關於電氣裝置的接地與保護論文
關於電氣裝置的接地與保護論文
[摘要]
電氣裝置的任何部分與大地(土壤)間作良好的電氣連線稱為接地。接地是確保電氣裝置正常工作和安全防護的重要措施之一。電氣裝置接地透過接地裝置實現。接地裝置由接地體和接地線組成。與土壤直接接觸的金屬體稱為接地體;連線電氣裝置與接地體之間的導線(或導體)稱為接地線。
一、接地的型別
(一)工作接地
為了滿足電力系統或電氣裝置的執行要求,而將電力系統的某一點進行接地。如電力系統的中性點接地、各種電路的工作地等。
(二)保護接地
為了防止電氣裝置的絕緣損壞,其金屬外殼對地電壓必須限制在安全電壓內,避免造****身電擊事故,將電氣裝置的外露可被人接觸的部分接地。如:電動機、變壓器、照明器具外殼;民用電器的金屬外殼如洗衣機、電冰箱等;變配電所各種電氣裝置的底座或支架等;架空線路的金屬桿或鋼筋混凝土杆塔的.鋼筋以及杆塔上的架空地線及裝在塔上的裝置的外殼及支架等。
(三)防雷接地
為了防止雷電過電壓對人身或裝置產生危害,而設定的過電壓保護裝置的接地。如避雷針、避雷器等。
(四)防靜電接地
為了消除靜電對人身和裝置產生危害而進行的接地,如將某些液體或氣體的金屬輸送管道或車輛的接地和計算機機房接地等。
(五)遮蔽接地
為了防止電氣裝置因受電磁干擾,而影響其工作或對其它裝置造成電磁干擾的裝置接地。如各種高頻電子裝置的金屬外殼接地等。
所有電氣裝置必須根據國標GB14050《系統接地的形式及安全技術要求》進行保護接地。保護接地除用以實現規定的工作接地或保護接地的要求外,不應作其它用途。有特殊要求的接地,如弱電系統、計算機系統及中壓系統,為中性點直接接地或經小電阻接地時,應按有關專項規定執行。
二、高山發射臺站的接地問題
(一)在廣播電視行業接地的主要理由
1.安全接地:使用交流電的裝置必須透過黃綠色安全地線接地,否則當裝置內的電源與機殼之間的絕緣電阻變小時,會導致電擊傷害。
2.雷電接地:設施的雷電保護系統是一個獨立的系統,由避雷針、下導體和與接地系統相連的接頭組成。該接地系統通常與用做電源參考地及黃綠色安全地線的接地是共用的。
3.電磁相容接地:出於電磁相容設計而要求的接地,包括:
遮蔽接地:為了防止電路之間由於寄生電容存在產生相互干擾、電路輻射電場或對外界電場敏感,必須進行必要的隔離和遮蔽,這些隔離和遮蔽的金屬必須接地。
濾波器接地:濾波器中一般都包含訊號線或電源線到地的旁路電容,當濾波器不接地時,這些電容就處於懸浮狀態,起不到旁路的作用。
噪聲和干擾抑制:對內部噪聲和外部干擾的控制需要裝置或系統上的許多點與地相連,從而為干擾訊號提供“最低阻抗”通道。
電路參考:電路之間訊號要正確傳輸,必須有一個公共電位參考點,這個公共電位參考點就是地。因此所有互相連線的電路必須接地。
(二)按接地的作用分類
可分為工作接地、保護接地、 過壓保護接地、防靜電接地、遮蔽接地、訊號地等多種。下面結合廣電技術實際作一闡述。
1.保護接地。保護接地是為防止絕緣損壞造成裝置帶電危及人身安全而設定的保護裝置,它有接地與接零兩種方式。按電力規定,凡採用三相四線供電的系統,由於中性線接地,所以應採用接零方式,而把裝置的金屬外殼透過導體接至零線上,而不允許將裝置外殼直接接地。這在廣電系統的配電房中的開關裝置,中央空調機、發射機等電源開關裝置和大耗電裝置中尤為常見。在規劃設計時,應從地網中引出接地母線至各裝置上,再將機器外殼用導體連至接地母線上。值得指出的是:接地線應接在裝置的接地專用端子上,另一端最好使用焊接。
2.遮蔽地。為防止電磁感應而對視、音訊線的遮蔽金屬外皮、電子裝置的金屬外殼、遮蔽罩、建築物的金屬遮蔽網(如測靈敏度、選擇性等指標的遮蔽室)進行接地的一種防護措施。在所有接地中,遮蔽地最複雜,有種說不清,道不明的感覺。因為遮蔽本身既可防外界干擾,又可能透過它對外界構成干擾,而在裝置內各元器件之間也須防電磁干擾,如大家熟知的中周外殼、電子管遮蔽罩就是例子。遮蔽不良、接地不當會引起干擾,這些干擾主要有:
交流乾擾:這主要由交流電源引起。高頻干擾:這類干擾來自各類無線發射臺的變頻或超變頻訊號,它們竄入電子裝置後在機內得到非正常解調而形成聲頻干擾。遮蔽及其正確接地是防止電磁干擾的最佳保護方法。可將裝置外殼與PE線連線;導線的遮蔽接地要求遮蔽管路兩端與PE線可靠連線;室內遮蔽也應多點與PE線可靠連線。
3.訊號地。各種電子電路,都有一個基準電位點,這個基準電位點就是訊號地。它的作用是保證電路有一個統一的基準電位,不至於浮動而引起訊號誤差。訊號地的連線是:同一裝置的訊號輸入端地與訊號輸出端地不能聯在一起,而應分開;前級(裝置)的輸出地只有與後級(裝置)的輸入地相連。否則,訊號可能透過地線形成反饋,引起訊號的浮動。這在裝置的測試中,訊號地的連線尤其要引起注意。不然就會造成測試結果的不準確。
三、結束語
接地從字面來看是十分簡單的事情,但是對於經歷過電磁干擾和雷電挫折的人來說可能是一個最難掌握的技術。實際上在電磁相容設計中,接地是最難的技術。面對一個系統,沒有一個人能夠提出一個絕對正確的接地方案,多少會遺留一些問題。防雷與接地是統一的,二者缺一不可。只有防雷措施而無接地,無法迅速洩流放電,反之,裝置將直接遭受強大電流的衝擊,無論哪種情況系統都將受到破壞甚至癱瘓。只要透過合理配置,使之融為
一體,就能有效確保系統的穩定工作,從而發揮出系統防護工作的最佳效果。