上的額頻率,當(dāng)整個(gè)系統(tǒng)的連接點(diǎn)尺寸較小時(shí)(最大尺寸小于L /20,L為干擾信號(hào)的波長(zhǎng))可以應(yīng)用到10MHz。
D、多點(diǎn)接地:各系統(tǒng)的接地線采用多點(diǎn)短連線的接地方式,稱作多點(diǎn)接地。
當(dāng)信號(hào)或電磁干擾的頻率相當(dāng)高或采用快速邏輯時(shí),電容耦合效應(yīng)將會(huì)產(chǎn)生某種干擾耦合,這時(shí)引線長(zhǎng)度成為主要矛盾,必須采用多點(diǎn)接地使串聯(lián)阻抗減至最小,并將駐波減至最小。多點(diǎn)接地方式應(yīng)用于高頻電路(f>10MHz)。
在二三十年以前,干擾被稱為無(wú)線電頻率干擾,因?yàn)榻^大多數(shù)的噪音和干擾信號(hào)出自無(wú)線電頻率?,F(xiàn)今電子計(jì)算機(jī)、數(shù)字技術(shù)和邏輯電路不斷擴(kuò)大應(yīng)用領(lǐng)域,現(xiàn)在的干擾被稱為電磁干擾。電磁干擾包括導(dǎo)電性電磁干擾,其干擾能量通過(guò)導(dǎo)線或電纜從一電路傳送到另一電路。減少導(dǎo)電性電磁干擾是通過(guò)電路的合理設(shè)計(jì),采用濾波器和電路的合理接地來(lái)實(shí)現(xiàn)的;輻射性電磁干擾其能量是通過(guò)空氣中的電磁場(chǎng)傳送的。在設(shè)計(jì)外殼和箱體時(shí),通過(guò)選用合理的屏蔽材料,構(gòu)造技術(shù)和設(shè)備布置以及采用合理的接地技術(shù)等等來(lái)減少輻射性電磁干擾。其中處理好接地工程是防電磁干擾最重要的技術(shù)措施。
低頻率干擾絕大部分是通過(guò)線路互相耦合而來(lái)的,即前面所提到的共阻抗耦合。當(dāng)兩個(gè)電路電流流經(jīng)同一個(gè)公共阻抗時(shí)一個(gè)電路上的電流在這個(gè)阻抗上形成的電壓就會(huì)影響到另一個(gè)電路,這就是共阻抗耦合。
如果一個(gè)公用的接地網(wǎng)在不同的地方分別接上連線。由于共阻抗耦合關(guān)系,各連線之間將有Vg1和Vgz的電壓,各連線的接地點(diǎn)電壓不會(huì)一樣。Vg1和Vgz就是干擾電壓,經(jīng)放大后就可能直接影響通信或控制信號(hào)。
多點(diǎn)接地的優(yōu)點(diǎn)允許存在許多接地環(huán)路,這時(shí)同時(shí)使用低頻率的電路是有害的,如有上述情況時(shí),可考慮采用混合接地的方法。
E、混合接地:所謂混合接地是在一部設(shè)備內(nèi)的各電路板以最短的導(dǎo)線與機(jī)殼連接,或者信號(hào)電路相關(guān)的幾部設(shè)備,以最短的導(dǎo)線與同一個(gè)金屬體連接接地,然后多臺(tái)設(shè)備分別用金屬線接到地網(wǎng)的同一點(diǎn)上。像這樣的接地方式稱為混合接地。
混合接地在工程上最簡(jiǎn)單的辦法,是在交流電源送進(jìn)房屋的總開關(guān)處,把零線重復(fù)接地(或把零線接到房屋的結(jié)構(gòu)主鋼筋上),然后在電源的零線處引出一條PE線連接所有應(yīng)該接地的點(diǎn)。
F、環(huán)形接地多用于地網(wǎng):就是把接地體沿建筑物周圍圍成一個(gè)閉合環(huán)。這樣的接地網(wǎng)可以使到界面以內(nèi)的電場(chǎng)分布比較均勻,減少跨步電壓對(duì)人的危害,也減少室內(nèi)在受雷擊時(shí),由于地面電位梯度大而產(chǎn)生對(duì)設(shè)備高壓反擊的危險(xiǎn)。
G、基礎(chǔ)接地體:利用建筑物基礎(chǔ)內(nèi)的鋼筋,按GB 50057-94(2000)《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》要求連接制作的接地體稱為基礎(chǔ)接地體。有的人認(rèn)為,在基礎(chǔ)內(nèi)的鋼筋,被混凝土包住不可能與大地導(dǎo)通起到接地體的作用。事實(shí)上干燥的混凝土是很好的絕緣體,而含有水份的混凝土與含水份的土壤接觸時(shí),毛細(xì)管將水份吸收到混凝土里使混凝土保持較高的含水量,從而降低了混凝土的電阻率,與大地通若一體。