共用接地系统的技术要求

共用接地系统的技术要求

摘要简要介绍了共用接地的形式及其特点,重点讨论了共用接地的技术要求及常见问题的解决方法,通过举例说明了防止高电位引入和引入高电位转化成高电压造成系统内部电位反击的方法。

关键词共用接地;地电位反击;高电位;技术要求

AbstractThe common ground of several forms and characteristics were briefly introduced,focusing on the common earthing of the technical requirements and solutions to common problems,the high potential to prevent the introduction and the introduction of high potential into high voltage counterattack within the system were illustrated.

Key wordscommon earthing;striking back from earthing high potential;high potential;technology demands 随着城市空间不断变小、智能大楼的逐渐普及,防雷接地(包括直击雷接地和感应雷接地)与工作接地、电气安全接地、屏蔽接地、等电位接地等无法保持有效的安全距离,共用接地技术应运而生。合理有效的共用接地措施很好地实现了在有限的空间内防止反击的目的,然而共用接地在国家规范中还没有具体明确的技术要求,尤其当共用接地措施不当,更有可能造成新的安全隐患。现从共用接地的形式及优点进行分析,对共用接地常见问题及解决方法进行初步探讨。

1共用接地的形式及特点

共用接地是把所需接地的各系统连接到1个地网上,使其成为电气相通的统一接地网。共用接地又有单点接地和多点接地2种方式。多点接地是指将不同系统、不同设备或不同功能的接地从不同地方分别用专用引线连接到接地平面或接地母线上;而单点接地是将不同系统、不同设备或不同功能的接地线连接到接地母线的同一点或同一平面上。多点接地优点是以最短的连线接至地网,使其串联阻抗减至最小,从而有效抑制因电容效应而产生的干扰。单点接地方式,能消除公共阻抗耦合和低频接地环路引起的干扰,适用于1MHz以下频率的干扰。

2共用接地的技术要求及常见问题的解决方法

2.1抗干扰的能力

不管采用何种形式的共用接地都存在着不同程度的干扰,首先应根据各接地系统的工作频率、工作电平、工作环境、电磁兼容能力等因素综合考虑,选择单点接地或多点接地形式,达到最有效的抗干扰能力;其次各接地引线应合理布线,2个接地引线所包围的面积应达到最小,平行敷设的引线有条件的应有效隔离或绞绕,降低耦合干扰;在信息网络系统中,逻辑接地需要很强的精确度和稳定性,抗干扰要求很高,然而其抗干扰能力却很脆弱,强电系统接地或防雷接地的一次正常泄流都有可能造成逻辑接地的干扰,引起系统的误动作甚至击穿,而采用共用接地又是防止地电位反击的必要措施。在实际工程中,只考虑地电位反击忽略了各接地之间的干扰,往往将共用接地系统接入系统时产生系统不能启动、不能工作、误操作、经常死机等故障,因

此应将共用接地系统防干扰与防地电位反击协调起来。比较切实可行的方法有:一是将干扰源接地与被干扰接地采用多点接地方式,并保持一定距离,即共网远点法,这种方法能满足一般系统的抗干扰需求;二是各接地的接地体相对独立,并将相对独立的地网通过瞬态均压装置连接,即隔离法,这样既能达到正常工作时防止地电位干扰,又能实现地电位升高瞬间的均压,当然各个接地体之间也应保持一定距离,当距离太近时各接地体间除了连接线外还会通过土壤相互干扰。

2.2防高电压反击的能力

雷击高电位引入共用接地网,在引入点与其他系统的接地点之间容易产生高电压,造成地电位反击,致使接地的设备击穿损坏、系统瘫痪等严重后果。为了防止雷击高电位对系统和设备的反击,不同性质、种类、耐冲击过电压能力以及抗扰度的接地应采用多点接地并保持一定的距离,为雷电流的泄放、高电位的衰减留下足够的空间,使引入系统的高电位在安全电位之内。如果采用单点接地或接地点间的距离不够,就会使系统引入高电位,如果系统采用严格的等电位均压措施,高电位不会产生破坏作用,但任何系统的均压措施都不是绝对的,当等电位系统的1个点出现断接等故障时,引入的高电位便会在这个点的两端产生高电压,威胁到人员和设备的安全,因此共用接地并不一定能消除地电位反击。不合适、不完善的共用接地措施更容易引入高电位,造成潜在隐患,消除隐患的方法首先是将防雷接地线及其他容易引入雷击高电位的接地线与其他弱电系统的工作接地线保持一定的距离(在实际工程中应保持可实现的最大距离,一般不应小于3 m),并

且不同过电压耐受能力的系统或设备的接地点在共用地网中保持足够的距离,其次是同一区域、同一系统的等电位连接一定要全面彻底,特别应注意各种线路的芯线(因工作需要不能直接接地的线路,如电气线路的火线、数据传输线等)的等电位连接,系统各金属部件在雷击地电位升高的瞬间通过接地线引入高电位,会与零电位的芯线之间产生高电压,芯线与金属部件之间的绝缘被击穿,造成设备损害和系统瘫痪的事故。因此,各种线路的芯线均应通过浪涌保护器实现等电位连接。

2.3满足各系统接地功能要求的能力

不同功能的接地目的和要求各不相同,共用接地在满足每个系统的不同要求之外,还应解除各个系统连接到共用地网上所产生的影响。接地电阻是不同功能接地的共同参数,也是最重要的参数,不同功能的接地都有各自的接地要求,共用地网的接地电阻值应低于各系统接地要求的最低值,尤其注意的是接地电阻的数值在共用接地体的不同位置并不完全相同,因此接地要求最低的系统应在其接地引线端测量接地电阻;然而接地电阻并不是不同功能接地的唯一参数要求,如逻辑接地是以地电位作为零电位或参考电位,这就要求该接地要有很高的稳定性和抗干扰能力,防雷接地的主要目的是泄放巨大的雷电流,因此接地网的尺寸也应该足够大,并考虑地网结构及布置形式、脉冲雷电流的屏蔽效应和土壤击穿放电效应等对泄流接地的影响。

3案例分析

现举例说明如何防止高电位引入,避免引入高电位转化成高电压