預(yù)防電氣火災(zāi)接地的特點(diǎn)及要求
工業(yè)與民用建筑低壓供電系統(tǒng)的防電氣火災(zāi)接地屬于間接保護(hù)接地,要確保其重要的發(fā)揮,要求是多方面的,但從防電氣火災(zāi)的特點(diǎn)及目前容易忽略的問(wèn)題而論,主要有以下方面:
1、要根據(jù)用電場(chǎng)所環(huán)境正確選擇相應(yīng)的接地供電系統(tǒng)
首先在易燃易爆危險(xiǎn)及潮濕等特殊環(huán)境場(chǎng)所應(yīng)選用如圖1或圖2所示的TN- S或TN-C-S系統(tǒng)。這是因?yàn)門(mén)N-S或TN-C- S系統(tǒng)的PE線上在正常工作時(shí)不呈現(xiàn)電流,因而用電設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分也不呈現(xiàn)對(duì)地電壓,這對(duì)于防止易燃易爆及潮濕等特殊環(huán)境場(chǎng)所設(shè)備帶電,對(duì)地放電形成電火花、電弧引燃可燃物質(zhì)造成燃爆事故具有重要意義,同時(shí)這兩種系統(tǒng)對(duì)于常見(jiàn)的相線接地短路故障,容易做到使故障回路電阻小,從而使短路電流充分大,使保護(hù)裝置迅速動(dòng)作切斷電源,避免線路和設(shè)備受大電流作用損壞,達(dá)到電氣防火的目的。
而在上述場(chǎng)所如采用如圖2所示的TN-C系統(tǒng), 則安全得不到充分保障。這是因?yàn)門(mén)N-C系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí),當(dāng)三相負(fù)載不平衡或僅有單相負(fù)載時(shí)(這是通常情況),PEN 線上將有電流流過(guò),從而導(dǎo)致用電設(shè)備外殼呈現(xiàn)對(duì)地電壓,可能產(chǎn)生電弧或電火花;另外對(duì)迅速切斷接地短路、漏電故障回路電流保護(hù)裝置的安裝調(diào)整維護(hù)也要求較高。稍有不慎都可能會(huì)造成電氣火災(zāi)。
2、要有條件的采用TT系統(tǒng)
圖4所示TT 系統(tǒng)的接地短路故障電流取決于電力系統(tǒng)的接地電阻和PE線的接地電阻,由于實(shí)際工程條件的限制,兩個(gè)電阻不可能充分小,一般規(guī)定均為4歐。如果發(fā)生接地短路,則短路電流為220/(4+4)=27.5A, 這樣小的故障電流往往不足以使數(shù)千瓦用電設(shè)備的保護(hù)裝置迅速斷開(kāi),從而有礙線路和設(shè)備保護(hù)及至防火安全。
因此TT系統(tǒng)僅適用于電力負(fù)載小且距電源( 一般是變壓器)較近的場(chǎng)所,否則應(yīng)該在線路上加裝殘余電流開(kāi)關(guān)或漏電保護(hù)器來(lái)保障安全。尤其目前許多采用TT系統(tǒng)的場(chǎng)所還達(dá)不到上述要求,應(yīng)該引起重視并加以整改。
3、要重視接地保護(hù)的輔助措施
接地保護(hù)的輔助措施一般有總等電位聯(lián)結(jié)( 有些還要加作局部等電位聯(lián)結(jié)) 以及視線路保護(hù)裝置安裝情況而采用的重復(fù)接地?,F(xiàn)行國(guó)家最新有關(guān)電氣規(guī)范都將這些輔助措施正式列為內(nèi)容加以規(guī)定,甚至規(guī)范有關(guān)線路保護(hù)裝置的安裝調(diào)整都是建立在這些輔助措施上的。因此,采取輔助措施絕不是可有可無(wú)。
總等電位聯(lián)結(jié)即是將建筑物內(nèi)的主保護(hù)干線(PE、PEN線)、接地干線、主水管、主煤氣管、采暖和空調(diào)的主管道,在進(jìn)入建筑物處接向總等位聯(lián)結(jié)端子加以聯(lián)結(jié),條件許可時(shí)還將建筑物金屬構(gòu)件也與總等位聯(lián)結(jié)端子相聯(lián)??偟入娢宦?lián)結(jié)的重要作用在于可以顯著地降低接地故障設(shè)備的對(duì)地電壓,還可以消除場(chǎng)所外部沿供電線路侵入的高電壓所帶來(lái)的危害,不僅對(duì)防人身觸電安全有利,對(duì)易燃易爆場(chǎng)所防電弧、防電火花以及防設(shè)備損壞也有重要意義。
重復(fù)接地即是對(duì)于TN系統(tǒng),在線路進(jìn)入供電場(chǎng)所處,將PEN線(對(duì)于TN-C)或PE線(對(duì)于TN-C-S、TN-S)與大地相聯(lián)接,它的重要作用在于,對(duì)于TN-C系統(tǒng)當(dāng)用電設(shè)備前的中性和保護(hù)合用線(PEN線)不慎斷開(kāi),而線路沒(méi)有作重復(fù)接地或重復(fù)接地不良時(shí),由于斷點(diǎn)以后一般三相負(fù)載不平衡,必然造成負(fù)載大的相電壓低,負(fù)載小的相電壓高,從而導(dǎo)致線路、設(shè)備的電壓、電流超過(guò)其額定值而遭損壞,極易引發(fā)火災(zāi)。而當(dāng)線路重復(fù)接地完善時(shí),由于重復(fù)接地可以使斷點(diǎn)后的中性線盡量保持與電源中性點(diǎn)電位相等,從而可有效地減輕三相負(fù)載遭受高電壓或大電流作用的程度,保障了線路及設(shè)備的安全。另一方面,當(dāng)設(shè)備發(fā)生常見(jiàn)的接地短路時(shí),重復(fù)接地還可以進(jìn)一步減小故障回路的電阻,從而加速線路保護(hù)裝置動(dòng)作切斷電源,這對(duì)于提高供電距離長(zhǎng)或保護(hù)裝置靈敏度降低線路保護(hù)的可靠性也十分有利。另外重復(fù)接地,也還可以起到降低故障設(shè)備對(duì)地電壓的作用,對(duì)安全有利。但應(yīng)注意的是線路上安裝有漏電保護(hù)器以后的PEN線禁止重復(fù)接地。
4、要確保接地完善和可靠
這一方面涉及內(nèi)容較多,具體要求也較為龐雜,但要點(diǎn)主要有:
(1)應(yīng)該接地的設(shè)備和線路都應(yīng)作接地聯(lián)結(jié)。同時(shí)應(yīng)該注意易燃易爆場(chǎng)所及直流系統(tǒng)接地的特殊要求;
(2)要正確選擇接地體和接地線。即主要應(yīng)考慮最大接地電阻、機(jī)械強(qiáng)度、防腐蝕、導(dǎo)電容量及禁止采用輸送易燃易爆物質(zhì)的管道;
(3)接地裝置的敷設(shè)必須符合要求。即主要考慮防腐蝕、機(jī)械損傷、可靠性和便于檢查維護(hù);
(4)接地體、接地線連接必須牢固可靠。主要應(yīng)達(dá)到電氣接觸良好可靠的目的。
電氣線路和設(shè)備接地在電氣防火安全中的作用十分重要,涉及的環(huán)節(jié)除上述方面外,還有接地與保護(hù)裝置配合及保護(hù)參數(shù)的選擇等方面。本文僅簡(jiǎn)述了電氣防火接地的特點(diǎn)和目前應(yīng)該糾正問(wèn)題的主要方面,至于防靜電、防雷接地限于篇輻,不再一一敘述。
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