
總之,接地系統主要涉及六個方面,即接地線、接地母線、接地干線、主接地母線、接地引入線和接地體。對于這六個方面內容的介紹也參閱《自動化系統接地的概念、作用和分類》技術文章。
1、接地線
接地線是指綜合布線系統各種設備與接地母線直接的連線。一般來講,接地線應為銅質絕緣導線,其截面積應不小于4mm2。對于系統中的屏蔽電纜,應進行環接處理,須避免“豬尾巴”現象。若電纜采用穿鋼管或金屬線材敷設時,鋼管或金屬線材應保持連續的電氣連接,并應在兩端具有良好的接地。
2、接地母線
接地母線也稱層接地端子,它是一條專用于建筑物樓層內的公用接地端子。其一端要直接通過接地干線相互連接在一起,另一端則應與本樓層配線架、配線柜、鋼管或金屬線材等設施所連接的接地線連接。它屬于一個中間層次,比上面介紹的接地線高一個層次,而比下面介紹的接地干線又要低一個層次。
接地母線通常與樓層內水平布線系統并排安裝,用于整個樓層布線系統的公用接地。接地母線應為銅母線,其最小的尺寸應為6mm(厚)× 50mm(寬),長度視工程實際需要來確定。接地母線應采用電鍍錫以減少接觸電阻(不要手工綁接)。
3、接地干線
接地干線用于集中連接不同樓層的接地母線,因而比上面介紹的接地母線高一個層次;它是用于同一建筑物不同樓層之間的公用接地,通常垂直安裝在不同樓層之間;在進行接地干線的設計時,應充分考慮建筑物的結構形式、建筑物的大小及綜合布線的路徑與空間配置,并與綜合布線電纜干線的敷設相協調。
接地干線應安裝在不受物理和機械損傷的保護處,建筑物內的水管及金屬電纜屏蔽層不能作為接地干線使用。最好采用專門的屏蔽層保護,如裝入鋼管中。
當建筑物中使用兩個或多個垂直接地干線時,垂直接地干線間每隔三層時,其頂層需用與接地干線等截面積的絕緣導線相焊接。
接地干線應為絕緣銅芯導線,最小截面積應不小于16mm2。
4、主接地母線(總接地端子)
主接地母線又稱“”總接地端子,它用于整個建筑物的公共接地,又比上面介紹的接地干線高一個層次。
一般每棟建筑物只需一個主接地母線,它的一端連接的是接地干線,另一端連接的是保護器類裝置,最好也采用專門的屏蔽護套。但要注意,如果整個建筑物中只有一條接地干線,則這個主接地母線也就沒必要了,接地干線同時起到主接地母線的作用。
主接地母線作為綜合布線接地系統中接地干線及設備接地線的轉接點,其理想位置宜設于外線引入間或建筑配線間。主接地母線應布置在直線路徑上,同時考慮從保護器到主接地母線的焊接導線不宜過長。接地引入線(下面將介紹)、接地干線、直流配電屏接地線、外線引入間的所有接地線,以及與主接地母線位于同一配線間的所有綜合布線用的金屬架均應與主接地母線很好地焊接。
當外線引入電纜配有屏蔽或穿金屬保護管時,此屏蔽和金屬管也應焊接至主接地母線。主接地母線應采用銅母線,其最小截面積尺寸為6mm(厚)×100mm(寬),長度可視工程實際需要而定。與接地母線一樣,主接地母線也應盡量采用電鍍錫以減小接觸電阻。
5、接地引入線
接地引入線指保護器裝置與接地體(下面將要介紹)之間的連接線,這個比較容易理解。為了達到良好的接地效果,接地引入線宜采用40mm(寬)×4mm(厚)或50mm(寬)×5mm(厚)的鍍鋅扁鋼,同時接地引入線應做絕緣防腐處理,在其出土部位應有防機械損傷措施,且不宜與暖氣管道同處埋放。
6、接地體
接地體實際是起通常接地中所說的“大地”作用的,分為自然接地體和人工接地體兩種。自然接地體有常年與水接觸的鋼筋混凝土水工建筑物的表層鋼筋、壓力鋼管及閘門、攔污柵的金屬埋設件、留在地下或水中的金屬體等。而人工接地體通常是指人為在地下埋設的鋼材制品和銅制品。在鋼材制品埋設中又分為垂直安裝接地體和水平安裝接地體兩種。
接地系統中的垂直接地體,宜采用長度不小于2.5m的熱鍍鋅鋼材(也可根據埋設地網的土質及地理情況決定垂直接地體的長度)、銅包鋼,或者采用新型的接地電極。垂直接地體間距一般應大于5m,具體可以根據地網大小、施工情況來確定。地網四角的連接處應埋設垂直接地體。接地系統中的水平接地體一般采用熱鍍鋅扁鋼,水平接地體應與垂直接地體焊接連通。
接地銅排的選擇
1、銅排的標識及使用
銅牌又稱為銅母線,一般在配電柜中的A、B、C以及U、V、W相母排和PE母排均采用銅牌。
其中銅牌標識顏色:
①A、U相一般標識為黃色
②B、V相一般標識為綠色
③C、W相一般標識為紅色
④N相一般為藍色
⑤PE母線一般為黃綠相間的雙色。
銅排主要用在一次線路上(大電流的相線、零線以及地線)。電柜之間連接的一般稱為主母排,而主母排分到每個電柜內的開關電器上的稱為分支母排。
銅排也有鍍錫的,一般在電柜的連接處都會做鍍錫處理和壓花處理或者加導電膏。空余處有時加熱縮套管保護,有的用絕緣漆。選擇銅牌最主要的原因是銅牌載流量,根據電流的大小選擇合適的銅牌,并且連接處的螺釘必須擰緊,否則電流大時可能會燒熔銅牌。
2、銅排的選擇
一般矩形銅排的載流量公式為:銅排載流量(40℃)=銅排寬度(mm)×厚度系數
表1 銅牌厚度系數
母排厚度/mm 12 10 8 6 5 4
厚度系數 20 18 16 14 13 12
而2層銅排=(1.56~1.58)×單層銅排
3層銅排=2×單層銅排
4層銅排=2.45×單層銅排(不推薦,可采用異形銅排)
銅排(40℃)=銅排(25℃)×0.85
鋁排(40℃)=銅排(40℃)/l.3
零(N)排母線按照相排母線的一半選取,但不得小于16mm2。
一次母線應選用帶圓角的銅母線,以避免尖端放電。在選擇母線時,除了考慮動熱穩定因素外,其銅排載流量應按母線長期允許工作穩定為+70℃、周圍空氣溫度為+30℃的數據選配。
3、保護導體的選擇
根據GB 7251.1-2005《低壓成套開關設備和控制設備第1部分型式試驗和部分型式試驗成套設備》的規定,外部導體所連接的成套設備內的保護導體(PE,PEN)的截面積可參考下述方法選擇:
表2 保護導體的截面積(PE、PEN) 單位:mm2
相導體的截面積S(單位:mm2) 相應保護導體的最小截面積
S≤16 S
16<S≤35 16
35<S≤400 S/2
400<S≤800 200
800<S S/4
A、保護導體(PE,PEN)截面積不應小于表2中的值。如果表2用于PEN導體,在中性線電流不超過相線電流30%前提下是允許的。
B、如果表2得出非標尺寸,則應采用最接近的較大的標準界面節的保護導體(PE、PEN)。
C、只有在保護導體(PE、PEN)的材料與相導體的材料相同時,表2中的值才有效。如果材料不同,保護導體(PE、PEN)的截面積的確要使之達到與表2相同的導電效果。對于PEN導體,下述補充要求應適用:
①最小截面積應為銅10mm2或鋁16mm2;
②在成套設備內,PEN導體不需要絕緣;
③結構部件不應作PEN導體,但銅質或鋁制安裝導軌可用作PEN導體。
3、其他相應的規則
請査閱相關的標準:
①低壓開關柜可參考GB 7251.1-2005《低壓成套開關設備和控制設備第1部分型式試驗和部分型式試驗成套設備》。
②高壓開關柜可參考GB 3906-2006《3-35kV交流金屬封閉開關設備》。