《建筑电气施工技术》7建筑物内电气装置的接地.ppt

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1、,课题7 建筑物内电气装置的接地,课题7 建筑物内电气装置的接地,【课题概述】 本课题主要介绍低压配电系统接地、等电位连接、接地 装置及其安装、临时和特殊环境中电气装置的接地、弱电 设备的接地。 【学习目标】 (1)了解低压配电系统接地形式、等电位连接方式。 (2)掌握接地装置形式及其安装程序和工艺要求。 (4)掌握临时和特殊环境中电气装置的接地、弱电设备 的接地安装程序和安装工艺。,课题7 建筑物内电气装置的接地,低压配电系统接地 等电位连接 接地装置及其安装 临时和特殊环境中电气装置的接地 弱电设备的接地 实训课题:人工接装置的安装,7.1,7.2,7.3,7.4,7.5,7.6,7.1

2、低压配电系统接地,用金属把电气设备的某一部分与地做良好的连接，称为 接地。埋入地中并直接与大地接触的金属导体，称为接地 体(或接地极)，兼作接地用的直接与大地接触的各种金属 构件、钢筋混凝土建筑物的基础、金属管道和设备等，称 为自然接地体；为了接地埋入地中的接地体，称为人工接 地体。连接设备接地部位与接地体的金属导线，称为接地 线。接地体和接地线的总和，称为接地装置。,7.1 低压配电系统接地,1 IT系统 IT系统就是电源中性点不接地、用电设备外露可导电部 分直接接地的系统，如图7.1所示。IT系统可以有中性 线。但IEC强烈建议不设置中性线（因为如设置中性线， 在IT系统中N线任何一点发生

3、接地故障，该系统将不再是 IT系统了）。在IT系统中，连接设备外露可导电部分和接 地体的导线，就是PE线。 IT系统常用于对供电连续性要求较高的配电系统，或用 于对电击防护要求较高的场所。前者如矿山巷道的供电， 后者如医院手术室的配电等。,7.1.1 接地形式,7.1 低压配电系统接地,图7.1 IT系统接线,7.1 低压配电系统接地,2 TT系统 TT系统就是电源中性点直接接地、用电设备外露可导 电部分也直接接地的系统，如图7.2所示。通常将电源中 性点的接地叫做工作接地，而设备外露可导电部分的接地 叫做保护接地。TT系统中，这两个接地必须是相互独立 的。设备接地可以是每一设备都有各自独立的

4、接地装置， 也可以若干设备共用一个接地装置。图7.2中单相设备和 单相插座就是共用接地装置的。 在有些国家中，TT系统的应用十分广泛，工业与民用 的配电系统都大量采用TT系统。在我国TT系统主要用于 城市公共配电网和农网。在实施剩余电流保护的基础上， TT系统有很多的优点，是一种值得推广的接地形式。在,7.1 低压配电系统接地,农网改造中，使用TT系统已比较普遍。,图7.2 TT系统接线,7.1 低压配电系统接地,3 TN系统 TN系统即电源中性点直接接地、设备外露可导电部分 与电源中性点直接电气连接的系统。它有三种形式，分述 如下。 (1)TN-S系统 TN-S系统如图7.3所示。图中相线L

5、1L3、中性线N与 TT系统相同。与TT系统不同的是，用电设备外露可导电 部分通过PE线连接到电源中性点，与系统中性点共用接 地体，而不是连接到自己专用的接地体。在这种系统中， 中性线(N线)和保护线(PE线)是分开的，这就是TN-S中“S” 的含义。TN-S系统的最大特征是N线与PE线在系统中性 点分开后，不能再有任何电气连接，这一条件一旦破坏，,7.1 低压配电系统接地,TN-S系统便不再成立。,图7.3 TN-S系统接线,7.1 低压配电系统接地,TN-S系统是我国现在应用最为广泛的一种系统。在自 带变配电所的建筑中，几乎无一例外地采用了TN-S系 统；在建筑小区中，也有一些采用了TN-

6、S系统。由于传 统习惯的影响，现在还经常将TN-S系统称为三相五线制 系统，严格地讲这一称呼是不正确的。按IEC标准，所谓 “相线”系统的提法，是另外一种含义，它是指低压配 电系统按导体分类的形式。所谓的“相”是指电源的相 数，而“线”是指正常工作时通过电流的导体根数，包括 相线和中性线，但不包括PE线。按照这一定义，TN-S系 统实际上是“三相四线制”系统或“单相二线制”系统。因 此，按系统带电导体形式分类与按系统接地形式分类，是 两种不同性质的分类方法。,7.1 低压配电系统接地,(2)TN-C系统 TN-C系统如图7.4所示，它将PE线和N线的功能综合起 来，由一根称为PEN线的导体同时

7、承担两者的功能。在用 电设备处，PEN线既连接到负荷中性点上，又连接到设备 外露的可导电部分。由于它所固有的技术上的种种弊端， 现在已很少采用，尤其是在民用配电中已基本上不允许采 用TN-C系统。,7.1 低压配电系统接地,图7.4 TN-C系统接线,7.1 低压配电系统接地,(3)TN-C-S系统 TN-C-S系统是，TN-C系统和TN-S系统的结合形式,如 图7.5所示。在，TN-C-S系统中，从电源出来的那一段采 用TN-C系统，因为在这一段中无用电设备，只起电能的 传输作用，到用电负荷附近某一点处，将PEN线分开形成 单独的N线和PE线。从这一点开始,系统相当于TN-S系统. TN-C

8、-S系统也是现在应用比较广泛的一种系统。工厂 的低压配电系统、城市公共低压电网、小区的低压配电系 统等采用TN-C-S系统的较多。一般在采用TN-C-S系统 时，都要同时采用重复接地这一技术措施，即在系统由 TN-C变成TN-S处，将PEN线再次接地，以提高系统的安 全性能。,7.1 低压配电系统接地,以上各种系统中，用电设备外露可导电部分的连接方式 只是针对I类设备而言，对其他类的用电设备，多数情况 下不存在设备外壳的接地问题。,图7.5 TN-C-S系统接线,7.1 低压配电系统接地,1通常按照如下方式选择 (1)运行连续性要求较高有维护服务的场合：选择IT系 统 ； (2)运行连续性要求

9、较高无维护服务的场合：无完全满 意的选择，可选择TT系统(其跳闸选择性易于实现)或选择 TN系统(减少危险)； (3)运行连续性要求不重要并且有维护能力：选择TN-S 系统易于快速维修和扩展； (4)运行连续性要求较低无维护服务的场合：选择TT系 统 ；,7.1.2 接地形式的选用,7.1 低压配电系统接地,(5)有火灾危险的场合：可选择IT系统(有人员维护)或选 择TT系统(使用0.5A的剩余电流保护装置)； 2特殊电网和负载的选择 (1)对于线路泄漏电流大的电网：选择TNS系统； (2)有备用电源的电网：选择TT系统 ； (3)对大的故障电流比较敏感的负载（电机）：选择TT 或IT系统；

10、(4)绝缘等级较差（电炉）或有大型高频滤波的设备 （大型计算机）：选择TN-S系统 ； (5)控制和监测系统：选择TT（通讯设备间可进行等电 位连接）或IT系统（运行连续性高）；,7.1 低压配电系统接地,(1)电机、变压器、电器、手握式及移动式电器。 (2)电力设备的传动装置。 (3)室内外配电装置的金属构架，钢筋混凝土构架的钢 筋及靠近带电部分的金属围栏等。 (4)配电屏及控制屏的框架。 (5)电力线路的金属保护管、各种金属接线盒(如开关、 插座等金属接线盒)，敷线的钢索、电缆桥架、线槽，起 重运输设备的金属管道。 (6)电缆的金属外皮及电力电缆接线盒、终端盒。,7.1.3 电气装置接地保

11、护范围,7.1 低压配电系统接地,(7)在非沥青地面场所的小接地电流系统中架空电力线 路的金属杆塔。安装在电力线路上的开关、电容器等电力 设备及支架等。 以上设备的外露金属部分按低压系统(TN、TT、IT)的 分类分别接地和接零。另外在使用过程中产生静电并对正 常工作有影响的场所，宜采取防静电接地措施，在共用接 地系统中，防静电接地可与共用接地系统相连。,7.2 等电位连接,在建筑电气工程中，常见的等电位连接措施有三种，即 总等电位连接、辅助等电位连接和局部等电位连接。其中 局部等电位连接是辅助等电位连接的一种扩展。这三者在 原理上都是相同的，不同之处在于作用范围和工程做法。 总等电位连接是在

12、建筑物电源进线处采取的一种等电位 连接措施，它所需连接的导电部分如下： 进线配电箱的PE(或PEN)母排； 公共设施的金属管道，如上、下水管道和热力、煤气 等管道；,7.2.1总等电位连接,7.2 等电位连接,应尽可能包括建筑物金属结构； 如果有人工接地，也包括其接地极引线。 总等电位连接系统的示意图如图7.6所示。应注意的 是，在与煤气管道作等电位连接时，应采取措施将管道处 于建筑物内、外的部分隔离开，以防止将煤气管道作为电 流的散流通道（即接地极），并且为防止雷电流在煤气管 道内产生火花，在此隔离两端应跨接火花放电间隙。另 外，图中保护接地与防雷接地采用的是各自独立的接地 体，若采用共同接

13、地，应将MEB板以短捷的路径与接地体 连接。 若建筑物有多处电源进线，则每一电源进线处都应作总 等电位连接。各个总等电位连接端子板应互相联通。,7.2 等电位连接,图7.6 总等电位连接系统示例,7.2 等电位连接,(1)功能及做法 将两个可能带不同电位的设备外露可导电部分和(或)装 置外可导电部分用导线直接连接，可使故障接触电压大幅 降低。 (2)示例 如图7.7(a)所示，分配电箱AP既向固定式设备M供电， 又向手握式设备H供电。 当M发生碰壳故障时，其过流保护应在5s内动作，而这 时M外壳上的危险电压会经PE排通过PE线ab段传导至 H，而H的保护装置根本不会动作。这时手握设备H的人员,

14、7.2.2辅助等电位连接,7.2 等电位连接,若同时触及其他装置外可导电部分E(图中为一给水龙 头)，则人体将承受故障电流Id在PE线mn段上产生的压 降，这对要求0.4s内切除故障电压的手控式设备H来说是 不安全的。若此时将设备M通过PE线de与水管E作辅助等 电位连接，图7.7(b)，则此时故障电流Id被分成Id1和Id2 两部分回流至MEB板。此时Id1Id，PE线mn段上压降降 低，从而使b点电位降低，同时Id在水管eq段和PE线qn段 上产生压降，使e点电位升高，这样，人体接触电Ut=Ub- Ue=Ube会大幅降低，从而使人员安全得到保障(以上电位 均以MEB板为电位参考点)。 由此

15、可见，辅助等电位连接既可直接用于降低接触电压, 又可作为总等电位连接的一个补充，进一步降低接触电压.,7.2 等电位连接,7.2 等电位连接,图7.7 辅助等电位连接作用分析 (a)无辅助等电位连接 (b)有辅助等电位连接,7.2 等电位连接,当需要在一局部场所范围内作多个辅助等电位连接时， 可将多个辅助等电位连接通过一个等电位连接端子板实 现，这种方式叫做局部等电位连接。这块端子板称为局部 等电位连接端子板。 局部等电位连接应通过局部等电位连接端子板将以下部 分连接起来： PE母线或PE干线； 公用设施金属管道； 尽可能包括建筑物金属构件；,7.2.3局部等电位连接,7.2 等电位连接,其他

16、装置外可导电体和装置的外露可导电部分。 在图7.7的例子中，若采用局部等电位连接，则其接线 方法如图7.8所示。,7.2 等电位连接,图7.8 局部等电位连接,7.2 等电位连接,不接地的等电位连接是等电位连接措施的一种特殊应 用，一般用于非导电场所。如图7.9所示，当非导电场所 中两台设备外壳净距小于等于2.5m时，可视为能被人员 同时触及。若因故障原因使两设备外壳带不同电位，则人 员同时触及时就会有电击危险，因此需要作辅助等位连 接。而对由外界引入的接地的导体，为保证不导电场所成 立，需用绝缘罩盖遮盖。三孔单相插座因很可能供移动式 或手握式设备，与其他设备间的距离不确定，因此其保护 线插孔

17、也应与就近设备作辅等电位连接。,7.2.4不接地的等电位连接,7.2 等电位连接,图7.9 不接地的等电位连接,7.3接地装置及其安装,(1)为保证人身安全，所有的电气设备应装设接地装 置，并将电气设备外壳接地和接零。 (2)各种电气设备的保护接地和工作接地以及过电压保 护接地，一般均可使用一个总的接地装置，其接地电阻应 满足其中接地电阻要求最小值的规定。 (3)在电压为lkV以下的中性点直接接地的电气装置中， 电气设备的外壳除另有规定外，一定要与电气设备的接地 中性点有金属连接，以保证短路时能快速可靠地将故障点 自动断开。,7.3.1接地装置的一般要求,7.3接地装置及其安装,(4)电气设备

18、的人工接地体，如管子、扁钢和圆钢等应 尽可能使电气设备所在地点附近对地电压分配均匀，大接 地短路电流电气设备一定要装设环形接地体，并加装均压 带。,7.3接地装置及其安装,1人工接地体的安装 常用的接地体有角钢接地体与管形接地体两种。在一般 土壤中采用角钢接地体，在坚实土壤中采用管形接地体。 角钢接地体一般为40mm40mm4mm或50mm50 5mm角钢，长2.5m，端部削尖，以便打入土中。接 地体的顶部采用40mm4mm扁钢或直径16mm圆钢相 连。连接的方法如图7.10所示。“安装方式一”适用于直线 排列的接地系统中，“安装方式二”适用于接地系统的转角 处。,7.3.2接地装置的安装,7

19、.3接地装置及其安装,图7.10 角钢接地体及其安装图(mm) 1-角钢接地体；2-卡板；3-连接扁钢,7.3接地装置及其安装,管形接地体一般采用直径50mm、长2.5m的钢管。一端 敲扁，如图7.11(a)所示。对于较坚实的土壤，还必须加装 接地体管盖。这个管盖只在安装时使用，将接地体打人土 中后，即可将管盖取下，放在另一接地体的端部，再打入 土中。因此在一次施工中，仅需一只就够了。对于特别坚 实的土壤，接地体还要加装管针，如图7.11（b）所示。 管针打入地下不能再取出，因此管针的数目应和接地体的 数目一样。管形接地体与接地线的连接如图7.12所示。如 果接地体安装在有腐蚀性的土壤中，都要

20、镀锌。 当埋设接地体时，先挖一地沟，如图7.13所示。然后将 接地体打入地下。接地体上面的端部离开沟底100 200mm，以便连接接地线。,7.3接地装置及其安装,图7.11 管形接地体 (a)无管针；(b)有管针 1-管盖；2-管针；3-管子,7.3接地装置及其安装,图7.12 管形接地体 1-接地扁钢；2-管夹； 3-管形接地体；4-焊缝,图7.13 接地体埋设图,7.3接地装置及其安装,用锤子敲打角钢时，应敲打角钢端面角脊处，锤击力会 顺着脊线直传到其下部尖端，容易打入、打直。若是钢 管，则锤击力应集中在尖端的切点位置，否则不但打人困 难且不易打直，会使接地体与土壤产生缝隙，增大接触电

21、阻。全部打入地下后，应在四周用土壤埋填夯实，以减小 接触电阻。若接地体与接地线在地面下连接，则应先将接 地体与接地线用电焊焊接后再埋土夯实。 垂直接地体端部焊接如图7.14所示。接地干线、接地体 的焊接如图7.15所示。接地引线与干线的焊接如图7.16所 示。,7.3接地装置及其安装,图7.14 接地引线与干线的焊接示意图(mm),7.3接地装置及其安装,图7.15 接地干线与接地体的焊接示意图,7.3接地装置及其安装,图7.16 接地引线与干线的焊接示意图(mm),7.3接地装置及其安装,对于直流接地装置，能与地构成闭合回路且经常流过电 流的接地线，应沿绝缘垫板敷设，不得与金属管道、建筑 物

22、和设备构件有金属的连接。经常流过电流的接地线和接 地体，除应符合载流量热稳定的要求外，其地下部分的最 小规格不应小于：圆钢直径l0mm，扁钢和角钢厚度 6mm，钢管管壁厚度4.5mm。 接地装置应尽量避免敷设在土壤中含有电解时排出活性 用物质或各种溶液的地方，必要时可采用外引式接地装 置，否则应采取改良土壤的措施。,7.3接地装置及其安装,2接地线的施工安装 (1)人工接地线的安装 在一般情况下采用扁钢或圆钢作为人工接地线。接地线 的截面应按照所述的方法选择。接地线应该敷设在易于检 查的地方，并须有防止机械损伤及防止化学作用的保护措 施。从接地干线敷设到用电设备的接地支线的距离愈短愈 好。当接

23、地线与电缆或其他电线交叉时，其距离至少要维 持25mm。在接地线与管道、铁道等交叉的地方，以及在 接地线可能受到机械损伤的地方，接地线上应加保护装 置，一般要套以钢管。当接地线跨过有振动的地方，如铁 路轨道时，接地线应略加弯曲，如图7.17所示，以便在振 动时有伸缩的余地，免于断裂。,7.3接地装置及其安装,图7.17 接地干线跨越轨道安装图(mm),7.3接地装置及其安装,接地线沿墙、柱、天花板等敷设时，应有一定距离，以 便维护、观察，同时避免因距离建筑物太近容易接触水汽 而造成锈蚀现象。在潮湿及有腐蚀性的建筑物内，接地线 离开建筑物的距离至少为10mm，在其他建筑物内则至少 为5mm。接地

24、线沿建筑物敷设的安装图如图7.18所示。 当接地线穿过墙壁时，可先在墙上留洞或设置钢管，钢 管伸出墙壁至少10mm。接地线放人墙洞或钢管内后，在 洞内或管内先填以黄沙，然后在两端用沥青或沥青棉纱封 口。当接地线穿过楼板时，也必须装设钢管。钢管离开楼 板上面至少30mm，离开楼板下面至少l0mm。安装方法 与上同，详见图7.19。,7.3接地装置及其安装,图7.18 接地线沿建筑物敷设图(mm) (a)扁钢接地线；(b)圆钢接地线,7.3接地装置及其安装,图7.19 接地线穿过墙和楼板的装置(mm) (a)穿墙装置；(b)穿越楼板装置,7.3接地装置及其安装,当接地线跨过伸缩缝时，应采用补偿装置

25、。常采用的补 偿装置有两种：一种方法是将接地线在伸缩缝处略为弯 曲，以补偿受到伸缩时的影响，可避免接地线断裂；另一 种方法是采用钢绞线作为连接线，该连接线的电导不得小 于接地线的电导。 当接地线跨过门时，必须将接地线埋入门口的混凝土地 坪内，如图7.20所示。 接地线连接时一般采用对焊。采用扁钢在室外或土壤中 敷设时，焊缝长度为扁钢宽度的2倍，在室内明敷焊接 时，焊缝长度可等于扁钢宽度；当采用圆钢焊接时，焊缝 长度应为圆钢直径的6倍，如图7.21所示。接地干线与支 线间的连接方式如图7.22所示。,7.3接地装置及其安装,图7.20 接地干线跨越门边安装图(mm),7.3接地装置及其安装,图7

26、.21 接地线间的连接(mm) 注：1扁钢焊接时，敷设在室外或土壤中时a=2b，室内明敷时a=b 2.b和b为扁钢宽度，一般为15、25、40mm；d为圆钢外径，一般为10、16mm，均依设计规定。,7.3接地装置及其安装,图7.22 明敷接地干线与 支线间的连接装置图(mm),7.3接地装置及其安装,接地线与电气设备连接的方法可采用焊接或用螺栓连 接。采用螺栓连接时，连接的地方要用钢丝刷刷光并涂以 中性凡士林油，在接地线的连接端最好镀锡以免氧化，然 后再在连接处涂上一层漆以免锈蚀。 （2）接地线的安装工艺 接地干线与接地体的连接。尽可能采用电焊焊接，连接 处要加镶块以增加焊接面积。无条件时也

27、允许用螺钉压 接，但接触面须经镀锌或镀锡处理，并采用直径为12mm 或14mm镀锌螺钉。安装时接触面应保持平整、严密，不 可有隙缝，螺钉要拧紧，在振动场所螺钉上要加弹簧垫 圈。连接处应放置在便于检查和维修的地方，如埋人地 下，应在地面上做好标记。,7.3接地装置及其安装,接地网各接地体之间的连接。如需提供接地线，就要安 装在沟中，沟上应覆有沟盖，且要与地面平齐。若接地体 连接干线采用扁钢宽面垂直安装时，应预先钻好接线用的 通孔并在连接处镀锡。如不需提供接地线，则应埋入地中 600mm左右，并在地面标明干线走向的连接点位置，以 便于检修。埋入地下的连接，尽量采用电焊焊接。 公用配电变压器的接地干

28、线与接地体的连接。连接方 法与(1)同，连接点一般埋入地下100200mm。在接地 干线引出地面处22.5m的地方断开，再用螺钉压接重新 接牢(见图7.23)，以便于测量接地电阻。,7.3接地装置及其安装,从接地体或从接地体连接干线引出的接地干线应明设， 并涂漆标明；穿越楼板或墙壁时，应穿管保护；接地干线 要支持牢固；若采用多股导线连接时，要采用接线耳(见 图7.24)。 接地支线的安装要求如下： 每台设备的接地点必须用一根接地支线与接地干线相连 接；不允许用一根接地支线把几台设备串接起来，也不允 许将几根接地支线并接在接地干线的一个连接点上。,7.3接地装置及其安装,图7.23 变压器接地干

29、线断开点,7.3接地装置及其安装,图7.24 多股导线的连接方法,7.3接地装置及其安装,户内接地支线要采用多股绝缘绞线，户外常采用多股 绞线；明设的接地线，在穿越墙壁或楼板时应套入管内保 护；接地支线与接地干线及设备连接点的连接，一般采用 螺钉压接，接地支线的线头要用接线耳。接地线引进屋内 的方法如图7.25。 固定敷设的接地支线需要接长时，连接必须正规，钢芯 线连接处要钎焊加固。用于移动电动工具的接地支线不允 许中间有接头；接地支线的每一个连接处，都应置于明显 部位，以便于日后检修。,7.3接地装置及其安装,图7.25 进屋内的方法(mm),7.3接地装置及其安装,为防止机械损伤，接地线与

30、铁路或公路交叉时，均应穿 管或用角钢保护。如穿越铁路，接地线宜向上拱起，以便 有伸缩余地，防止断裂。接地线穿过墙壁时，应敷设在明 孔、管道或其他坚固的保护管中。接地线与建筑物伸缩缝 交叉时，应弯成弧状,如图7.26补偿装置。,图7.26 伸缩缝,7.3接地装置及其安装,接地线位置应便于检查，并不应妨碍设备的拆卸和检 修。接地线涂色和标志应符合国家标准。非经允许，接地 线不得作其他电气回路使用。 室内接地干线做法如图7.27，(a)是总图、(b)是支持卡 子安装图、(c)是接地端子图，图中，高度一般为250mm 左右、至墙距离Z约为1015mm，卡子弯高h的尺寸可参 照表7.1选取。,表7.1

31、接地支持卡子尺寸,7.3接地装置及其安装,图7.27 保护干线安装 (a)安装示意图； (b)支持卡子安装图； (C)接线端子图,7.3接地装置及其安装,直流电力回路专用的中性线、接地体、接地引线不得与 自然接地体有金属连接；如无绝缘隔离装置时，两者间的 相互距离不应小于lm。三相制直流回路的中性线宜直接接 地。 直流电力网中的接地装置，能与地构成闭合回路且经常 流过电流的接地线应沿绝缘垫板敷设，不得与金属管道、 建筑物和设备的构件有金属连接，同时，在土壤中含有电 解时能产生腐蚀性物质的地方，不宜敷设接地装置，否则 应采取外引式接地装置或改良土壤的措施。,7.3接地装置及其安装,携带式电气设备

32、应用专用的橡胶绝缘软铜电缆(防水 线)，三相设备用四芯电缆，单相设备用三芯电缆，其中 有一根为接地线，此线芯严禁通过电流，其截面应不小于 1.5m。接地线和工作中性线应区分开，分别与接地网 连接，严禁利用其他用电设备的中性线接地。 由固定电源或移动式发电机组供电的移动式机械，应和 这些供电电源的接地装置有金属连接，在中性点不接地的 电网，可在移动式机械附近设若干接地体，在设备移动 时，应至少有一个接地体与设备连接。,7.4临时和特殊环境中电气装置的接地,1火灾和爆炸危险环境分区 （1）爆炸性气体环境分区 根据爆炸性气体混合物出现的频繁程度和持续时间进行 分区，共分为三区： a. 0区，连续出现

33、或长期出现爆炸性气体混合物环境。 b. l区，在正常运行时可能出现爆炸性气体混合物的环 境。 c. 2区，在正常运行时不可能出现爆炸性气体混合物的 环境，或即使出现也仅是不正常情况下偶尔短时存在爆炸 性气体混合物的环境。,7.4.1 爆炸危险环境电气装置的接地保护,7.4临时和特殊环境中电气装置的接地,此处所述的正常运行是指正常开车、运转、停车，易燃 物质产品的装卸，密闭容器盖的开启，安全阀、排放阀以 及所有工厂设备都在其设计参数范围内工作的状态。 （2）爆炸粉尘环境分区 根据爆炸性粉尘混合物出现频繁程度和持续时间进行分 区，可分为两种： (1)10区，连续出现或长期出现爆炸性粉尘环境。 (2

34、)11区，有时会将积留下的粉尘扬起而偶然出现爆炸 性粉尘混合物的环境。,2爆炸危险环境的接地 （1）接地范围 下列情况在正常环境下不要求接地，但在爆炸危险环境 内必须接地。 1 在不良导电地面处，交流额定电压为380V及以下和 直流额定电压在440V及以下的电气设备的外露导电部 分。 2 在干燥环境下，交流额定电压在127V以下，直流电 压在1IOV及以下的电气设备的外露导电部分。 3安装在已接地的金属结构上的电气设备的外露导电部 分。 （2）接地制式,7.4临时和特殊环境中电气装置的接地,7.4临时和特殊环境中电气装置的接地,在爆炸性气体环境1区内及爆炸性粉尘环境10区内的所 有电气设备以及

35、爆炸性气体环境2区内除照明灯具以外的 其他电气设备应采用TN-S接地制式，即采用专用的PE 线。爆炸性气体环境中的2区内的照明灯具以及爆炸粉尘 环境11区内所有电气可采用TN-C接地制式，即可利用有 可靠电气连接的金属管线系统作为PE线，但不得利用输 送易燃物质的管道。当采用金属管线系统时，在爆炸气体 环境1及2区内；25mm及以下的钢管，螺纹旋合不少于 5扣；32mm及以上的则不少于6扣；在1区内还应加锁 紧螺母；在爆炸性粉尘环境10及11区内，螺纹旋合均不 少于5扣。钢管应采用低压流体输送用的镀锌钢管。为了 防腐蚀，钢管连接的螺纹部分应涂以铅油或磷化膏。在,7.4临时和特殊环境中电气装置的

36、接地,可能有凝结水凝结的地方，管线上应装设排除冷凝水的 密封接头。 TT接地制式因为单相接地短路电流小，比较不容易引 起爆炸，适于爆炸危险环境使用，但必须采取适当措施， 如采用RCD作为保护设备。 IT接地制式在第一次接地短路故障时的短路电流比TT 接地制式还要小，一般不容易引起爆炸，适于爆炸环境使 用。但当第一次单相接地短路后，如再发生异相接地短 路，即形成相间短路，其短路电流比TN系统的单相短路 电流还大，容易引起爆炸。因此，必须在第一次接地短路 后立即有音响报警装置，以便及时采取措施，防止发生异 相接地短路。,(3)PE线的选用 1PE线材质。当采用电缆中的一根芯线作为PE线时，1 区和

37、10区内应用铜质。在2区内宜用铜质，当采用铝芯电 缆中的一根铝芯线作PE线时，与电气设备的连接应有可 靠的过渡铜铝接头。11区内有剧烈振动的用电设备的PE 线也应用铜质；其他用电设备可采用铝芯电缆中的一根铝 芯作PE线，所有接地线及控制线应全部用铜质。 2PE线的截面。1区及10区，PE线截面，铜芯不小于 2.5m；2区及11区，铜芯不小于1.5m，铝芯不小于 2.5m。10区及11区内的移动电缆的芯线截面不小于 25m。,7.4临时和特殊环境中电气装置的接地,7.4临时和特殊环境中电气装置的接地,3PE线的绝缘和保护。当利用电缆中的一根芯线或钢管 配线中的一根导线作PE线时，其绝缘强度与相线

38、相同。 10区内的移动电缆采用重型，11区内的电缆采用中型。 (4)接地的要求 接地干线在爆炸危险区域不同方向应有不少于两处与接 地极相连。电缆屏蔽层仅能一点接地，并应在非爆炸危险 场所内进行接地。 电气设备的接地装置与防止直击雷的独立避雷针的接地 装置分开设置；与装设在建筑物上防止直击雷的避雷针的 接地装置和防止感应雷的接地装置可共同设置，其接地电 阻取其中的最小值。,7.4临时和特殊环境中电气装置的接地,3 有爆炸和火灾危险的建筑物内接地 在有爆炸危险的建筑物内，当设备正常运行或发生事故 时，由于产生易燃气体、蒸汽或悬浮状态的灰尘及纤维， 与空气混合后有发生爆炸的危险。此时，如在电气设备的

39、 外壳上产生较高的对地电压，或在金属设备、管道等之间 产生火花，更容易造成爆炸的危险。为了防止发生这种严 重后果，必须使接地电流的路径不中断，减少接地系统的 电阻和均衡建筑物内部的电位，因此必须采取下列措施。 (1)为了保证接地电流的路径不中断，必须将整个电气 设备和其他金属设备、金属管道及建筑物的金属结构全部 接地，并在管道接头处敷设跨接线使其成为连续导体。同,时为了保证“相-零回路”的可靠性，必须装设人工接地线。 电缆的金属包皮及电气配线的钢管等自然导体不能作为专 门的接地线，仅能作为改善安全条件的补充措施。 (2)接地线和接零线可以采用裸导线、扁钢和电缆的单 独芯线，其截面应根据接地的要

40、求保证有足够的导电率。 在1000V以下中性点接地的线路内，为了保证可靠而迅速 地切断接地短路，必须提高安全系数K值。当线路用熔断 器保护时，系数K至少采用4；当线路用自动开关保护 时，系数K至少采用2。在一般工业企业里，短路电流的 倍数就比较大，在有爆炸危险的车间内，除了采用人工接 地线以外，还可采用自然接地导体作为接地并联回路，这,7.4临时和特殊环境中电气装置的接地,样接地电阻更小，短路电流的倍数当然更大。因此在大多 数情况下，都能满足上述要求。但当用电设备或熔断器的 容量较大以及在由架空线供电的情况下不能满足要求时， 为了使短路电流达到所要求的倍数，必须采用增加接地线 的截面或采用并连

41、接地线的方法来减少“相一零回路”的电 阻，以达到上述要求。 (3)在有爆炸危险的建筑物内，电压小至6V所产生的微 弱火花也可能达到爆炸的危险。因此不论建筑物周围环境 如何，对于一切电气设备的所有金属结构部分，如电机、 电器的外壳及照明的金属灯具等，甚至在一般情况下不须 接地的部分也要进行接地。只有在电缆的金属外皮以及金,7.4临时和特殊环境中电气装置的接地,属外皮两端已接地的电缆的支架可以不接地。同时如电气 设备与机床的机座之间能保证有可靠的金属连接，容许将 机床的机座直接接地，而机床上的电气设备则不必再进行 接地。 (4)在有爆炸危险的建筑物内，一般不采用中性点不接 地系统，因为这种系统在一

42、般情况下不可能切断单相和双 重接地短路，所以比较危险。如果不得不采用这种系统 时，为了消除危险，必须采用指示系统绝缘情况的仪器并 发出必要的信号，同时还要尽可能将由同一台变压器供电 的电气设备的接地装置连接在一起。 在这种建筑物内，为了使接地更为可靠，要求接地和接,7.4临时和特殊环境中电气装置的接地,零干线至少在建筑物的两端与接地体相连。对于经常通过 工作电流的零线应包有绝缘层，其绝缘强度应与相线绝缘 层相同。在第一类防爆建筑物内有零线的双线回路，其相 线和零线都应防止过电流。由于零线上有防止过电流的保 护设备，所以必须敷设专门的接地线，这根接地线要接到 保护设备以前的接零线路上。 (5)在

43、有爆炸危险的建筑物内所采用的防爆设备上的接 线端钮，应采取防止接触松弛的措施。所有电机及电器的 接线盒内，都应有专门接地用的螺丝。接地用的导线或电 缆芯都应该接在这个螺丝上。如用电设备采用铠装电缆连 接时，电缆接线盒的外部还要有一个接地螺丝。接地螺丝 和接地线的最小规格如表7.2所示,7.4临时和特殊环境中电气装置的接地,7.4临时和特殊环境中电气装置的接地,表7.2 防爆设备的接地螺丝和接地线的最小规格,为了防止进行测量接地电阻时发生火花，一般不在有爆 炸性的建筑物内进行测量。假如根据生产要求必须进行接 地电阻测量的话，应将测量用的端钮设置在户外或非爆炸 性的建筑或过道内，以免发生危险。 蓄

44、电池室虽然也属于有爆炸危险的建筑物，但因其设计 已考虑到通风，同时蓄电池室仅在充电时才可能产生有爆 炸危险的介质，又由于在蓄电池室内仅有少数熟练人员操 作，因此在220V及以下的蓄电池室内，蓄电池组一般不 予接地。 雷击、感应雷和静电感应也是造成爆炸的主要原因之 一。为了防止在这些情况下所产生的危险，主要的办法是 采取接地。,7.4临时和特殊环境中电气装置的接地,为了防止电气设备外壳产生较高的对地电压，以及金属 设备与管道间产生火花，对危险场所内电气设备的接地要 求如下： (1)将整个电气设备、金属设备、管道、建筑物金属结 构全部接地，并且在管道接头处敷设跨接线。 (2)接地或接零的导线要采用

45、裸导线、扁钢或电缆芯线 并有足够截面。在1000V以下中性点接地配电网络中，为 保证能迅速可靠地切断接地短路故障，当线路采用熔断器 保护时，熔体额定电流应小于接地短路电流的14；若线 路上装设自动开关时，自动开关瞬时脱扣器的整定电流应 小于接地短路电流的12。,7.4临时和特殊环境中电气装置的接地,(3)对所装用的电动机、电器及其他电气设备的接线 头，导线或电缆芯的电气连接等，都应可靠地压接，并采 取防止接触松弛的措施。 (4)为防止测量接地电阻时产生火花，测试要在没有爆 炸危险的建筑物内进行，或者将测量端钮用线引接至户外 进行测量。,7.4临时和特殊环境中电气装置的接地,1静电产生及危害。

46、静电是由于两种不同物质相互接触、分离、摩擦而产生 的。这些静电将聚集在其相关的金属设备、管道、容器上 形成高电位，静电电压可能高达数千伏甚至上百千伏，而 电流却很小（微安级），当电阻小于1M时就可能发生 静电短路而泄放静电能量。 静电放电的火花会引起该环境下的物质燃烧或爆炸，造 成人员财产的损失，或因静电电位的变化，会危及电子设 备的安全可靠运行等严重后果。,7.4临时和特殊环境中电气装置的接地,7.4.2防静电接地,2防静电危害的主要方法 在生产过程中或电子设备工作中，在诸多环境里或场所 下，要防止静电产生是极其困难的。但在静电产生后应将 其消除，防止静电的危害，最主要方法就是接地。 另外，

47、在许多情况下，金属设备、管道、容器的表面或 内壁会出现非导电的沉淀物质（如固体、液体、其电阻率 大于104m者，对静电均视为非导电物质），会使接地 失去作用。对此必须引起重视，应采取有效措施将静电导 入大地，彻底消除静电的危害。,7.4临时和特殊环境中电气装置的接地,7.4临时和特殊环境中电气装置的接地,3防静电危害的场所与接地措施 洁净厂房、计算机房、手术室等房间应采用接地的导静 电地板。当其与大地之间的电阻在106以下时，则可防 止静电危害，其接地见图7.28所示。 在有静电危害的房间里，工作人员应穿导静电鞋，并应 使导静电鞋与导静电地板之间的电阻保持在104 106以上。 为了防止静电危

48、害，在某些特殊场所，工作人员不应穿 丝绸或合成纤维衣服，并应在手腕戴接地环以确保接地。 从事带静电作业的人员不应戴金属戒指和手镯。这些场所 金属门、把手等也应接地。,7.4临时和特殊环境中电气装置的接地,1.清洁地面 2.画网格线 3.放置支架 4.调准水平,5.连接横梁 6.安装地板 7.边角切割 8.清洁地板表面 图7.28 防静电导电地板接地示意图,7.4临时和特殊环境中电气装置的接地,设置在户内外有可能发生静电危害的栈桥、地沟、容 器、贮罐、管道和设备，均应连接成连续的电气通路并接 地。管道系统的接地点应不少于两处。采用金属法兰连接 的设备和金属管道的连接处可不设跨接线，但还需防雷则

49、应设跨接线。 当容积大于50和直径大于2.5m的容器，接地点不应 少于两处，并应沿设备外围均匀布置，其间距不应大于 30m。 铁路油罐车在灌注油液时，油罐车和铁轨之间应有良好 的电气连接并可靠接地。同样油灌车、油船在灌注或排放 可燃性液体或液化气时应接地。,7.4临时和特殊环境中电气装置的接地,当润滑油的电阻大于106时，设备的旋转部分必须接 地，否则应采用接触电刷或导电润滑剂。 移动的导电容器或器具有可能产生静电危害时应接地。 当利用其它接地物体相连接的方法不能确保其可靠接地 时，应采用可挠的铜线将其直接接地。利用工具操作或检 修这类设备时，工具也应接地。 专门用于防止静电危害的接地系统，其接地电阻值应不 大于100。在易燃易爆区宜为30，但如与其它接地共 用接地系统时，则其接地电阻值应不大于其中最小值的要 求。,7.4临时和特殊环境中电气装置的接地,由于防静电接地系统所要求的接地电阻值较大而接地电 流很小，所以其接地线按机械强度来选择，其最小截面为 6m。对于自然导体，不能作为防静电接地线，只能作 为其