接地设计
《工业与民用电力装置的接地设计规范》(GBJ65-83)
《工业与民用电力装置的接地设计规范》(GBJ65-83)工业与民用电力装置的接地设计规范GBJ65-83第一章总则第1.0.1条电力装置接地设计必须认真执行国家的技术经济政策,并应做到:保障人身与设备安全、供电可靠、技术先进和经济合理。
第1.0.2条电力装置接地设计应根据工程特点、规模、发展规划和地质特点,合理地确定设计方案。
第1.0.3条电力装置接地设计应节约有色金属,节约用铜。
第1.0.4条本规范适用于工业、交通、电力、邮电、财贸、文教等各行业交流、直流电力设备接地设计。
第1.0.5条电力装置接地设计尚应符合现行的有关国家标准和规范的规定。
第二章一般规定第2.0.1条为保证人身和设备的安全,电力装置宜接地或接零。
交流电力设备应充分利用自然接地体接地,但应校验自然接地体的热稳定。
能对地构成电流闭合回路的直流电力回路中,不得利用自然接地体作为电流回路的零线、接地线、接地体。
直流电力回路专用的中性线、接地体以及接地线不得与自然接地体有金属连接;如无绝缘隔离装置,相互间的距离不应小于1米。
三线制直流回路的中性线,宜直接接地。
第2.0.2条变电所内,不同用途和不同电压的电气设备,除另有规定者外,应使用一个总的接地体,接地电阻应符合其中最小值的要求。
注:本规范中接地电阻系指工频接地电阻。
第2.0.3条如因条件限制,按本规范的要求接地有困难时,允许设置操作和维护电力设备用的绝缘台。
绝缘台的周围,应尽量使操作人员不致偶然触及外物。
第2.0.4条中性点直接接地的电力网,应装设能迅速自动切除接地短路故障的保护装置。
中性点非直接接地的电力网,应装设能迅速反应接地故障的信号装置,必要时,也可装设延时自动切除故障的装置。
第2.0.5条低压电力网的中性点可直接接地或不接地。
当安全条件要求较高,且装有能迅速而可靠地自动切除接地故障的装置时,电力网宜采用中性点不接地的方式。
第2.0.6条在中性点直接接地的低压电力网中,电力设备的外壳宜采用低压接零保护,即接零。
接地设计规范和指南
目录第一章概述 (1)1.1 “地”的定义 (3)1.2 “接地”的分类及目的 (4)1.2.1 接“系统基准地” (4)1.2.2 接“静电防护与屏蔽地” (4)1.2.3 接“大地” (4)1.3 接地设计的基本原则 (4)1.4 各种地相连的六种情况 (5)1.5 静电防护与屏蔽地 (5)1.5.1功能单板静电防护与屏蔽地的设计 (5)1.5.2后背板静电防护与屏蔽地的设计 (6)第二章设备的接地设计 (7)2.1 立式大机架设备的接地设计 (7)2.1.1 多层机框的接地 (7)2.1.2 设备接大地 (7)2.2 台式设备的接地设计 (8)2.3 射频设备的接地设计 (10)2.3.1 接地要求 (10)2.3.2 射频设备的接地设计 (10)2.3.3 射频设备天馈系统的接地设计 (10)2.4 监控设备的接地设计 (10)2.4.1 监控设备的特殊性及其接地要求 (10)2.4.2 模拟量输入电路 (11)2.4.3 开关量输入电路 (12)2.4.4 开关量输出电路 (12)2.4.5 视(音)频模拟电路 (13)2.4.6 监控设备接大地 (13)2.5 浮地设备的接地设计 (13)2.5.1 浮地的基本概念 (13)2.5.2 浮地设备的特殊问题 (14)2.5.3 浮地设备的接地设计 (14)2.5.4设计案例 (15)2.5.4.1 问题描述和原因分析 (15)2.5.4.2 设计改进和实验结果 (15)第三章PCB的接地设计 (16)3.1 共模干扰、信号串扰和辐射 (16)3.1.1 共模干扰 (16)3.1.2 串扰 (16)3.1.3 辐射与干扰 (17)3.2 PCB接地设计原则 (17)3.2.1 确定高di/dt电路 (17)3.2.2 确定敏感电路 (17)3.2.3 最小化地电感和信号回路 (18)3.2.4 地层分割和地层不分割的合理应用 (18)3.2.5 接口地保持“干净”,使噪声无法通过耦合出入系统 (18)3.2.6 电路合理分区,控制不同模块之间的共模电流 (18)3.2.7贯彻系统的接地方案 (18)3.3 双面板的接地设计 (18)3.3.1 梳形电源、地结构 (18)3.3.2 栅格形地结构 (19)3.4 多层板的接地设计 (20)3.4.1 多层板的好处 (20)3.4.2 信号回路 (20)3.4.2.1 信号回流路径 (20)3.4.2.2 回流分布 (20)3.4.2.3 信号回路的构成 (21)3.4.3 参考平面被分割的影响 (22)3.4.3.1 参考平面分割或开槽 (22)3.4.3.2 时钟信号走在地平面上 (22)3.4.3.3 参考平面上通孔的隔离盘尺寸过大 (22)3.4.4 参考平面的设计 (23)3.4.4.1 数字电路与模拟电路之间没有信号联系 (24)3.4.4.2 数字电路与模拟电路之间联系的信号线较少且集中 (24)3.4.4.3 数字电路与模拟电路之间联系的信号线较多且难以集中在一块 (26)3.4.5 后背板的接地设计 (27)3.4.6 PCB的叠层设计 (27)3.4.6.1 PCB的叠层设计的原则 (27)3.4.6.2 PCB的叠层设计举例 (28)3.4.7 地平面的处理 (29)3.5 有金属外壳接插件的印制板的接地设计 (31)3.6 PCB的布局设计 (31)3.6.1 混合电路的分区 (31)3.6.2 数字电路的分区 (32)3.6.3 高频高速电路和敏感电路的布局 (32)3.6.4 保护器件的布局 (32)3.6.5 去耦电容的放置 (32)3.6.6 与后背板相连的插座上地线插针的设计 (33)3.7 PCB的布线设计 (33)3.7.1 3W原则 (33)3.7.2 保护线 (34)3.7.3 高频高速信号走线 (34)3.7.4 敏感信号信号走线 (34)3.7.5 I/O信号走线 (34)3.7.6 金属壳体的高频高速器件 (34)3.8 设计案例 (35)3.8.1 问题描述 (35)3.8.2 原因分析 (35)3.8.3 改进措施 (35)3.8.4 试验结果 (35)第四章元器件的接地设计 (36)4.1 机壳上的元器件的接地设计 (36)4.2 功能单板上元器件的接地设计 (37)4.3 后背板上元器件的接地设计 (37)4.4 金属部件和解插件的接地设计 (37)第五章线缆的接地设计 (38)5.1 信号电缆的类型 (38)5.1.1 双绞线 (38)5.1.2 同轴电缆 (38)5.1.3 带状电缆 (38)5.2 信号电缆线的接地设计 (38)5.2.1 屏蔽双绞线的接地 (38)5.2.2 同轴电缆的接地 (38)5.2.3 带状电缆的接地 (39)第六章搭接 (39)6.1 搭接及其目的 (39)6.2 搭接的方式与方法 (39)6.2.1 搭接的方式 (39)6.2.2 搭接的方法 (40)6.2.2.1 直接搭接的方法 (40)6.2.2.2 间接搭接的方法 (40)6.3 搭接的要求和处理 (40)第一章概述1.1 “地”的定义大地——地球工作地——信号回路的电位基准点(直流电源的负极或零伏点),在单板上可分为数字地GNDD与模拟地GNDA。
接地系统方案
接地系统方案一、引言接地系统是电气设备中非常重要的一部分,它用于保护人身安全、设备安全以及确保电气系统正常运行。
本文将详细介绍一个接地系统方案,包括方案设计、材料选择、施工步骤等。
二、方案设计1. 接地系统类型选择根据电气设备的特点和使用环境,我们选择了保护接地系统作为主要方案。
该方案适用于需要保护设备免受电击、雷击等电气故障的影响的场所。
2. 接地系统布置根据电气设备的布置和使用情况,我们将接地系统分为主接地系统和附属接地系统。
主接地系统负责连接电气设备的金属外壳和大地,以确保设备的安全运行。
附属接地系统负责连接设备的其他金属部分,如金属管道、金属结构等。
3. 接地电阻计算根据电气设备的额定电流和接地电阻要求,我们进行了接地电阻的计算。
通过选择合适的接地电阻材料和合理布置接地电极,确保接地系统的电阻满足相关标准要求。
4. 接地电极选择根据现场条件和接地电阻计算结果,我们选择了合适的接地电极。
常用的接地电极包括垂直接地电极、水平接地电极和网状接地电极等。
根据实际情况,我们选择了垂直接地电极作为主要接地电极。
三、材料选择1. 接地电阻材料选择根据接地系统的要求,我们选择了高导电性的铜材作为接地电阻材料。
铜具有良好的导电性能和抗腐蚀性能,能够有效地降低接地电阻。
2. 接地电极材料选择垂直接地电极的材料选择也采用了铜材。
铜具有良好的导电性能和机械强度,能够确保接地电极的可靠性和稳定性。
3. 接地线材料选择接地线是连接接地电极和电气设备的重要部分,我们选择了铜包铝线作为接地线材料。
铜包铝线具有较低的电阻和较高的导电性能,能够满足接地系统的要求。
四、施工步骤1. 现场勘测在施工前,我们进行了现场勘测,了解土壤情况、地下管线等因素,以便合理布置接地电极和接地线。
2. 接地电极安装根据设计要求,我们进行了接地电极的安装。
首先,我们选择了合适的位置,然后进行了土壤处理,确保接地电极与土壤良好接触。
最后,我们进行了接地电极的固定,确保其稳定性和可靠性。
接地设计规范
接地设计规范接地设计规范是指在建筑物、设备设施以及相关工程中,对接地系统设计、布线、材料和工艺等方面的一系列规范和要求。
接地是指将电气设备的金属部分或设备外壳与大地连接,以便将电荷排除或减少对人体或设备的危害。
以下是关于接地设计规范的一些内容:一、接地设计原则:1. 安全性原则:接地系统应能保证人身安全,防止触电事故的发生。
2. 连续性原则:接地系统的导体应具有良好的导电性能,确保导电路径的连续性。
3. 可靠性原则:接地系统应具有足够的可靠性,确保在任何情况下都能起到良好的接地效果。
4. 经济性原则:接地系统的设计、施工和维护应尽量满足经济合理性的要求。
二、接地设备的选择:1. 接地电极材料的选择:常用的接地电极材料有铜杆、镀锌钢杆等,应根据土壤电阻率、环境腐蚀程度等因素选择合适的材料。
2. 接地导线材料的选择:常用的接地导线材料有铜导线、镀锌钢线等,应根据电流大小、长度等因素选择合适的材料。
3. 接地装置的选择:应选择符合国家标准并具有良好性能的接地装置,如接地网、接地圈等。
三、接地系统的设计:1. 保护接地系统的设计:保护接地系统是为了保护设备和人身安全而设置的,应考虑设备的特殊要求,如电雷击等。
2. 信号接地系统的设计:信号接地系统用于保证设备间的信号传输和保护系统的防雷性能。
信号接地系统应独立于保护接地系统,并采用单独的导线进行接地。
3. 过流接地系统的设计:过流接地系统用于接地电流的排除,应根据接地电流大小和频率确定导线尺寸和电极材料。
四、接地系统的布线:1. 接地电极的布置:接地电极应远离电源线、通信线和其他导线,且不得经过易燃、易爆区域。
2. 接地导线的布线:接地导线应采用直线布线,尽量减少其他电气设备和金属结构与其交叉,避免出现大环流。
五、接地系统的施工和维护:1. 接地电极的埋设:接地电极应埋设在湿润的土壤中,埋深应符合国家标准要求。
2. 接地导线的施工:接地导线的连接应牢固可靠,接头处应接触良好,无锈蚀、氧化等现象。
电力装置的接地设计规范
电力装置的接地设计规范1. 引言电力装置的接地设计是电力系统中非常重要的一部分,它与人身安全、设备保护以及系统的可靠运行有着密切的关系。
接地设计规范的制定是为了确保接地系统的合理性、可靠性和安全性,本文将介绍一些常见的电力装置的接地设计规范。
2. 接地设计原则电力装置的接地设计应遵循以下原则:2.1 安全性原则接地系统应能有效地排除或减小接地电流对人体的伤害。
在设计中需考虑到人身安全,包括正常情况下的操作安全和异常情况下的安全。
2.2 可靠性原则接地系统应能保证在各种工作条件下的可靠接地,确保电力装置的正常运行,并提高设备的可靠性。
2.3 经济性原则接地系统的设计应尽可能节约用地、材料和人工成本,提高接地系统的经济效益。
3. 接地设计的基本要求电力装置的接地设计应满足以下基本要求:3.1 接地电阻接地电阻是衡量接地效果的重要指标之一,通常要求接地电阻不超过一定的限值,以确保接地系统能够正常运行和可靠保护设备。
接地电阻的测量应按照相关的标准进行。
3.2 接地方式和接地网结构接地方式可以是单点接地或多点接地,应根据具体情况选择。
接地网结构可以是单极接地、两极接地或多极接地,要根据电力装置的额定电压、工作条件和系统要求进行设计。
3.3 接地导体的选择和布置接地导体应选择合适的材料和规格,布置合理,以确保接地电阻的要求。
接地导体的材料可以是铜、铜包铝、镀铜钢等,其截面积和长度应根据计算和实际情况确定。
3.4 接地体的选择和布置接地体用于与土壤接触,起到将故障电流分散到土壤中的作用。
接地体的选择可以是接地棒、接地网或接地网+水平接地体等,具体选择要考虑接地电阻、土壤电阻率和设备的具体要求。
3.5 土壤特性和处理土壤的电阻率、湿度和温度等因素会影响接地电阻的大小,应对土壤进行测试和分析,采取适当的土壤处理措施。
4. 接地设计的测试和验证接地设计完成后,应进行接地测试和验证,以确保接地系统符合设计要求。
常用的测试手段包括接地电阻测量、接地体电位测量、接地网等效电路检测等。
工业与民用电力装置的接地设计规范GBJ
工业与民用电力装置的接地设计规范GBJGBJ是指工业与民用电力装置的接地设计规范,它是一份非常重要的文件,用于规范电力设备接地的设计及施工等各个环节。
接地设计的重要性不言而喻,因为接地是电路中一个安全保护措施,它可以有效的将电器设备和人员与大地隔离,防止电击事故的发生。
因此,本文将会详细介绍一下工业与民用电力装置的接地设计规范GBJ。
一、GBJ的制定背景接地是电力系统中重要的组成部分,它起到了保障人民生命财产安全的作用,因此,制定一份规范接地设计的标准是非常必要的。
在过去的几十年,我国电力系统和电器设备的发展非常迅速,电器设备已经成为人们生产生活中必不可少的工具。
随着电器设备数量的增加以及电力质量的要求越来越高,接地设计问题也日益受到重视。
因此,GBJ规范的制定就是为了规范接地设计及施工等各个环节,提高电力设备的安全性能和使用寿命,防止因接地问题引发的电击事故的发生。
二、GBJ规范的内容GBJ规范主要包括以下内容:1. 接地设计的基本要求针对不同的地质环境、地形条件和电力负荷等因素,GBJ规范对接地设计的基本要求进行了详细列举。
包括了接地电阻、接地方式、接地装置的材料及其数量等。
此外,针对特殊时期如雷雨天气,GBJ规范也对接地电阻的变化及线路带电状况下的接地要求进行了明确的规定。
2. 接地设计的施工及验收要求GBJ规范对接地的施工要求进行了详细的规定,如地网的铺设、接地电极的选型、电极安装的要求等,同时为了保证接地设计的实际效果,规范还对检测及验收的要求进行了严格的规定。
3. 接地系统运行与维护接地系统的稳定运行对于电气设备的安全运行是非常重要的,为了保证接地系统的稳定运行,GBJ规范要求对接地装置进行定期的检测、维护、保养、测试等。
同时,还要完善接地检测和监测系统,及时发现接地异常问题并及时处理,确保设备的正常运行。
4. 接地保护的相关规定为了加强电力设备的安全保护能力,GBJ规范特地对接地保护的相关规定进行了明确的规定。
综合接地总体设计原则
综合接地(一)总体设计原则及要求1.综合接地系统以沿线两侧敷设的贯通地线为主干,充分利用沿线桥梁、隧道、路基地段构筑物设施内的接地装置作为接地体,形成低阻等电位综合接地平台。
2.距接触网带电体5m范围以内的金属构件和需要接地的设施、设备接入综合接地系统。
3.距线路两侧20m范围以内的铁路设备房屋的接地装置接入综合接地系统。
4.不便与铁路综合接地系统等电位连接的第三方设施(路外公共建筑物、公共电力系统、金属管线等设施)必须采取可靠的隔离或绝缘等措施。
5.在综合接地系统中,建筑物、构筑物及设备在贯通地线接入处的接地电阻不应大于1Ω。
6.贯通地线的选用应耐腐蚀并符合环保要求,环保性能应满足国家有关规定。
7. 桥梁、隧道、无砟轨道、接触网支柱基础等结构物内的接地装置应优先利用结构物中的非预应力结构钢筋作为自然接地体;当没有结构钢筋可以利用时,增加专用的接地钢筋;当自然接地体的接地电阻达不到要求时应增加人工接地体。
预应力钢筋不应接入综合接地系统。
8.构筑物内兼有接地功能(含连接)的结构钢筋和专用接地钢筋应满足:接触网短路电流不大于25KA时,钢筋截面不应小于120mm2或直径不小于14mm);接触网短路电流大于25KA时,钢筋截面不应小于200mm2(或直径不小于16mm)。
当构筑物内兼有接地功能(含连接)的结构钢筋的截面不满足要求时,可将相邻的二根钢筋并接使用(无需改变钢筋的间距)或局部更换直径为14mm或16mm的钢筋。
9. 结构物内的接地钢筋之间均要求可靠焊接,保证电气连接。
10.接地装置应通过结构物内预埋的接地端子与贯通地线可靠连接。
接地端子应直接浇筑在混凝土结构内,表面与结构面齐平。
11.电力、接触网等强电设备、设施接地连接线不得进入通信信号电缆槽内。
(二)综合接地设计说明1.综合接地系统由贯通地线、接地装置及引接线、接地端子等构成。
2. 本线正线贯通地线采用铜截面70mm2的环保型贯通地线,天兴洲大桥及其他联络线等设计速度小于或等于250km/h区段采用铜截面35mm2的环保型贯通地线。
电力设备接地设计技术规程
电力设备接地设计技术规程电力设备接地设计技术规程电力设备接地是电力系统中的一项关键技术,它关系到电力设备的安全性、运行稳定性及电气安全。
在电气工程中,接地是指将设备的金属外壳与地面相连接,达到对电气设备的防护和人的防护的目的。
为保证电力设备的安全、可靠运行,电气工程中出现了一系列相关的技术规程,其中最为重要的便是电力设备接地设计技术规程。
本文将对电力设备接地设计技术规程进行详细介绍,包括规程的意义、规程的适用范围、规程的内容要点等方面。
一、规程的意义电力设备接地设计技术规程是制定和实施电气系统安全、可靠、高效运行的重要保证。
通过规程的制定和实施,可以有效地保障电力设备的使用安全性,保证电力系统的正常运行和提高电气安全防护水平。
二、规程的适用范围电力设备接地设计技术规程适用于各类电气工程设计及施工单位、电力工程监理单位以及设备制造企业。
规程适用于电力设备及其接地系统的设计、安装、调试、验收及运维过程中的需求,并包括以下范围的接地:1、电力设备的接地;2、低压电力系统的接地;3、中压电力系统的接地;4、高压电力系统的接地。
三、规程的内容要点1、接地用材规程要求对于电力设备及其接地设施,要选择合适的接地用材和具有优良的导电性能的地线材料。
地线材料的选择应符合国家相关标准,同时要注意其耐腐蚀性能和耐久性。
2、接地布置规程要求电力设备的接地布置应遵循安全、可靠、经济的原则。
接地系统应尽可能地接近设备,形成一个近似于立体的接地系统,而不能造成不必要的接地热耗。
接地系统还应具备方便维护、操作、检查和更新等特点,同时也要考虑到环境因素的影响。
3、接地保护接地保护是通过接地回路将故障电流导入地面实现电气设备防护的方法。
规程要求要采用合适的接地保护措施,包括接地保护器、接地刀闸、接地电缆等,以保证电气设备在故障时可以得到及时的保护。
4、接地接头接地接头在接地系统中扮演着非常重要的角色,它是接地回路中的关键环节。
规程要求接地接头必须采用符合标准的接地接头材料,接头的接触面要光滑平整、表面清洁无氧化物,并应夯实牢固。
接地设计方案
目录1. 工程基本情况 (1)2.设计依据 (1)3.设计思路和原则 (1)3.1设计思路 (1)3.2 设计原则 (3)4 方案说明 (4)4.1 地网的设计 (4)4.2 土壤电阻率的确定 (4)4.3 接地材料的选择 (5)4. 4接地电阻的推导 (6)4. 5 接触电压、跨步电压的推导 (6)1. 工程基本情况XXXX变电站,电压等级是330/132/33kV ,变电站站区长287.3m,宽229.5m。
根据其地质勘测报告知,共测试5个点,土壤电阻率横向分布比较均匀;从测试的深度上考虑,0~0.5m为第一层,土壤电阻率为475~650Ω.m,0.5~24m左右为第二层,土壤电阻率为275~300Ω.m,以下几层的土壤电阻率更低,而在本接地设计中,主要考虑上面两层土壤对接地系统的影响。
单相入地短路电流15.75KA,发生故障动作时间为1S。
2.设计依据2.1 IEEE Std 80-2000 《IEEE Guide for Safety in ACSubstation Grounding》2.2 客户提供的本项目相关资料:XX 变电站土壤岩性分析TS4000 标准:中文翻译接地网部分XX 变电站总平面图3.设计思路和原则3.1设计思路第一步:根据变电站的总平面布置图估计接地网的面积。
第二步:根据项目的地勘分析报告确定土壤电阻率及所需土壤模式(均匀土壤模式或双层土壤模式)。
第三步,计算确定接地系统中材料的尺寸。
第四步,计算可承受接触电压和跨步电压值。
第五步,确定站内主接地网设计要求的接地电阻值。
第六步,开始初步设计。
应包括围绕整个站的水平环形地网,垂直接地极的布置,设备接地引出线。
并依据最大入地短路电流、地网面积等设计均压网格的大小,垂直接地极的之间的间距。
第七步,根据第二步计算的土壤电阻率确定站内主接地网的接地电阻值。
分析采用均匀土壤模式还是双层土壤模式计算接地电阻,并采用相对于的计算公式。
防雷接地设计规范-防雷接地规范
防雷接地设计规范-防雷接地规范第一章总则为了防止或减少建筑物被雷击所造成的人身伤亡和财产损失,本规范制定了建筑物防雷设计的防雷指施,要求根据地理、地质、土壤、气象、环境等条件和雷电活动规律以及被保护物的特点等详细研究防雷装置的形式及其布置。
本规范适用于新建建筑物的防雷设计,但不适用于天线塔、共用天线电视接收系统、油罐、化工户外装置的防雷设计。
建筑物防雷设计除应执行本规范的规定外,还应符合国家现行有关标准和规范的规定。
第二章建筑物的防雷分类建筑物应根据其重要性、使用性质、发生雷电事故的可能性和后果,按防雷要求分为三类。
第一类防雷建筑物包括制造、使用或贮存大量爆炸物质的建筑物,以及具有区或10区爆炸危险环境的建筑物和1区爆炸危险环境的建筑物。
第二类防雷建筑物包括国家级重点文物保护的建筑物,国家级的会堂、办公建筑物、大型展览和博览建筑物、大型火车站、国宾馆、国家级档案馆、大型城市的重要给水水泵房等特别重要的建筑物,以及制造、使用或贮存爆炸物质的建筑物、具有1区爆炸危险环境的建筑物、具有2区或11区爆炸危险环境的建筑物、工业企业内有爆炸危险的露天钢质封闭气罐、预计雷击次数大于0.06次/a的部、省级办公建筑物及其它重要或人员密集的公共建筑物、预计雷击次数大于0.3次/a的住宅、办公楼等一般性民用建筑物。
预计雷击次数应按本规范附录一计算。
第三类防雷建筑物包括省级重点文物保护的建筑物及省级档案馆,以及预计雷击次数大于或等于0.012次/a,且小于或等于0.06次/a的部、省级办公建筑物及其它重要或人员密集的公共建筑物。
三、针对预计雷击次数大于等于0.06次/a且小于等于0.3次/a的住宅、办公楼等一般性民用建筑物需要进行防雷措施。
四、预计雷击次数大于等于0.06次/a的一般性工业建筑物也需要采取防雷措施。
五、根据当地气象、地形、地质及周围环境等因素,结合雷击后对工业生产的影响及产生的后果,确定需要在21区、22区、23区火灾危险环境中进行防雷。
常用基础类型接地体设计
[学习交流] 常用基础类型接地体设计类型, 基础, 设计摘要:针对利用建筑物基础内钢筋做接地体设计中的常见问题,对如何做好几种典型的基础类型接地体设计做了详细论述。
关键词:自然接地体;基础接地体;防雷接地0 引言利用建(构)筑物基础中的金属结构作接地体,就称为基础接地体(或自然接地体)。
由于基础接地体具有耐用、节省投资、电气性能良好(接地电阻小、阻抗低、电位分布均匀等)的特点,成为新建建(构)筑物防雷接地体设计的首选方式。
(2000年版)《建筑物防雷设计规范》第3.3.5、3.4.3条仅对利用基础内钢筋网作接地体作了宏观规定,在周围地面以下距地面不小于0.5m处,每根引下线所连接的钢筋表面积总和,二类防雷建筑物应符合表达式:S≥4.24kc2,三类防雷建筑物式中S≥1.89kc2,式中S为钢筋表面积总和(m2), kc为分流系数,其值按《建筑物防雷设计规范》(GB50057-94 2000年版)附录五确定。
具体到各种不同基础类型,实际利用哪些钢筋并未作详细规定。
在新建工程防雷装置技术审查工作中我们发现,由于建筑设计部门部分电气设计人员责任心不强和缺乏与结构专业设计人员沟通,建设工程防雷接地体设计存在诸多问题,常见的问题有:①不分基础类型,一律用基础钢筋作接地体概括。
②接地体利用钢筋基础名称与结构专业设计的钢筋基础名称不统一。
③忽略《建筑物防雷设计规范》(GB50057-94 2000年版)第3.3.5、3.4.3条相关规定,利用基础圈梁钢筋作接地体,造成接地体距地面深度不合规范要求。
以上问题,给建设工程防雷安全带来了极大隐患。
为杜绝出现此类问题,切实作好新建建(构)筑物防雷接地体设计工作,本文对常见基础类型防雷接地体设计详细论述如下。
1 筏板或箱形基础为利于保证施工图质量和便于全国同行间进行交流,《民用建筑工程电气施工图设计深度图样》04DX003为国内民用建筑工程建筑电气施工图的编制提供了示范画法,第13、41页和第68页对利用此种类型基础内钢筋网作接地体作了示范性设计说明。
变电站接地设计
变电站接地设计目的:1.接地电阻计算。
2.接地导体(接地极)截面计算。
3.规范对接地网敷设要求的掌握。
4.PE线截面计算。
5.为后续接地计算软件计算应用储备知识。
前置条件:1.最大接地故障不对称电流值计算。
参考规范:1.GB 50059-2011《35~110kV变电站设计规范》2.DL/T 5218-2012《220kV~750kV变电站设计技术规程》3.GB/T 50064-2014《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合设计规范》4.GB/T 50065-2011《交流电气装置的接地设计规范》5.GB/T 51096-2015《风力发电场设计规范》6.GB 50797-2012《光伏发电站设计规范》7.DL/T 1364-2014《光伏发电站防雷技术规程》1. 概述电力系统、装置或设备应按规定接地。
接地按功能可分为系统接地、保护接地、雷电保护接地和防静电接地。
发电厂和变电站内,不同用途和不同额定电压的电气装置或设备,除另有规定外应使用一个总的接地网。
接地网的接地电阻应符合其中最小值的要求。
交流电气装置的接地设计,应遵循规定的设计步骤。
设计方案、接地导体(线)和接地极材质的选用等,应因地制宜。
土壤情况比较复杂地区的重要发电厂和变电站的接地网,宜经经济技术比较后确定设计方案。
备注:重要发电厂和变电站指:330kV及以上发电厂和变电站、全户内变电站、220kV枢纽变电站、66kV及以上城市变电站、紧凑型变电站及腐蚀严重地区的110kV发电厂和变电站。
变电站交流电气装置的接地设计,应符合现行国家标准《交流电气装置的接地设计规范》(GB/T 50065-2011)的有关规定;变电站建筑物的接地,应根据负载性质确定,并应符合现行国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057中有关第二类或第三类防雷建筑物接地的规定。
风力发电场升压站和光伏发电站的升压站接地设计要求,与变电站的接地设计要求基本相同。
2. 接地网设计的要求2.1一般要求(1)设计人员应掌握工程地点的地形地貌、土壤的种类和分层状况,并应实测或搜集站址土壤及江、河、湖泊等的水的电阻率、地质电测部门提供的地层土壤电阻率分布资料和关于土壤腐蚀性能的数据,应充分了解站址处较大范围土壤的不均匀程度。
防雷接地设计规范
防雷接地设计规范防雷接地设计规范是指按照行业标准要求进行防雷接地工程设计所需遵循的具体要求和规范。
防雷接地设计规范的制定,旨在确保防雷接地工程的可靠性和安全性,为人们的生命财产提供有效保护。
以下是一些常见的防雷接地设计规范:1.地阻测试要求:在进行防雷接地装置的施工和验收之前,应该进行地阻测试,测试结果应符合规范要求。
一般来说,地表层阻抗不应大于10欧姆。
2.接地电流的处理:在规划和设计防雷接地工程时,需要对可能出现的高频电流进行合理预估。
一般来说,对于电信设备,接地电流不应大于10安培。
对于其他常见设备,接地电流不应大于50安培。
3.各类设备的接地方案:根据不同的设备类型,采用相应的接地方案。
例如,对于电力电缆和设备,应采用串联接地方案;对于电信设备,应采用并联接地方案。
4.接地装置的选用:根据不同的场所和设备,选择合适的接地装置。
要确保接地装置具有良好的导电性能和耐腐蚀性能,并与地表层有良好的接触。
5.地网的规划和设计:根据不同的防雷要求,规划和设计合适的地网。
地网应具有良好的导电性能和结构稳定性,且与接地装置相互连接。
6.接地装置的布置:接地装置应布置在易导电性好的地方,并且远离与其它设备和金属结构,以防止电气干扰。
7.屏幕与接地的连接:对于需要屏幕的设备,其屏蔽层与接地的连接应符合规范要求。
连接应牢固可靠,电阻小于1欧姆,并进行定期检测,确保良好的接地效果。
8.接地装置的防腐蚀措施:接地装置应采取防腐蚀措施,以延长其使用寿命。
例如,使用耐腐蚀性能好的材料,并进行镀锌或涂层处理。
9.接地系统的维护和测试:防雷接地系统应定期进行维护和测试,以确保其正常运行。
例如,定期检查接地装置的连接情况、测试地阻、清理接地装置周围的杂物等。
以上是防雷接地设计规范的一些常见要求,根据实际情况和相关行业标准的要求,设计人员可以结合具体情况进行合理调整和设计。
防雷接地工程设计的合理性和可靠性,对于保障人们的生命财产安全起着重要作用。
机房接地设计方案
机房接地设计方案目录1接地、接零的概念 (3)2接地的种类和作用 (3)3跨步电压与接触电压 (8)4共用接地装置的接地电阻值 (9)5计算机直流地在机房内的布局方式 (10)6接地导体的选用要求 (12)1接地、接零的概念供电系统用变压器的中性点直接接地;以及电器设备在正常工作情况下,不带电的金属部分与接地体之间作良好的金属连接,都称为接地。
前者为工作接地,后者为保护接地。
配电变压器低压侧的中性点直接接地,则此中性点叫做零点,由中性点引出的线叫做零线。
用电设备的金属外壳直接接到零线上,称接零。
在接零系统中,如果发生接地故障即形成单相短路,使保护装置迅速动作,断开故障设备,从而使人体避免触电的危险。
2接地的种类和作用1)工作接地在工作或事故情况下,保证电器设备可靠地运行,降低人体接触电压,迅速切除故障设备或线路、降低电器设备和输电线路的绝缘水平。
工作接地的作用是:A、确保人身安全。
当中性点不接地时,若有一相碰地时,而人又触另一相时,人体所接触的电压将超过相电压,参见下图。
而在中性点接地时,情况就不一样了。
因为中性点接地电阻很小,若一相碰地而人体触及另一相时,人体所受到的接触电压接近或等于相电压,参见下图。
中性点绝缘系统中,一相碰地而人体触及另一相时的情况中性点接地系统中,当一相碰地而人体触及另一相时的情况B、保障设备安全。
在计算机设备中,除直接使用直流电的计算机设备外,大量的是使用交流电的电气设备。
如计算机的主机、外部设备、UPS 电源、空调机组以及机柜上的风机,电烙铁和示波器等都用交流电,这些设备按规定在工作时要进行工作接地。
工作接地就是把计算机机房中使用交流电的设备作二次接地或经特殊设备与大地作金属连接。
工作接地实质上是中性点接地.若中性点不接地,当一相碰地时,由于接地电流很小,保护装置不能迅速切断电源,因而接地故障将长期持续下去,这样对人体和设备都极为不安全。
若有中性点接地,当一相碰地时,接地电流就成为很大的单相短路电流。
静电接地设计规范标准
静电接地设计规范标准静电接地设计规范为了防止和减少静电伤害,贯彻预防为主的方针,采取防静电措施,做到技术先进、经济合理、安全适用,特制定本规范。
本规范适用于存在静电危害的新建、扩建和改建工程的静电接地设计。
静电接地是防止静电危害的主要措施之一。
石油化工企业的防静电设计,应由工艺、配管、设备、储运、通风、电气等专业相互配合,综合考虑,并采取下列防止静电危害措施:1.改善工艺操作条件,在生产、储运过程中应尽量避免大量产生静电荷。
2.防止静电积聚,设法提供静电荷消散通道,保证足够的消散时间,泄漏和导走静电荷。
3.选择适用于不同环境的静电消除器械,对带电体上积聚着的静电荷进行中和及消散。
4.屏蔽或分隔屏蔽带静电的物体,同时屏蔽体应可靠接地。
5.在设计工艺装置或制作设备时,应尽量避免存在高能量静电放电的条件,如在内避免出现细长的导电性突出物和未接地的孤立导体等。
6.改善带电体周围环境条件,控制气体中可燃物的浓度,使其保持在爆炸极限以外。
7.防止人体带电。
静电接地设计,除应符合本规范外,尚应符合国家现有关强制性标准规范的规定。
静电接地体的接地电阻计算,应符合现行国家标准《工业与民用电力装置的接地设计规范》GBJ65-83的有关规定。
名词术语1.工业静电:生产、储运过程中在物料、装置、人体、器材和构筑物上产生和积累起来的静电。
2.带电体:正负电荷数量不相等,对外界显示电的特性的物体或系统。
3.带电区:带电体上积聚静电的部位。
4.物质静电特征参数:体积电阻率:表征物体内导电性能的物理量。
它是单位横截面积、单位长度上材料的电阻值,其单位为欧[姆]·米(Ω·m)。
表面电阻率:表征物体表面导电性能的物理量。
它是正方形材料两对边间的电阻值,与物体厚度及正方形大小无关,其单位为欧[姆](Ω)。
3.电导率是一种物理量,用于表征材料的导电性能。
它与电场强度的乘积等于传导电流密度,即σE=j。
电导率的单位是西[门子]/米(S/m)。
静电接地设计规范
静电接地设计规范静电接地设计规范是指为了避免静电危险和确保工作场所和设备安全的指南和要求。
以下是静电接地设计规范的一般内容:1. 静电危险评估:在设计静电接地系统之前,必须进行静电危险评估。
评估应包括危险源的确定、静电积累和放电的可能性、防护措施的现状评估等内容。
2. 静电接地系统的设计:静电接地系统应包括接地导线、接地装置和接地电阻等组成部分。
设计时应考虑以下要素:a. 接地导线的选择和安装:接地导线应选用足够导电能力的铜导线,其截面积和长度应根据具体情况计算确定。
导线的安装应符合国家和地方规定,并采用安全可靠的连接方式。
b. 接地装置的选择和安装:接地装置可采用接地极、接地网或接地棒等形式。
选择和安装应根据具体情况进行设计,确保能有效地将静电放电到地面。
c. 接地电阻的计算和控制:接地电阻应控制在一定范围内,以确保接地系统的有效性。
测量接地电阻应使用合适的测试方法和仪器,并定期检查和维护接地系统的正常运行。
3. 静电接地系统的连接和维护:静电接地系统应与其他设备和结构的接地系统连接起来,以确保电位一致性和安全性。
接地系统应定期检查和维护,包括检查接地导线和接地装置的连接状态、清除接地系统周围的积尘等。
4. 静电危险防护措施:除了静电接地系统之外,还应采取其他防护措施,以避免静电危险。
这些措施包括:a. 使用静电导电材料和防静电设备:在适当的场所使用导电材料和防静电设备,以减少静电的积累和放电。
b. 控制和监测静电积累:控制和监测静电积累,在必要时采取放电措施,以避免静电火花引发火灾或爆炸。
c. 培训和宣传教育:对工作人员开展静电危险的培训和宣传教育,增强他们的安全意识和防范意识。
静电接地设计规范的实施可以减少静电危险和提高工作场所和设备的安全性。
设计规范的内容应根据具体情况和国家或地方的法规进行确定和调整。
同时,设计规范还需要与相关的行业标准和规范相结合,以确保设计和实施的可行性和合规性。
接地系统方案
接地系统方案一、背景介绍在电力系统中,接地系统是保障人身安全和设备正常运行的重要组成部分。
接地系统的设计和建设需要考虑多种因素,如电流分布、地电阻、接地电阻、接地电位等。
本文将详细介绍接地系统方案的设计标准和要求。
二、设计标准和要求1. 地电阻要求接地系统的地电阻是评估其性能的重要指标之一。
根据国家标准,接地系统的地电阻应满足以下要求:- 低压电力系统:地电阻不大于10Ω;- 高压电力系统:地电阻不大于1Ω。
2. 接地电位要求接地电位是评估接地系统安全性的指标之一。
根据国家标准,接地系统的接地电位应满足以下要求:- 低压电力系统:接地电位不大于10V;- 高压电力系统:接地电位不大于5V。
3. 接地电阻要求接地电阻是评估接地系统性能的指标之一。
根据国家标准,接地系统的接地电阻应满足以下要求:- 低压电力系统:接地电阻不大于4Ω;- 高压电力系统:接地电阻不大于1Ω。
4. 接地材料要求接地系统的材料选择对于系统性能至关重要。
以下是常用的接地材料要求:- 接地体材料:铜、镀铜钢、镀铜铁等;- 接地体截面积:根据电流负荷和地电阻要求确定;- 接地体埋深:根据地质条件和地电阻要求确定。
5. 接地系统布置要求接地系统的布置应满足以下要求:- 接地体布置:根据电力设备的布置和电流负荷确定接地体的数量和位置;- 接地体之间的间距:根据地电阻要求和接地体的截面积确定;- 接地体与建筑物之间的距离:根据电力设备和建筑物的布置确定。
6. 接地系统检测要求为了保证接地系统的正常运行,需要定期进行接地系统的检测和维护。
以下是常用的接地系统检测要求:- 接地电阻测量:使用专业的接地电阻测试仪进行测量,确保接地电阻符合要求;- 接地电位测量:使用专业的接地电位测试仪进行测量,确保接地电位符合要求;- 接地系统维护:定期清除接地体周围的杂草和杂物,确保接地体与土壤的良好接触。
三、数据示例以下是一个接地系统方案的数据示例:- 地电阻:8Ω- 接地电位:6V- 接地电阻:3Ω- 接地体材料:铜- 接地体截面积:100平方毫米- 接地体埋深:2米- 接地体数量:10个- 接地体间距:10米- 接地体与建筑物距离:5米四、总结接地系统是电力系统中重要的安全保障措施之一,其设计和建设需要满足一定的标准和要求。
电力系统接地设计规范
电力系统接地设计规范引言:电力系统是现代社会中不可或缺的基础设施之一,其接地设计对于确保电力系统的安全运行和人身安全至关重要。
接地设计规范的制定和执行对于预防触电事故、保障电力设备运行稳定具有重要意义。
本文将围绕电力系统接地设计规范展开论述,分为以下几个小节进行探讨。
一、接地设计的目的和意义电力系统接地设计的目的是保护人身安全、保证电力系统设备正常运行、维护电力系统的稳定性。
接地设计规范的制定及实施,可以减少电流通过人体,防止触电事故的发生,降低设备故障的风险,提高电力系统的可靠性和稳定性。
二、接地设计的原则1. 安全性原则:接地系统应符合相关安全标准和法规,确保人体触电风险在可接受范围内。
2. 经济性原则:接地系统设计应尽可能减少成本,提高效益。
3. 可操作性原则:接地系统应易于安装、维护和管理,便于操作人员进行监测和维修。
三、接地电阻的计算方法接地电阻是评估接地系统性能的重要指标,其合理计算与设计关系到电力系统的安全性能。
根据不同的场景和设备要求,接地电阻的计算方法可以采用下列几种常用方式:1. 等效接地电阻法:通过将系统接地电阻等效为单一电阻进行计算,简化设计计算。
2. 有限元分析法:通过借助电磁场有限元分析软件,对整个接地系统进行模拟分析,计算接地电阻。
3. 地埋电极法:根据地埋电极的地电阻特性,计算接地电阻。
4. 试验测量法:通过实际测量接地电阻,得到接地系统的性能参数。
四、接地系统的构成和布置接地系统的构成包括接地网、接地极、接地回路等,其合理布置能够有效地降低接地电阻,并提高接地性能。
在设计接地系统时,应注意以下几个方面:1. 接地网的布置应符合合理的网格结构,每个接地电极的间距应均匀,减小接地电阻的差异性。
2. 接地极的选择应充分考虑土壤电阻率、环境湿度、电流负载等因素。
3. 接地回路的布置应尽量缩短导电回路长度,减小接地电阻。
五、接地系统的维护和检测接地系统的维护和检测对于保持接地系统良好运行状态和发现潜在问题具有重要意义。
矿山地面接地设计
矿山地面接地设计1、本节适用于矿山地面接地设计,井下接地应符合现行国家标准《矿山电力设计规范》GB 50070的有关规定。
Ⅰ接地分类2、接地设计应根据测控系统要求进行分类,可分为保护接地、工作接地、本安系统接地、防静电接地、防雷接地。
3、处于潮湿环境条件下或与供电电压高于36V的设备相接触的现场仪表,应做保护接地;供电低于36V且处于干燥环境条件下的现场仪表,可不做保护接地。
4、仪表工作接地的原则应为单点接地,当同一条线路上的信号源和接收仪表均不可避免接地时,应采用隔离器将两点接地隔离开。
隔离信号可不接地,非隔离信号宜以直流电源负极为统一的信号参考点,并应接地。
5、采用隔离式安全栅的本质安全系统,可不专门接地。
6、安装控制系统设备的控制室、机柜室、过程控制计算机的机房,其防静电地面、活动地板、工作台等应进行防静电接地,已做保护接地和工作接地的仪表,可不再做防静电接地。
7、当仪表信号线路从室外进入室内后,应按需要采取防雷措施。
8、测控装置防雷接地应与电气专业防雷接地系统共用,但不得与独立避雷装置共用接地装置。
Ⅱ接地方法9、保护接地应符合下列规定:(1)护接地应接入电气专业配电系统的接地网;(2)控制室用电应采用TN-S系统;(3)仪表汇线桥架、电缆保护金属管做保护接地,可直接焊接或用接地线连接在附近已接地的金属构件或金属管道上,并应保证接地的连续可靠,但不得接至输送可燃物质的金属管道上;(4)仪表信号传输用的铠装屏蔽电缆,其铠装保护金属层应至少在两端接至保护接地。
10、工作接地应符合下列规定:(1)需要进行接地的仪表信号回路,应实施工作接地连接;(2)在工作接地汇总板前的工作接地,不应与保护接地混接;(3)工作接地的连线,包括各接地线、接地干线、接地汇流排等,在接至总接地板前,除正常的连接点外,均应绝缘;(4)信号屏蔽电缆的屏蔽层接地,应为单点接地,当信号源接地时,屏蔽层应在信号源端接地;不能在信号源端接地时,信号屏蔽电缆的屏蔽层应在信号接收仪表一侧接地;(5)现场仪表接线箱两侧的电缆屏蔽层接地端,应在箱内用端子连接在一起。
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接地设计规范和指南第一章概述1.1 “地”的定义大地——地球工作地——信号回路的电位基准点(直流电源的负极或零伏点),在单板上可分为数字地GNDD与模拟地GNDA。
数字地连接数字元器件接地端,模拟地连接模拟元器件接端。
接地 -48V电源地—— -48V电源正极保护地——连接雷击浪涌过压保护元器件接地端形成的地线。
静电防护与屏蔽地——连接ESD防护器件接地端、接插件金属外壳和屏蔽装置形成的地线。
交流保护地——低压变压器中性点接地端引出的地线。
防雷地——连接建筑物防雷接闪器或铁塔避雷针到接地网的地线。
1.2 “接地”的分类及目的1.2.1 接“系统基准地”单板、部件内部各部分电路的信号返回线与电位基准点之间建立良好的连接,其目的是为系统各部分提供公共的参考电平。
1.2.2 接“静电防护与屏蔽地”ESD防护器件接地端、具有金属外壳的元器件的金属外壳、屏蔽装置接到静电防护与屏蔽地,其目的是为ESD电流提供一个低阻抗的泄放通道、确保屏蔽装置的屏蔽效果。
1.2.3 接“大地”安全接大地——电子设备的金属外壳与大地相连接,其目的是防止当事故状态时金属外壳上出现过高的对地电压而危机操作人员的安全,在非事故状态使静电电流泄放到地;保护接大地——保护地与大地相连接,其目的是为大电流提供一个泄放通道,使大电流分流,保护电路免遭损害;工作接大地——工作地与大地相连接,其目的是为通讯系统提供稳定的基准电位。
1.3 接地设计的基本原则接地设计的基本原则是电位相同、内部电路不互相干扰、抵御外来干扰。
各种地电位相同使不同性质的电路有一个统一的基准电位,保证电路功能的顺利实现。
电位相同要求不同的地就近相连。
相互干扰是指较大的泄放电流进入较细的地线回路(例如保护地电流进入工作地回路),从而引起过流、地线上电位波动过大或无用信号的耦合(例如高速逻辑电路对模拟电路的开关干扰)等等,内部电路不互相干扰要求不同的地在较远处相连。
所以,电位相同和不互相干扰是一对矛盾的双方,在何处相连应考虑哪一方占主导地位。
当设备受到的外来干扰(例如:ESD干扰,EFT干扰,辐射干扰)较大时,提高设备对外来干扰的抵御能力上升为主要矛盾,这时,各种地应合并为大面积接地。
1.4 各种地相连的六种情况(1)电位基准一致性要求严格而互相之间干扰很小——各种地就近相连,例如模数转换芯片的数字地和模拟地需直接相连。
(2)电位基准一致性要求较严格而互相之间有干扰——各种接地平面除了在印制板插座处相连外,还要在不同电路的互连信号线集中的地方相连(桥接),以减少信号回路面积。
例如模拟地平面和数字地平面的相连。
(3)电位基准一致性要求不严格而互相之间有较大干扰——各种接地母线在后背板处相连。
例如-48V地与工作地在后背板上(靠近-48V电源输入插座位置)相连。
(4)电位基准一致性无要求而互相之间有大干扰——各种接地母线在接地汇集线或机壳接地螺栓处相连。
例如工作地与保护地在接地汇集线或机壳接地螺栓处相连。
(5)印制板接有金属外壳接插件,在接插件附近各种地(保护地除外)应合并为大面积接地以增大其静电容量。
例如9芯插座(RS232接口)附近各种地(保护地除外)应合并为大面积接地。
(6)印制板上不同电路互连的信号线很多,应遵循“分区不分割”的原则。
例如,互连信号线很多的模拟电路和数字电路应分区布局和布线,但共用一个完整的不分割的接地平面。
1.5 静电防护与屏蔽地1.5.1功能单板静电防护与屏蔽地的设计功能单板静电防护与屏蔽地GNDE的设计图见1-1。
在PCB每个层面的3个边缘设置静电防护与屏蔽地GNDE母线,宽度3~5mm,每隔10~13mm 用过孔连通,在靠近小面板的一边,GNDE母线断开5mm。
GNDE母线与内部电路和工作地隔离2~3mm。
ESD防护器件的接地端、按钮和接插件的金属外壳应尽可能与GNDE母线相连,见图1-1。
图1-1 功能单板静电防护与屏蔽地母线的设计1.5.2 后背板静电防护与屏蔽地的设计后背板静电防护与屏蔽地GNDE的设计见图1-2。
在后背板的内层面(后背板与机壳结合的层面)4周和外层面4周设置一块环型区域作为静电防护与屏蔽地GNDE母线。
宽度为15mm~20mm,并用适量的过孔连通,内层面环型区域与机壳结合的部分不涂绿油,外层面固定螺丝处不涂绿油,固定螺丝孔要金属化,借助于固定螺丝保证静电防护与屏蔽地与机壳良好搭接。
在后背板上,ESD防护器件的接地端和接插件的金属外壳与GNDE母线相连。
功能单板的GNDE母线通过插座的最上排插针和最下插针与后背板的GNDE母线相连。
后背板应设置完整的一层作为工作地,工作地层4周应与静电防护与屏蔽地重叠5mm以上,以提高设备后背板的屏蔽效果。
但工作地应与固定螺丝孔边缘相距5mm以上。
图1-2 后背板静电防护与屏蔽地母线的设置第二章设备的接地设计2.1 立式大机架设备的接地设计2.1.1 多层机框的接地一个设备的多层机框,各机框的部件的工作地和保护地应分别引线接到相应的汇流条上而不能靠导轨条、绞链、螺丝等部件去接地。
2.1.2 设备接大地(1)工作地、保护地、-48V地连接到机壳接地螺栓,再由机壳接地螺栓用接地线引至接地桩或接地汇集线上,见图2-1。
如果-48V电源与±5V或±12V电源有共地的要求(如用户板),-48V地与工作地在后背板上(靠近-48V电源输入插座位置)再相连。
如果机房接地汇集线和-48V供电线在地面走线,则接地螺栓应设置在机架下方。
或者机架上下方均设置接地螺栓,以方便灵活接线。
(2)对于有多个机架的设备,各个机架的工作地、保护地和机壳接地分别用接地线引到接地桩或接地汇集线上。
(3)对于三相五线制交流供电的设备,机壳要接交流保护地线。
(4)对于无法接大地的载体,如飞机、轮船、汽车,可把其机身的金属壳体当成大地,设备的工作地、保护地和机壳接地直接接到其金属壳体上。
(5)接地线材料为多股铜线,对于安装在移动通信基站的设备,接地线截面积≥35mm²,其他设备,接地线截面积≥16mm²。
接地线两端应接铜鼻子。
(6)设备机壳接地螺栓应足够大(8M),位置要靠近接地汇集线,接地螺栓处应有明显的接地标志。
(7)工作地、保护地、-48V地和设备机壳接地以及建筑防雷接地共用一组接地体,称为联合接地,以避免雷击时出现的地电位反击效应。
2.2 台式设备的接地设计(1)塑料外壳,220VAC三芯插头供电典型的设备电脑显示器、小型示波器等。
220VAC电源通过开关电源或变压器整流稳压电源变换称为直流电源给设备电路供电。
三芯插头的接地端接开关电源的地、屏蔽壳和变压器的屏蔽壳,内部电路地处于悬浮状态或者一点接三芯插头的接地端,见图2-2和图2-3.塑料外壳的内层如果镀涂导电屏蔽层,也要接内部电路地。
与其他设备互联时,电路工作地作为接口接地,其输出接口芯线通常串接1KΩ电阻防止对地短路,输入接口通常带有隔音电容。
(2)金属外壳,220VAC三芯插头供电典型的设备家用PC主机、仪器仪表等。
220VAC电源通过开关电源或变压器整流稳压电源变换成为直流电源给设备电路供电。
三芯插头接地端子引入设备后就近接在外壳上,内部电路地处于悬浮状态或者一点或多点接三芯插头的接地端,见图2-4和图2-5。
与其他设备互联时,电路工作地作为接口接地,输出接口芯线通常串接1KΩ电阻防止对地短路或使用变压器隔离输出,输入接口通常带有隔直电容或变压器。
图2-1 立式大机架设备的接地设计图2-2 塑料外壳,内部电路接地处于悬浮状态图2-3 塑料外壳,内部电路地一点接三芯插头的接地端图2-4 金属外壳,内部电路接地处于悬浮状态图2-5 金属外壳,内部电路地一点接三芯插头的接地端2.3 射频设备的接地设计2.3.1 接地要求射频电路工作频率高,容易引起无用信号的耦合,要求隔离不用频率的电路,接地引线短,分布参数小,地电位稳定。
2.3.2 射频设备的接地设计(1)射频设备内,由于相互隔离的要求比较严,大多使用金属外壳封装,金属外壳最好整体浇注成型,电路的地线与金属外壳紧密相连,即外壳作为工作地使用。
(2)为防止接地环路过大,接地点的间距应小于最高频率波长的1/100,至少小于最高频率波长的1/20。
(3)射频设备通过螺钉直接和机壳连接,并保证搭接的直流电阻不大于2.5mΩ。
(4)机壳通过接地线和大地连接。
2.3.3 射频设备天馈系统的接地设计(1)天馈系统一般使用7/8或1/2英寸射频电缆和基站或附属设备相连,根据使用射频电缆的类型,对应使用相应的接地卡和防雷地通过螺钉就近连接,为保证接地的可靠性,每一个接地卡的接地线最好对应一个安装孔。
(2)铁塔上架设的波导馈线、同轴电缆金属外护层应分别在上、下端及进入机房入口处外侧就近接地,当馈线及同轴电缆长度大于60m时,其屏蔽层宜在它的中间部位增加一个接地连接点,室外走线架始末两端均应坐接地连接。
(3)城市内孤立的高大建筑物或建在郊区及山区,地处中雷区(年平均雷暴日数在25~40天以内的地区)以上的无线通信局(站),当馈线采用同轴电缆时,应在同轴电缆引进机房入口处安装标称放电电流不小于5kA的同轴浪涌保护器,同轴浪涌保护器接地端子的接地引线应从天馈线入口处外侧的接地线、避雷带或地网引接。
(4)基站或附属设备的接地电阻<5Ω。
2.4 监控设备的接地设计2.4.1 监控设备的特殊性及其接地要求监控设备可分为三类:现场监控模块、监控中心设备、视音频设备。
各模块单元由各种电路组成,有模拟电路、数字电路、电源电路,其中,模拟电路有模拟量输入电路、视频接口电路、音频接口电路;数字电路有开关量接口电路、单片机电路、各种通讯接口电路。
监控设备具有下列特殊性:(1)监控设备接地设计和工程接地形式的多样化。
(2)监控设备通过I/O通道监控被监控设备,而各种工业测量和监控现场电磁环境十分复杂,所以监控设备的I/O通道极易受到共模干扰影响,同时,被监控设备也可能受到干扰而破坏其工作状态。
(3)被监控对象可能存在高电压,对监控设备存在威胁。
监控设备接地要求设计如下:(1)监控系统应能监控具有不同接地要求的多种设备,任何监控点的引入都不能破坏被监控设备的接地系统。
(2)监控模块的冰箱外壳应接地良好,并具有抵抗和消除噪声干扰的能力。
(3)监控系统应有很好的电气隔离性能,不得因监控系统而降低被监控设备的交直流隔离度、直流供电与系统的隔离度。
(4)监控系统应具有良好的电磁兼容性,被监控设备处于任何工作状态下,监控系统应能正常工作;同时监控设备本身不应产生影响被监控设备正常工作的电磁干扰。
2.4.2 模拟量输入电路(1)模拟量输入电路示意图见图2-6。
各路输入的模拟信号在PCB上多路装换开关前共地,形成模拟地GNDA,GNDA浮地,不与大地相连。