| 解 決 方 案 | |
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◆直擊雷防護方案 ◆感應雷防護方案 ◆接地方案 ◆航空障礙燈方案 |
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| 議建築電器防雷接地裝置 | |||
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摘要：對近年來防雷接地裝置的形式進行了探討，特別是對電子電腦的接地裝置的新技術和對等電位連接中出現的問題也進行了詳細的論述。 關鍵字：共用接地；一點接地；等電位連接 1 前言 雷擊分為直擊雷、側擊雷和感應雷等，為了保護雷區內的人民生命和財產的安全，採用接地裝置將雷擊產生的帶有破壞力的衝擊電流導入大地。有了良好的接地裝置，才能可靠避免雷擊產生的破壞。 近年來許多工程實踐說明，選擇合適的接地網的結構可謂至關重要。如果接地形式選擇不當，當竣工後的建築物進行接地電阻值的測試時，可能也達到了國家標準規定的數值(1Ω以下)，但是當有雷擊時，室內的精密儀器或家用電器仍然會受到感應雷的破壞。 2 基本接地形式 現代建築的基本接地形式有獨立接地和共用接地兩種。具體情況見圖1。目前居民家中的電器越來越多，除了防雷接地，還有電器安全接地和通訊、電子電腦的接地，那麼在設置接地裝置時是選擇獨立接地還是選擇共用接地呢？ 如果採用獨立接地如圖1（ａ）所示，從表面上看各防雷系統不會互相干擾，但是建築內的電子電腦和通訊設備仍然會遭受雷擊破壞。實際上一幢建築物分別設立幾個互相沒有聯繫的地網是很困難的，因為IEC60364-4-41（電擊防護）標準要求各地網之間最小要有幾米至二十米的距離，然而在現代都市中基本上沒有那麼多的位置滿足這個要求，所以在雷擊時，各接地點的電位差相當大，假如（ａ）中一個是交流電源工作接地，一個是電腦邏輯接地，另一個是為機殼安全的保護接地，當雷擊以幾萬伏或幾十萬伏的電壓瞬間從一個接地路線迅速導入時，這幾個接地系統之間就會存在相當大的電位差，這樣大的電壓足以使微機網路中的數據機和網卡擊穿，這就是為什麼這種系統經常出現雷擊事故的原因。現在許多設計人員都採用如圖1（ｂ）和（ｃ）的共用接地方式，在雷擊時，衝擊接地電阻的高電壓平均分配在各個接地系統中，就降低了高電位差而使得設備不被擊穿。 3 一點接地 電腦設備的接地方式哪一種更適合呢？這是近幾年來大家都十分關注的問題。因為電腦設備的接地不僅要防止設備的擊穿，更重要的是防止各個電腦設備的相互干擾。所謂干擾就是無線電頻率干擾，或稱電磁干擾，按傳播途徑分為兩種，即通過導體從一條線路耦合到另一線路的干擾叫傳導性電磁干擾，通過空氣傳播的干擾叫輻射性電磁干擾。當兩個電路的電流流經同一阻抗時，一個電路上產生的電壓就會對另一個電路產生影響，這就叫共阻抗耦合。在公共接地體上連接室內設備的各支路之間就會產生共阻抗耦合，經放大就會對電腦、通訊產生影響。如何解決這樣的矛盾呢？近年來，經過許多設計者的實踐，一致認為一點接地能夠較有效地解決低頻信號的干擾問題，如圖2所示。 圖2中方框表示電腦內部的各電路板，當三個電路板共同連接在Ｂ點時就避免了這三部分分別連接接地點所產生的對地電流Ia（由A’Ａ到AB到BB’到B’A’）和Ib（BB’到BC到CC’到C’B’），對於1MHz以下的工頻訊號對系統的干擾基本可以消除。但是對於頻率高的訊號，這樣的接地還是會使設備內部產生感應電流，這時就要將設備內部的各電路板相互連接，再接在同一接地體上，使得各電路板之間的電位差相等。 4 等電位連接 等電位連接是近年來所採用的新技術，它是將建築物及附近的所有金屬物如鋼筋、水管、鋁合金窗、設備外殼、零線、接地線統統用電氣連接的方法連接起來，使之成為一個良好的電位體，在高層建築中一般每隔三層就設一個均壓環，將本層所有的金屬物可靠連接，近年來越來越多的設計者將建築物每層都設置一個均壓環。這對於建築物來說無疑是安全的。 等電位連接除了有防雷的作用還解決了一些手提設備漏電和多台電腦連接在剛合閘時所發生的漏電保護器誤動作的問題。如醫院有很多作手術用的手提設備，如果固定設備外殼上的故障電壓通過ＰＥ線傳給了手提設備的外殼上，那麼手提設備所用的插座回路的漏電保護器是檢測不到剩餘電流的，也就是說漏電保護器不動作，但是這時手提設備的外殼上的剩餘電流很有可能對醫生和病人產生電擊，這種情況是十分嚴重的。而等電位連接則把所有金屬外殼、ＰＥ線各金屬構件連成一體，使人總是處於一個等電位體中，人們的生命就有了安全保證。又如電腦設備中有許多電容器，在啟動電腦時這些電容器充電使得它對地有一個較大的洩漏電流，在一台計算機工作時這個洩漏電流不足以使漏電保護器動作，但是在很多台電腦同時啟動時，這個洩漏電流會很大，足以使漏電保護器誤動作。這樣的頻頻跳閘有時讓人不知如何是好，如果一方面將單相配電改成三相配電，讓這三相洩漏電流相互抵消；另一方面做好等電位連接，使電腦內部各電路板處於同一電位上就不會發生漏電保護器誤動作的事故。 5 工程體會 對一個建築物的防雷接地進行設計時，需要注意幾個問題，首先，儘量將建築物內的鋼筋、金屬物連成一體；儘量利用自然接地物如基礎鋼筋做接地體，並應保持閉合，用統一接地網一點接地技術連接各高頻設備；如果兩個接地網距離很近時，應該在接地體之間用電子開關相連，在遭受雷擊時，電子開關連通使得兩個接地網處於等電位。 參考文獻： [1] 蘇幫禮.建築物防雷與接地[Ｍ].華南理工大學出版社，1987 [2] 王厚餘.漏電保護器應用上的幾個問題[Ｊ].建築電氣，1999.4 來源：電機電器技術
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