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揭秘!在低壓配電柜設計中,TN及TT低壓配電系統(tǒng)的接地系統(tǒng)設計與防雷裝置的接地設計是共用接地裝置的嗎?时间:2019-12-20 作者:浙江卓松電氣【原创】 在低壓配電柜設計中,當任一電壓等級的供電系統(tǒng)確定后,都要考慮及處理兩個接地事宜,這就是通常所說的系統(tǒng)內電源側接地和負荷側接地,即系統(tǒng)的工作接地和負荷的保護接地。IEC根據(jù)系統(tǒng)接地及保護接地的不同構成對配電系統(tǒng)進行分類:TN(包括TN-S、TN-C及TN-C-S)、T T及IT系統(tǒng),由于種種原因,民用建筑大多采用TN系統(tǒng)。不同接地方式的配電系統(tǒng)對其配電線路的間接接觸防護電器的動作特性作了規(guī)定,這是屬于電擊防護設計范疇。 建筑物的外部防雷包括接閃器、引下線及接地裝置。接閃器是直擊雷防護措施中的重要一環(huán),發(fā)生直擊雷時接閃器將雷電流吸引過來,并通過后端的引下線、接地裝置將雷電流泄放入地,這是防雷設計的功能要求,也就是說不論配電系統(tǒng)是何種接地方式,都不影響接閃器通過引下線、接地裝置將雷電電流泄放入地的要求!按私拥胤潜私拥亍,兩種接地毫無任何關聯(lián)。只是按照規(guī)范規(guī)定兩類接地應共用接地裝置,僅此而已。 在電氣設計中,大多數(shù)設計者的電氣設計說明都有“防雷與接地”這一節(jié)的描述,往往將配電系統(tǒng)的接地方式如TN-S等都納入其內,這樣一來將兩種性質不同的接地混為一談,是不妥的。 現(xiàn)在相關地區(qū)都在新修或擴建大學校園,其中最大的亮點是建設各種前端科學的物理、化學等實驗室,于是儀表接地問題引起注意及爭議。業(yè)主根據(jù)供應商或境外專家的意見,要求這些高精尖的儀表設置單獨的接地裝置,且要求接地電阻不大于0.5Ω。這種要求合理否?一時間意見紛紜,莫衷一是,難以定案。 對此,筆者愿借一角談談看法及意見,以饗讀者: a.校園建筑配電系統(tǒng)的接地方式是TN-S,按照該接地方式的規(guī)定,負荷側的接地應是“外露導電部分通過接地的電源中性點的連接而接地”,可知當配電系統(tǒng)接地方式確定后,負荷側的接地方式也確定了。對于TN-S接地方式配電系統(tǒng)其負荷側是通過與電源側引出的PE線連接而接地,所以負荷側即儀表不應要求單獨再設接地裝置,供應商等的要求只不過是給現(xiàn)有的TN系統(tǒng)做了一個重復接地而已。 b.如果供應商或境外專家堅持儀表設單獨的接地裝置,只能將配電系統(tǒng)的接地方式改為T T系統(tǒng),設計人員應該明白,T T與TN系統(tǒng)的防電擊保護的措施是大相徑庭的。當然,也可以在TN系統(tǒng)中采用局部的T T系統(tǒng),問題是在同一建筑物內實施TN與T T系統(tǒng)的兼容,從理論上說是可行的,而在施工中極為困難,似難實現(xiàn)。特別應引起注意的是在“寸土寸金”的環(huán)境里,有無實現(xiàn)T T系統(tǒng)的可能! c.說到儀表所使用的頻率,設計人員竟一問三不知,如此一來無法討論0.5Ω的必要性。對接大地的接地裝置而言,是可以降低工頻時接地極的接地電阻,卻無法降低高頻在接地線中的高頻阻抗,這就是為什么信息系統(tǒng)電氣裝置要設計高頻低阻抗等電位聯(lián)結來替代通常用的接大地,從而減少信息設備對地電位的高頻電位差的原因。 表2是電阻及電抗隨工作頻率變化而變化的關系。由表2可知:對于同一截面(如25 mm2)的銅導體在高頻1 MHz時,其感抗量為電阻量的625倍;頻率為100 MHz時,兩者的倍數(shù)高達6 250。當導體截面增大為107 mm2、頻率為1 MHz時,其感抗量為電阻量的1 284倍;頻率為100 MHz時,兩者的倍數(shù)高達12 840。 表1比較說明,工作頻率越高、導體截面越大時,相對導體的感抗而言,導體的電阻幾乎可以忽略不計。這就是說接地電阻再小(如0.5Ω),也無法抵消高頻在接地線中的高頻阻抗影響,所以工作在高頻條件下的信息設備,要求小接地電阻是無意義的。 d.儀器儀表的這種接地及接地電阻的要求,由來已久。過去由于“閉關自鎖”,不明白緣由,只能照辦。接觸IEC后,GB 50343-2012《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術規(guī)范》5.2.4條條文說明中指出:“對于某些特殊而又重要的電子信息系統(tǒng)的接地設置等電位連接,可以設置專用的垂直接地干線減少干擾!贝怪备删由建筑物的等電位接地端子盤引出。在工頻時,垂直接地干線的最小截面為50 mm2;高頻或高層建筑時,垂直干線截面還要酌情增加。具體做法詳見圖3。 |