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电气“控制
李成纲:自然接地体在接地系统中的利用
中图分类号:1TQ172文献标识码:B文章编号:1007-0389(2010)03-70-0
自然接地体在接地系统中的利用
李成纲(中材建设有限公司,北京1007)
作为电力系统的保护接地,电力室(变电所)要流50V)以下。
求做等电位连接( equipotent bonding)。现将国际总
承包项目中,不同业主对接地装置的不同要求和特
2实际案例
点及实际效果做一分析对比,以在安全可靠中找到
在国际承包项目中,法国拉法基公司在其《
更加经济的方案。
002 Earthing Grid》企业标准中,要求每一建筑物都
1故障接地电位分布
要设一等电位接地装置,并沿两点引上。接地的方
法为95mm2裸铜线沿建筑物外缘直埋,见图3。当
实验测验证明,在距2.5m长的单根接地体20m接地电阻大于规定值时,需增加接地极。
以外的地方,呈半球形的球
接地网格
面已经很大,实际上电阻值
95mm'禄铜线
媓筑物
为零,不再有电压降,可以避雷防护
(必要时)
认为该处的电位为零,其电
位分布见图1。
当出现接地故障时,若
地棒
建筑物
人接触用电设备的带电外
壳,并站在距离接地极20m
原地面高程
内部
夹具绝。主要接地导体
以外的地方,此时人承受的
铜质
质50x
电压最大;如果人站在距接
裁面5
塑料
绝缘
R
地极20m以内的地方,则会
”屋?保护管宙
植被土
接地回路
产生跨步电压。为使人员
95 mm'
接地导体
进人电气室安全,并尽量减
图3拉法基公司企业标准接地要求
小电气室内的跨步电压,电
这一标准与我国标准和欧洲通行的《 DIN VDE
图1电位分布
力室等电位接地通常做成0100》有明显的不同,而我国标准与《 DIN VDE
图2所示形式。
0100》和《(IEC62305》更加接近,且我国标准规定,接
图2这样的等电位连接,可以明显减小发生接地体应尽可能利用自然接地体。在上述三个标准
地故障在电力室(建筑物)内的跨步电压。同时A类中,对自然接地体的规定也是全完相同的,即:地下
电气装置通过接地线和接地母排与接地装置相联,水管、非可燃、非爆炸性液、气金属管道,建筑物的金
接地线的电阻又较小,可以把故障点的对地电压降属结构。有著作提到,国外利用钢筋混凝土基础的
到《交流电气装置的接地一DL/T621》和《GB14050钢筋作为自然接地体,已取得较多的经验。现通过
系统接地的型式及安全技术要求》规定的安全值(交海徳堡水泥公司坦桑尼亚TPCC项目的工程实例
介绍一下国外利用钢筋混凝土基础的钢筋的接地方
式。图4是钢筋接地网的示意。
接地电阻可按式(1)计算
2
其中:R。:接地电阻,:p:土壤的电阻率,Q2·m;P1:
混凝土的电阻率,2·m,在湿土中可取100~200:l:接
图2电力室电位接地示意
70
水ユ20年第3想
万方数据
李成纲:自然接地体在接地系统中的利用
电气·控制
过20m接地电阻为0的测量结果相一致。TPCC项
扁钢
目中-33.75mx18.75m的独立建筑物,按上面公式
计算,取混凝土的湿土中的最小电阻率1002·m,取
土壤电阻率189·m,计算结果为1。对接地电阻
的实际测量,因为是在雨季,土壤较湿,任一引出点,
钢筋网
接地电阻值均小于0.52。而按拉法基标准,使用
m'裸铜线做接地体,取土壤电阻率189·m,按
水平接地体电阻计算公式(3)计算出的接地电阻约
7.079。
图4钢筋接地网示意
(3)
2T l
地体总长度,接地体成闭合矩形时为周长,mi;h:接
其中:Ra,p,L,h同公式(1);d:接地体有效直
地体埋深,m,按棊础底层钢筋埋深计算;A:接地体径;A:不同接地方式的屏蔽系数,对截面为圆形的
的形状系数,闭合成矩形时按边长比,取1.69~3.42接地体,取0.48。
之间;d:混凝土内钢筋的直径,m;d1:当钢筋混凝土
3结语
体的截面是矩形时,d,=
2a+め,a和b分别是截面
(1)由于自然接地体与土壤的接触面积很大,
的长、短边长。也可按式(2)估算
可以起到均化电压的作用,更有利于减小跨步电压,
c(p1-P).0.366
Ig
bh
(2)保障人身安全。
(2)充分利用混凝土基础的钢筋做自然接地
其中:c为基础底层钢筋网到基础顶层表面的高度;体,不但可以取得很好的接地效果,而且还可以节约
m;b为基础底层钢筋网宽度,m;其他同上。
大量有色金属,有较好的经济效益。
在钢筋绑扎的过程中,沿钢筋外轮廓固定一圈
参考文献
4mmx40mm的镀锌扁钢,每间隔4~5m与钢筋做一
个联接,注意为不降低钢筋的强度并不破坏镀锌扁[]芮静康建筑防雷与电气安全技术IMJ.北京:中国建筑工业
钢的镀锌层,应使用专用固定金具,避免焊接。为减出版社,2006
小对混凝土浇铸时的影响,镀锌扁钢应尽量垂直安[2苏文成,エ厂供电[M北京:机械エ业出版社,200
装。扁钢应在混凝土内不小于5cm。接地装置的引[]航空工业部第四规划设计研究院.エ厂配电设计手册[M
上方式与其他接地方法的引上方式相同。当接地网水利电力出版社,983
任一方向大于20m时,应增加接地扁钢,使接地环
在任一方向的距离不大于20m。这与前面提到的超
(编辑:刘翠荣)(收稿日期:2009-08-22)
上接第69页)
关,将其信号引入车间电气室的照明配电柜内,通过家规范要求做照度计算,以保证安装的灯具数量可
该开关投切一组接触器,通过接触器来自动投切各以满足所需的照度要求;同时为了节能,需解决好灯
车间照明配电箱的电源。
具的自动投切问题。另为了确保人身安全,保证检
(3)在中控室设置一个具有时控、光控或手动修照明,需要确保应急照明系统的可靠性。
控制功能的控制箱,从该控制箱引出干接点信号。
各车间电气室或各车间照明配电箱,接人该干接点【作者简介】池圣汉,1971年生,毕业于上海交通大学エ业电
信号,并通过接触器来实现自动投切。
气自动化专业。现为中材国际南京水泥エ业设计研究院自
电所主任工程师,注册电气エ程师。
5结语
综上所述,在进行水泥工厂照明系统的设计时,
(编辑:刘翠荣)(收稿日期:2010-04-02)
应针对不同场合需求做好光源的选择,并需根据国
水洗
?2010年第3期
万方数据