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建筑物内外的等电位连接

来自电气装置应用(设计)指南

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接地和等电位连接的基本目标如下:

  • 安全:

限制接触电压和返回通道的故障电流。

  • EMC:

避免电位差和提供屏蔽效应。

杂散电流不可避免地散布于接地网,不可能将现场的所有骚扰源消除,地环路也是不可避免的。当磁场作用于一个场地,例如雷击时产生的磁场,在各种各样导体形成的环路内产生电位差,且电流在接地系统中流过。因而接地网受建筑物外采用的任何防范措施的直接作用。

只要电流是在接地网内流动,而不是在电子回路内流动,它们是不会损坏的。但是,当接地网不是等电位连接,例如采用是星型连接到接地极,则高频杂散电流会流至它能流动的地方,包括控制线在内。这样,设备会受到骚扰损坏,甚至被破坏。

惟一的经济的方法是将电流分散于接地系统中且将接地网相互连接以保持满意的等电位特性。这就有助于在接地系统内得到更好的等电位连接。但是不要去掉所需的保护线。为了满足法规对人身安全的要求,在每一设备和接地端子之间必须保持足够截面和等同的保护线。但是,对钢结构的建筑物可能是一个例外,避雷针或防雷保护网有大量导体必须直接接至接地极。

在保护线 (PE) 与避雷针下引线的基本差别是,前者是传导内部电流至 MV/LV 变压器的中性线,而后者是将外部电流 (从装置之外) 传至接地极。

在建筑物中,建议将接地网接至易于接近的可导电的结构,即金属梁和门框、管道 。将金属线槽、电缆托盘 (架) 和横楣过梁、管道、通风管等尽可能多点相连接,一般是足够了。但没有大量设备和等电位网的网格尺寸大于 4 m 的地方,则应当增加等电位连接线。对于连接导体的尺寸与型号不是特别重要。

分担了电缆连接的建筑物接地网要强制性进行互相连接。接地网的互相连接应通过建筑物或建筑物联系构件 (在不被断开的条件下) 的所有内部金属结构和若干导体来进行。

在确定的建筑物中,必须将各种接地网 (电子的、计算机的、电信的等) 进行相互连接使之形成一单一等电位连接网。

接地网应尽可能采用网形连接。如果接地网是等电位的,通信电器之间的电位差将是低的,而且大量的 EMC 问题也将消失。万一发生绝缘故障或雷击时,其电位差也会减低。

假如建筑物间等电位条件不能获得,或者建筑物间的距离大于 10 m,强烈建议对测量和通信系统的电位隔离器和通信链路采用光导纤维。

如果供电系统是采用 IT 或 TN-C 型接地方式,以上这些措施都是强制性的。