现代建筑防雷接地装置分析

2015-07-13 04:39徐晓娜孙争妍
城市地理 2015年7期
关键词:雷电防护接地装置现代建筑

徐晓娜 孙争妍

摘要:随着我国工业化进程和科学技术的发展,各类高层建筑和特殊用途建筑拔地而起,由于高层建筑的特殊性,一旦发生雷电事故,后果不堪设想。所以现代建筑的雷电防护显得尤为重要。

关键词:现代建筑;雷电防护;接地装置

接地装置由接地体(圆钢、角钢等)和地线。根据接地的目的,电气设备的接地可分为:工作接地、防雷接地和保护工作。工作接地,指的是在电力运行系统在正常运作的前提下,在工作的时候进行接地,接地指针在接地的时候需要防雷防护,也称为接地过电压保护;保护接地,接地指的是人身安全,又称安全接地。

一、 独立接地

需要接地防雷接地的一部分,建立彼此的彼此独立的接地系统,接地的方法称为独立接地。不是每个系统之间的相互干扰,通信系统尤为重要。独立接地在上个世纪60年代和七十年代之前使用更重要的是,现在很大程度上取代了共同点。

二、 共用接地

也称为统一的接地。共同点是在每个系统上所有的接地装置,接地或原文的防雷系统接地装置在地上或地下金属导体连接,电气接地网络,使其成为流接地模式称为共同点。常见的接地是目前使用最广泛的。

三、 一点接地

接地线与接地母线在每个系统上,即整个电路结构系统作为一个点的地面参考点,从这一点接地,并设置安全接地螺栓,防止两个地面有共同点的电路阻抗耦合,这种方法被称为“地面”的方法。一点接地方法可以解决潜在的问题,如接地线防雷系统,可以减少相互系统之间的干扰作用,在各种保护之间,特别是50hz工频信号系统的基础上,几乎能够消除干扰。在接地回路中,为了在接地的时候尽可能的消除公共阻抗耦合和低频干扰。当频率在1兆赫以下的时候,整个系统中的单点接地可以发动工作,虽然规模很小,也能应用到10MHz。因此这种接地法被广泛应用。

四、 多点接地

每个系统名为多点接地的接地线采用多点接地方法短连接。多点接地容易公共阻抗耦合问题。在低频率的情况下,单点接地可以解决这个问题。但在高频,只有通过减少地面阻抗(减少公共阻抗)来解决。只是因为皮肤的效果,在导体表面电流,从而增加导体的厚度不降低导体的电阻。在导体表面镀银可以降低导体的电阻。低于1 MHZ,通常可以使用单点接地,在超过10 MHZ,可以使用多点接地,1 MHZ至10 MHZ,最长的接地线如果没有超过1/20的波长,可以使用单点接地法,相反情况,则需要使用多点接地进行工作。

如果耦合电容产生效应时,是因为收到高频信号的干扰,或者是电磁干扰(EMI),也有可能使用快速逻辑,因此耦合成一些干扰性的耦合效应,导致的主要矛盾成为电波长度,需要最小化接地阻抗,就要去进行多点接地,在很大程度上减少驻波。多点接地方法应用于高频电路( f>10MHZ ) 。在三四十年前,主要干扰源是无线电频率干扰,其中包括的最主要的干扰成分是频率干扰信号和各种噪声。在现代社会,由于受到计算机、数字技术和应用程序逻辑扩大性的干扰,也包括到了电磁干扰之中。电磁干扰包括传导电磁干扰、辐射、电磁干扰传导干扰能量从一个电路通过电线或电缆发送到另一个电路。降低传导性电磁干扰必须合理的电路设计,使用过滤器,合理接地电路实现;辐射电磁干扰,由于其能量是通过空气传播的电磁场。所以在壳牌和箱体的设计,必须选择合适的布局和技术以求对减少辐射电磁干扰,或者是屏蔽材料、施工工艺等等。其中,针对防电磁干扰中最重要的技术措施是处理好接地工程。线路互相耦合在很大程度上会造成低频率干扰,也就是共阻抗的耦合。当两个电路电流流过相同的公共阻抗电路电流时形成的阻抗电压会影响到另一个电路。当一个常见的接地网络分别在不同的地方连接到附件,由于公共阻抗耦合关系,附件将Vg1、Vg2电压之间的连接的电压是不一样的。Vg1、Vgz干扰电压,放大后可能会直接影响到通信或控制信号。多点接地的优点是允许存在许多地球循环,但与此同时,利用低频电路是有害的,因此,当上面的情况下,应该考虑采用混合地面的方法。

五、 混合接地

采取混合接地,主要是针对在设备的电路板安装中,采取用最短的线连接到底盘,或几个相关设备、信号线路在最短的线与相同的金属体,然后用网络线收到多种设备在同一点上,像这样的被称为混合接地接地方法。介绍交流电源总的开关,对于零线,要使用重复接地(或零线连接到住房的主要钢筋)的结构,然后在零线的力量导致PE线应该连接的所有点,这是混合接地在工程上最简单的办法。

六、 环形接地

使用环形地接的建筑是需要一个封闭的环形电路地接。接地体周围的建筑成一个封闭的环圈,这样可以使地面接净。这样的分布状况是将界面上的电场分布均匀化,更加减少对人的伤害,于此同时,这样也会使得闪电击中建筑的系数减少,减少物被的发生,由于地面的电位梯度大,生产设备对高电压的危险。

七、 等电位连接

所有金属材料在建筑、电力系统的零线,防雷建筑物的接地线,与连接的电气连接的方法,使整个建筑空间良好的等电位体是等电位连接。因为建筑物内,或多或少的等电位附近,所以在发生雷击,内部设备是高潜力的反应,人们会发生触电事故。此外,信号传输线、电话线、电线、电子计算机电视信号电缆等都与外界接触线应该合理的过电压保护装置(避雷器)和设备,防雷接地装置的结构直接电气连接,使其成为等位(事实上,等位,因为正常当导体之间的电位差和残余压力当雷击和雷电压比较琐碎,所以一般也称为等电位连接的连接)。因为等电位連接,使建筑和内部防雷设备容量大大增加,同时也可以放松建筑接地电阻的要求。这样做可以减少建设投资,降低施工难度,尤其是在干旱、沙漠和山地土壤电阻率高的地区更为重要。

八、 基础接地体

基础接地体是指建筑基础内的钢筋的使用,根据“标准”要求的接地连接的生产。包含在混凝土的施工与土壤水分的水接触,使混凝土的毛细吸水包含混凝土水分含量较高,从而减少混凝土的电阻率,如果一个地球。但是干燥的混凝土其实是起到很好的绝缘体的作用的,在基础内的钢筋, 被混凝土包住是不可能与大地导通从而起到接地体的作用。在这里还要说明下有些钢筋混凝土是

不能作为接地装置,比如铝酸盐水泥,防水水泥,以人造材料水泥做成的钢筋混凝基础,是不能做接地装置的。

参考文献

[1] 李先跃.电力系统直流接地危害性分析及预防措施[J].建筑安全,2004,(5).

[2] 唐军武.一起300MW发电机定子接地保护动作及故障分析处理[J].电站系统工程,2010,(1).

[3] 吴建福,周移华.发电机定子接地保护动作分析及防范措施[J].电力系统保护与控制,2010,(5).

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