1、第第17章章 建筑防雷与接地建筑防雷与接地 17.1建筑物的防雷设施建筑物的防雷设施17.2建筑物的接地系统建筑物的接地系统17.1建筑物的防雷措施建筑物的防雷措施雷电是一种大气中的放电现象。在云雨形成的过程中,某部分积聚起正电荷,另一部分积聚起负电荷,当这些电荷积聚到一定程度时,就会产生放电现象,形成雷电。1.直击雷直击雷是带电云层(雷云)与建筑物、其他物体、大地或防雷装置之间发生的迅猛放电现象,并由此伴随而产生的电效应、热效应或机械力等一系列的破坏作用。2.闪电感应闪电放电时,在附近导体上产生的雷电静电感应和雷电电磁感应,它可能使金属部件之间产生火花放电,即闪电感应。(1)闪电静电感应由于
2、雷云的作用,使附近导体上感应出与雷云符号相反的电荷,雷云主放电阶段时,先导通道中的电荷迅速中和,在导体上17.1.1过电压过电压17.1建筑物的防雷措施建筑物的防雷措施的感应电荷得到释放,如没有就近泄入地中就会产生很高的电位。(2)闪电电磁感应由于雷电流迅速变化在其周围空间产生瞬变的强电磁场,使附近导体上感应出很高的电动势。3.闪电电涌侵入由于雷电对架空线路、电缆线路或金属管道的作用,雷电波即闪电电涌,可能沿着这些管线侵入屋内,危及人身安全或损坏设备。闪电电涌是闪电击于防雷装置或线路上以及由闪电静电感应或雷击电磁脉冲引发,表现为过电压、过电流的瞬态波。4.内部过电压除了雷电能够产生电涌电压和电
3、流外,在光伏发电系统内部也会有过电压。1)切换瞬态。在大功率电路的闭合与断开的瞬间、感性负载和容性17.1.1过电压过电压17.1建筑物的防雷措施建筑物的防雷措施负载的接通或断开的瞬间、大型用电系统或变压器等断开都会产生较大的开关电涌电压和电流,同样会对相关设备、线路等造成危害。2)操作失误。3)组件失效。17.1.1过电压过电压17.1建筑物的防雷措施建筑物的防雷措施建筑物应根据建筑物的重要性、使用性质、发生雷电事故的可能性和后果,按防雷要求分为三类。1.第一类防雷建筑物在可能发生对地闪击的地区,遇下列情况之一时,应划为第一类防雷建筑物:1)凡制造、使用或储存火炸药及其制品的危险建筑物,因电
4、火花而引起爆炸、爆轰,会造成巨大破坏和人身伤亡者。2)具有0区或20区爆炸危险场所的建筑物。3)具有1区或21区爆炸危险场所的建筑物,因电火花而引起爆炸,会造成巨大破坏和人身伤亡者。2.第二类防雷建筑物在可能发生对地闪击的地区,遇下列情况之一时,应划为第二类防雷17.1.2建筑物的防雷分类建筑物的防雷分类17.1建筑物的防雷措施建筑物的防雷措施建筑物:1)国家级重点文物保护的建筑物。2)国家级的会堂、办公建筑物、大型展览和博览建筑物、大型火车站和飞机场(不含停放飞机的露天场所和跑道)、国宾馆,国家级档案馆、大型城市的重要给水泵房等特别重要的建筑物。3)国家级计算中心、国际通信枢纽等对国民经济有
5、重要意义的建筑物。4)国家特级和甲级大型体育馆。5)制造、使用或储存火炸药及其制品的危险建筑物,且电火花不易引起爆炸或不致造成巨大破坏和人身伤亡者。6)具有1区或21区爆炸危险场所的建筑物,且电火花不易引起爆炸或不致造成巨大破坏和人身伤亡者。7)具有2区或22区爆炸危险场所的建筑物。17.1.2建筑物的防雷分类建筑物的防雷分类17.1建筑物的防雷措施建筑物的防雷措施8)有爆炸危险的露天钢制封闭气罐。9)预计雷击次数大于0.05次/a的部、省级办公建筑物和其他重要或人员密集的公共建筑物以及火灾危险场所。10)预计雷击次数大于0.25次/a的住宅、办公楼等一般性民用建筑物或一般性工业建筑物。3.第
6、三类防雷建筑物在可能发生对地闪击的地区,遇下列情况之一时,应划为第三类防雷建筑物:1)省级重点文物保护的建筑物及省级档案馆。2)预计雷击次数大于或等于0.01次/a,且小于或等于0.05次/a的部、省级办公建筑物和其他重要或人员密集的公共建筑物,以及火灾危险场所。17.1.2建筑物的防雷分类建筑物的防雷分类17.1建筑物的防雷措施建筑物的防雷措施3)预计雷击次数大于或等于0.05次/a,且小于或等于0.25次/a的住宅、办公楼等一般性民用建筑物或一般性工业建筑物。4)在平均雷暴日大于15d/a的地区,高度在15m及以上的烟囱、水塔等孤立的高耸建筑物;在平均雷暴日小于或等于15d/a的地区,高度
7、在20m及以上的烟囱、水塔等孤立的高耸建筑物。17.1.2建筑物的防雷分类建筑物的防雷分类17.1建筑物的防雷措施建筑物的防雷措施建筑物通常采用的防雷措施如图17-1所示。17.1.3建筑物的防雷措施建筑物的防雷措施17.1建筑物的防雷措施建筑物的防雷措施1.防雷措施的分类各类防雷建筑物应设防直击雷的外部防雷装置,并应采取防闪电电涌侵入的措施。第一类防雷建筑物和第二类防雷建筑物,还应采取防闪电感应的措施。各类防雷建筑物应设内部防雷装置,并应符合下列规定:在建筑物的地下室或地面层处,建筑物金属体、金属装置、建筑物内系统、进出建筑物的金属管线应与防雷装置做防雷等电位连接;外部防雷装置与建筑物金属体
8、、金属装置、建筑物内系统之间,还应满足间隔距离的要求。第二类防雷建筑物还应采取防雷击电磁脉冲的措施。其他各类防雷建筑物,当其建筑物内系统所接设备的重要性高,以及所处雷击磁场环境和加于设备的闪电电涌无法满足要求时,也应采取防雷击电磁脉冲的17.1.3建筑物的防雷措施建筑物的防雷措施17.1建筑物的防雷措施建筑物的防雷措施措施。2.各类建筑物防雷措施的比较17.1.3建筑物的防雷措施建筑物的防雷措施17.1建筑物的防雷措施建筑物的防雷措施17.1.3建筑物的防雷措施建筑物的防雷措施17.1建筑物的防雷措施建筑物的防雷措施17.1.3建筑物的防雷措施建筑物的防雷措施17.1建筑物的防雷措施建筑物的防
9、雷措施1.防雷装置使用的材料及其应用条件防雷装置使用的材料及其应用条件,宜符合表17-2所示的规定。做防雷等电位连接各连接部件的最小截面面积应符合表17-3所示的规定。连接单台或多台级分类实验或D1类电涌保护器的单根导体的最小截面面积,还应按下式计算,即17.1.4防雷装置防雷装置17.1建筑物的防雷措施建筑物的防雷措施17.1.4防雷装置防雷装置17.1建筑物的防雷措施建筑物的防雷措施17.1.4防雷装置防雷装置17.1建筑物的防雷措施建筑物的防雷措施2.接闪器接闪器的材料、结构和最小截面面积应符合表17-4所示的规定。17.1.4防雷装置防雷装置17.1建筑物的防雷措施建筑物的防雷措施17
10、.1.4防雷装置防雷装置17.1建筑物的防雷措施建筑物的防雷措施2.接闪器接闪杆采用热镀锌圆钢或钢管制成时,其直径应符合下列规定:杆长在1m以下时,圆钢不应小于12mm,钢管不应小于20mm;杆长为12m时,圆钢不应小于16mm,钢管不应小于25mm;独立烟囱顶上的杆,圆钢不应小于20mm,钢管不应小于40mm;接闪杆的接闪端宜做成半球状,其最小弯曲半径宜为4.8mm,最大宜为12.7mm;当独立烟囱上采用热镀锌接闪环时,其圆钢直径不应小于12mm,扁钢截面面积不应小于100mm2,其厚度不应小于4mm。架空接闪线和接闪网宜采用截面面积不小于50mm2的热镀锌钢绞线或铜绞线。明敷接闪导体固定支
11、架的间距不宜大于表17-5所示的规定。固定支架的高度不宜小于150mm。17.1.4防雷装置防雷装置17.1建筑物的防雷措施建筑物的防雷措施2.接闪器17.1.4防雷装置防雷装置17.1建筑物的防雷措施建筑物的防雷措施2.接闪器接闪杆采用热镀锌圆钢或钢管制成时,其直径应符合下列规定:杆长在1m以下时,圆钢不应小于12mm,钢管不应小于20mm;杆长为12m时,圆钢不应小于16mm,钢管不应小于25mm;独立烟囱顶上的杆,圆钢不应小于20mm,钢管不应小于40mm;接闪杆的接闪端宜做成半球状,其最小弯曲半径宜为4.8mm,最大宜为12.7mm;当独立烟囱上采用热镀锌接闪环时,其圆钢直径不应小于1
12、2mm,扁钢截面面积不应小于100mm2,其厚度不应小于4mm。架空接闪线和接闪网宜采用截面面积不小于50mm2的热镀锌钢绞线或铜绞线。明敷接闪导体固定支架的间距不宜大于表17-5所示的规定。固定支架的高度不宜小于150mm。除第一类防雷建筑物外,金属屋面的建筑物宜利用其屋面作为接闪器,17.1.4防雷装置防雷装置17.1建筑物的防雷措施建筑物的防雷措施2.接闪器并应符合下列规定:板间的连接应是持久的电气贯通,可采用铜锌合金焊、熔焊、卷边压接、缝接、螺钉或螺栓连接;金属板下面无易燃物品时,铅板的厚度不应小于2mm,不锈钢、热镀锌钢、钛和铜板的厚度不应小于0.5mm,铝板的厚度不应小于0.65m
13、m,锌板的厚度不应小于0.7mm;金属板下面有易燃物品时,不锈钢、热镀锌钢和钛板的厚度不应小于4mm,铜板的厚度不应小于5mm,铝板的厚度不应小于7mm;金属板无绝缘被覆层。薄的油漆保护层或1mm厚沥青层或0.5mm厚聚氯乙烯层均不属于绝缘被覆层。除第一类防雷建筑物外,屋顶上永久性金属物宜作为接闪器,但其各部件之间均应连成电气贯通,并应符合下列规定:旗杆、栏杆、装饰物、女儿墙上的盖板等,其截面应符合表17-4所示的规定,其壁厚应符合17.1.4防雷装置防雷装置17.1建筑物的防雷措施建筑物的防雷措施2.接闪器金属屋面的建筑物宜利用其屋面作为接闪器的规格的规定;输送和储存物体的钢管和钢罐的壁厚不
14、应小于2.5mm;当钢管、钢罐一旦被雷击穿,其内的介质对周围环境造成危险时,其壁厚不应小于4mm;利用屋顶建筑构件内钢筋作为接闪器应符合相关的规定。除利用混凝土构件钢筋或在混凝土内专设钢材作为接闪器外,钢制接闪器应热镀锌。在腐蚀性较强的场所,还应采取加大其截面或其他防腐措施。不得利用安装在接收无线电视广播天线杆顶上的接闪器保护建筑物。专门敷设的接闪器应由独立接闪杆,架空接闪线或架空接闪网,直接装设在建筑物上的接闪杆、接闪带或接闪网的一种或多种组成。专门17.1.4防雷装置防雷装置17.1建筑物的防雷措施建筑物的防雷措施2.接闪器敷设的接闪器,其布置应符合表17-6所示的规定。布置接闪器时,可单
15、独或任意组合采用接闪杆、接闪带、接闪网。17.1.4防雷装置防雷装置17.1建筑物的防雷措施建筑物的防雷措施接闪网应沿屋角、屋脊、屋檐和檐角等易受雷击的部位敷设,如图17-2所示。接闪带应沿屋角、屋脊、屋檐和檐角等易受雷击的部位敷设,如图17-3所示。接闪杆采用热镀锌圆钢或钢管制成时,其设置如图17-4所示。金属屋面的建筑物宜利用其屋面作为接闪器。屋顶上永久性金属物宜作为接闪器,但其各部件之间均应连成电气贯通。3.引下线引下线的材料、结构和最小截面面积应按表17-4所示的规定取值。明敷引下线固定支架的间距不宜大于表17-5所示的规定。引下线宜采用热镀锌圆钢或扁钢,宜优先采用圆钢。17.1.4防
16、雷装置防雷装置17.1建筑物的防雷措施建筑物的防雷措施17.1.4防雷装置防雷装置17.1建筑物的防雷措施建筑物的防雷措施17.1.4防雷装置防雷装置17.1建筑物的防雷措施建筑物的防雷措施17.1.4防雷装置防雷装置17.1建筑物的防雷措施建筑物的防雷措施17.1.4防雷装置防雷装置17.1建筑物的防雷措施建筑物的防雷措施当独立烟囱上的引下线采用圆钢时,其直径不应小于12mm;采用扁钢时,其截面面积不应小于100mm2,厚度不应小于4mm。专设引下线应沿建筑物外墙外表面明敷,并应经最短路径接地;建筑外观要求较高时可暗敷,但其圆钢直径不应小于10mm,扁钢截面面积不应小于80mm2。建筑物的钢
17、梁、钢柱、消防梯等金属构件,以及幕墙的金属立柱宜作为引下线,但其各部件之间均应连成电气贯通,可采用铜锌合金焊、熔焊、卷边压接、缝接、螺钉或螺栓连接,其截面应按表17-4所示的规定取值,各金属构件可覆有绝缘材料。当利用混凝土内钢筋、钢柱作为自然引下线并同时采用基础接地体时,可不设断接卡,但利用钢筋作为引下线时,应在室内外的适当地点设若干连接板。当仅利用钢筋作为引下线并采用埋于土壤中的人工接地体17.1.4防雷装置防雷装置17.1建筑物的防雷措施建筑物的防雷措施时,应在每根引下线上距地面不低于0.3m处设接地体连接板。采用埋于土壤中的人工接地体时应设断接卡,其上端应与连接板或钢柱焊接。连接板处宜有
18、明显标志。在易受机械损伤之处,地面上1.7m至地面下0.3m的一段接地线,应采用暗敷或采用镀锌角钢、改性塑料管或橡胶管等加以保护。第二类防雷建筑物或第三类防雷建筑物为钢结构或钢筋混凝土建筑物时,在其钢构件或钢筋之间的连接满足规定并利用其作为引下线的条件下,当其垂直支柱均起到引下线的作用时,可不要求满足专设引下线之间的间距。专设引下线应沿建筑物外墙外表面明敷,并应经最短路径接地;建筑外观要求较高时可暗敷,但其圆钢直径不应小于10mm,扁钢截面面积不17.1.4防雷装置防雷装置17.1建筑物的防雷措施建筑物的防雷措施应小于80mm2。防直击雷的专设引下线距出入口或人行道边沿不宜小于3m。采用多根专
19、设引下线时,应在各引下线上距地面0.31.8m处装设断接卡,如图17-5所示。4.接地装置 接地体的材料、结构和最小尺寸应符合表17-7所示的规定。利用建筑构件内钢筋作为接地装置应符合相关的规定。17.1.4防雷装置防雷装置17.1建筑物的防雷措施建筑物的防雷措施17.1.4防雷装置防雷装置17.1建筑物的防雷措施建筑物的防雷措施17.1.4防雷装置防雷装置17.1建筑物的防雷措施建筑物的防雷措施在符合表17-2所示的规定的条件下,埋于土壤中的人工垂直接地体宜采用热镀锌角钢、钢管或圆钢;埋于土壤中的人工水平接地体宜采用热镀锌扁钢或圆钢。接地线应与水平接地体的截面相同。人工钢制垂直接地体的长度宜
20、为2.5m。其间距以及人工水平接地体的间距均宜为5m,当受地方限制时可适当减小。人工接地体在土壤中的埋设深度不应小于0.5m,并宜敷设在当地冻土层以下,其距墙或基础不宜小于1m。接地体宜远离由于烧窑、烟道等高温影响使土壤电阻率升高的地方。在敷设于土壤中的接地体连接到混凝土基础内起基础接地体作用的钢筋或钢材的情况下,土壤中的接地体宜采用铜制或镀铜或不锈钢导体。在高土壤电阻率的场地,降低防直击雷冲击接地电阻宜采用下列方法:17.1.4防雷装置防雷装置17.1建筑物的防雷措施建筑物的防雷措施1)采用多支线外引接地装置,外引长度不应大于有效长度。2)接地体埋于较深的低电阻率土壤中。3)换土。4)采用降
21、阻剂。防直击雷的专设引下线距出入口或人行道边沿不宜小于3m。接地装置埋在土壤中的部分,其连接宜采用放热焊接;当采用通常的焊接方法时,应在焊接处做防腐处理。17.1.4防雷装置防雷装置17.1建筑物的防雷措施建筑物的防雷措施1.建筑物防雷区域的划分防雷区的划分应符合下列规定:1)本区内的各物体都可能遭到直接雷击并导走全部雷电流,以及本区内的雷击电磁场强度没有衰减时,应划分为LPZ0A区。2)本区内的各物体不可能遭到大于所选滚球半径对应的雷电流直接雷击,以及本区内的雷击电磁场强度仍没有衰减时,应划分为LPZ0B区。3)本区内的各物体不可能遭到直接雷击,且由于在界面处的分流,流经各导体的电涌电流比L
22、PZ0B区内的更小,以及本区内的雷击电磁场强度可能衰减,衰减程度取决于屏蔽措施时,应划分为LPZ1区。4)需要进一步减小流入的电涌电流和雷击电磁场强度时,增设的后续防雷区应划分为LPZ2、LPZ3、LPZn后续防雷区。建筑物防雷区域的划分如图17-6所示。17.1.5雷电防护措施雷电防护措施17.1建筑物的防雷措施建筑物的防雷措施17.1.5雷电防护措施雷电防护措施17.1建筑物的防雷措施建筑物的防雷措施安装磁场屏蔽后续防雷区、安装协调配合好的多组电涌保护器,宜按需要保护的设备数量、类型和耐压水平及其所要求的磁场环境选择。在两个防雷区的界面上宜将所有通过界面的金属物做等电位连接。当线路能承受所
23、发生的电涌电压时,电涌保护器可安装在被保护设备处,而线路的金属保护层或屏蔽层宜首先于界面处做一次等电位连接。LPZ0A与LPZ0区之间无实物界面。2.屏蔽、接地和等电位连接的要求屏蔽、接地和等电位连接的要求宜联合采取下列措施:1)所有与建筑物组合在一起的大尺寸金属件都应等电位连接在一起,并应与防雷装置相连。但第一类防雷建筑物的独立接闪器及其接地装置除外。2)在需要保护的空间内,采用屏蔽电缆时其屏蔽层应至少在网端,并宜17.1.5雷电防护措施雷电防护措施17.1建筑物的防雷措施建筑物的防雷措施在防雷区交界处做等电位连接,系统要求只在一端做等电位连接时,应采用两层屏蔽或穿钢管敷设,外层屏蔽或钢管应
24、至少在两端,并宜在防雷区交界处做等电位连接。3)分开的建筑物之间的连接线路,若无屏蔽层,线路应敷设在金属管、金属格栅或钢筋成格栅形的混凝土管道内。金属管、金属格栅或钢筋格栅从一端到另一端应导电贯通,并应在两端分别连到建筑物的等电位连接带上;若有屏蔽层,屏蔽层的两端应连到建筑物的等电位连接带上。4)对由金属物、金属框架或钢筋混凝土钢筋等自然构件构成的建筑物,或房间的格栅形大空间屏蔽,应将穿入大空间屏蔽的导电金属物就近与其做等电位连接。穿过各防雷区界面的金属物和建筑物内系统,以及在一个防雷区内部17.1.5雷电防护措施雷电防护措施17.1建筑物的防雷措施建筑物的防雷措施的金属物和建筑物内系统,均应
25、在界面处附近做符合下列要求的等电位连接:1)所有进入建筑物的外来导电物均应在LPZ0A或LPZ0B与LPZ1区的界面处做等电位连接。当外来导电物、电气和电子系统的线路在不同地点进入建筑物时,宜设若干等电位连接带,并应将其就近连到环形接地体、内部环形导体或在电气上贯通并连通到接地体或基础接地体的钢筋上。环形接地体和内部环形导体应连到钢筋或金属立面等其他屏蔽构件上,宜每隔5m连接一次。对各类防雷建筑物,各种连接导体和等电位连接带的截面不应小于表17-4所示的规定。当建筑物内有电子系统,并已确定雷击电磁脉冲影响最小之处时,等电位连接带宜采用金属板,并应与钢筋或其他屏蔽构件做多点连接。17.1.5雷电
26、防护措施雷电防护措施17.1建筑物的防雷措施建筑物的防雷措施2)在LPZ0A与LPZ1区的界面处做等电位连接用的接线夹和电涌保护器。在靠近地面LPZ0B与LPZ1区的界面处做等电位连接用的接线夹和电涌保护器,仅应确定闪电击中建筑物防雷装置时通过的雷电流;可不计及沿全长处在LPZ0B区的各种设施引入建筑物的雷电流,其值应仅为感应电流和小部分雷电流。3)穿过防雷区界面的所有导电物、电气和电子系统的线路均应在界面处做等电位连接。宜采用一局部等电位连接带做等电位连接,各种屏蔽结构或设备外壳等其他局部金属物也连到局部等电位连接带。用于等电位连接的接线夹和电涌保护器应分别估算通过的雷电流。4)所有电梯轨道
27、、起重机、金属地板、金属门框架、设施管道、电缆桥架等大尺寸的内部导电物,其等电位连接应以最短路径连到最近的17.1.5雷电防护措施雷电防护措施17.1建筑物的防雷措施建筑物的防雷措施等电位连接带,或其他已做了等电位连接的金属物或等电位连接网络,各导电物之间宜附加多次互相连接。5)电子系统的所有外露导电物应与建筑物的等电位连接网络做功能性等电位连接。电子系统不应设独立的接地装置。向电子系统供电的配电箱的保护地线(PE线)应就近与建筑物的等电位连接网络做等电位连接。6)当电子系统为300kHz以下的模拟线路时,可采用S型等电位连接,且所有设施管线和电缆宜从ERP处附近进入该电子系统。17.1.5雷
28、电防护措施雷电防护措施17.2建筑物的接地系统建筑物的接地系统系统接地型式以英文字母作为代号,其意义为:第一个字母表示电源端与地的关系:T电源端有一点直接接地;I电源端所有带电部分不接地或有一点通过阻抗接地。第二个字母表示电气装置的外露可导电部分与地的关系:T电气装置的外露可导电部分直接接地,此接地点在电气上独立于电源端的接地点;N电气装置的外露可导电部分与电源端接地点有直接电气连接。半字线(-)后的字母用来表示中性导体与保护导体的组合情况:S中性导体和保护导体是分开的;C中性导体和保护导体是合一的。系统接地有下述几种型式:1.TN系统电源端有一点直接接地,电气装置的外露可导电部分通过保护17
29、.2.1系统接地的型式系统接地的型式17.2建筑物的接地系统建筑物的接地系统中性导体或保护导体连接到此接地点。根据中性导体和保护导体的组合情况,TN系统的型式有以下三种:(1)TN-S系统整个系统的中性导体和保护导体是分开的,如图17-7所示。(2)TN-C系统整个系统的中性导体和保护导体是合一的,如图17-8所示。(3)TN-C-S系统系统中一部分线路的中性导体和保护导体是合一的,如图17-9所示。2.TT系统电源端有一点直接接地,电气装置的外露可导电部分直接接地,此接地点在电气上独立于电源端的接地点,如图17-10所示。3.IT系统电源端的带电部分不接地或有一点通过阻抗接地,电气装置的外露
30、可导电部分直接接地,如图17-11所示。17.2.1系统接地的型式系统接地的型式17.2建筑物的接地系统建筑物的接地系统17.2.1系统接地的型式系统接地的型式17.2建筑物的接地系统建筑物的接地系统17.2.1系统接地的型式系统接地的型式17.2建筑物的接地系统建筑物的接地系统17.2.1系统接地的型式系统接地的型式17.2建筑物的接地系统建筑物的接地系统1.基本要求1)系统接地为采用自动切断供电这一间接接触防护措施提供了必要的条件。为保证自动切断供电措施的可靠和有效,要求做到:当电气装置中发生了带电部分与外露可导电部分(或保护导体)之间的故障时,所配置的保护电器应能自动切断发生故障部分的供
31、电,并保证不出现这样的情况:一个超过交流50V(有效值)的预期接触电压会持续存在到足以对人体产生危险的生理效应(在人体一旦触及它时)。在与系统接地型式有关的某些情况下,不论接触电压大小,切断时间允许放宽到不超过5s。对于IT系统,在发生第一次故障时,通常不要求自动切断供电,但必须由绝缘监视装置发出警告信号。电气装置中的外露可导电部分,都应通过保护导体或保护中性导体17.2.2对系统接地的安全技术要求对系统接地的安全技术要求17.2建筑物的接地系统建筑物的接地系统1.基本要求与接地极相连接,以保证故障回路的形成。凡可被人体同时触及的外露可导电部分,应连接到同一接地系统。2)系统中应尽量实施总等电
32、位连接。建筑物内的总等电位连接导体应与下列可导电部分互相连接:总保护导体(保护线干线),总接地导体(接地线干线)或总接地端子,建筑物内的公用金属管道和类似金属构件(如自来水管、煤气管等),建筑结构中的金属部分、集中供暖和空调系统。来自建筑物外面的可导电体,应在建筑物内尽量在靠近入口处与等电位连接导体连接。3)在如下情况下应考虑实施辅助等电位连接:在局部区域,当自动切断供电的时间不能满足防电击要求;在特定场所,需要有更低接触电压17.2.2对系统接地的安全技术要求对系统接地的安全技术要求17.2建筑物的接地系统建筑物的接地系统1.基本要求要求的防电击措施;具有防雷和信息系统抗干扰要求。辅助等电位
33、连接导体应与区域内的下列可导电部分互相连接:固定设备的所有能同时触及的外露可导电部分,保护导体(包括设备的和插座内的),电气装置外的可导电部分(如果可行,还应包括钢筋混凝土结构的主钢筋)。4)有必要时,分级安装剩余电流保护装置和火灾监控系统。5)不得在保护导体回路中装设保护电器和开关,但允许设置只有用工具才能断开的连接点。6)严禁将煤气管道、金属构件(如金属水管)用作保护导体。7)电气装置的外露可导电部分不得用作保护导体的串联过渡接点。8)保护导体必须有足够的截面,其最小截面应符合GB17.2.2对系统接地的安全技术要求对系统接地的安全技术要求17.2建筑物的接地系统建筑物的接地系统1.基本要
34、求16895.32004建筑物电气装置 第5-54部分:电气设备的选择和安装 接地配置、保护导体和保护联结导体中543.1的规定。9)连接保护导体(或PEN导体)时,必须保证良好的电气连续性。遇有铜导体与铝导体相连接和铝导体与铝导体相连接时,更应采取有效措施(如使用专门连接器)防止发生接触不良等故障。2.TN系统安全技术要求1)系统中所装设的保护电器的特性和回路的阻抗应满足下式所表达的条件,以保证在电气装置内的任何地方发生相导体与保护导体(或外露可导电部分)之间的阻抗可以忽略不计的故障时,保护电器能在规定的时间内切断其供电。17.2.2对系统接地的安全技术要求对系统接地的安全技术要求17.2建
35、筑物的接地系统建筑物的接地系统2.TN系统安全技术要求式中Zs故障回路的阻抗();Ia保证保护电器在规定的时间内自动动作切断供电的电流(A);U0对地标称电压(V)。与Ia有关的切断供电时间是指对于通过插座供电的末端回路或不用插座而直接向类手持式设备(或运行时需用手移动的设备)供电的末端回路为不超过0.4s;对于配电回路或只给固定设备供电的末端回路,为不超过5s。2)TN系统主要由过电流保护电器提供电击防护。如果使用过电流保护电器不能满足要求时,则应采用总等电位连接或辅助等电位连接措施,也可增设剩余电流动作保护装置,或采用等电位连接措施和增设17.2.2对系统接地的安全技术要求对系统接地的安全
36、技术要求17.2建筑物的接地系统建筑物的接地系统2.TN系统安全技术要求剩余电流动作保护装置等间接接触防护措施来满足要求。TN-C系统中不能装设剩余电流动作保护装置,若必须装设时,应将系统接地的型式由TN-C改装成TN-C-S或形成局部的TT系统。3)TN-C及TN-C-S系统中的PEN导体应满足以下要求:必须按可能遭受的最高电压设置绝缘;成套开关设备和控制设备内部的PEN导体可以不这样要求。电气装置外的可导电部分,不得用来替代PEN导体。TN-C-S系统中的PEN导体从某点起分为中性导体和保护导体后,就不允许再合并或相互接触。在分开点,保护导体和中性导体必须各自设有端子或母线,PEN导体必须
37、接在供保护导体用的端子或母线上。17.2.2对系统接地的安全技术要求对系统接地的安全技术要求17.2建筑物的接地系统建筑物的接地系统2.TN系统安全技术要求4)系统中的PEN导体(或保护导体)应在建筑物的入口处进行重复接地,若遇有方便接地之处,也应尽可能与地连接。3.TT系统安全技术要求1)系统中所装设的用于间接接触防护的保护电器的特性和电气装置外露可导电部分与大地间的电阻值应满足下式要求,即式中RA电气装置的外露可导电部分与大地间的电阻();Ia在系统出现接地故障时保证保护电器能自动动作的电流(A)。当保护电器为剩余电流动作保护装置时,式中的Ia为额定剩余电流17.2.2对系统接地的安全技术
38、要求对系统接地的安全技术要求17.2建筑物的接地系统建筑物的接地系统动作电流In;当保护电器为过电流保护电器时,Ia为下述两者之一:对具有反时限特性的保护电器,为保证电器在5s内自动动作的电流。对具有瞬时跳闸特性的保护电器,为保证瞬时跳闸的最小电流。2)系统一般宜采用剩余电流动作保护装置作为电击保护,只有在上式中的RA值非常小的条件下,才有可能以过电流保护电器兼作电击保护。装设剩余电流动作保护装置后,被保护设备的外露可导电部分仍必须与接地系统相连接。4.IT系统安全技术要求系统发生相导体与外露可导电部分(或地)之间的第一次阻抗可以忽略的故障时,如果电阻值能满足下式,则不一定需要切断供电。17.
39、2.2对系统接地的安全技术要求对系统接地的安全技术要求17.2建筑物的接地系统建筑物的接地系统式中RA电气装置的外露可导电部分与大地间的电阻();Id相导体与外露可导电部分之间出现阻抗可以忽略的第一次故障时的电流(A)。Id值要计及泄漏电流和电气装置总对地阻抗。1)为了在尽可能短的时间内发现并进而消除相导体与外露可导电部分(或地)之间的第一次故障,系统中必须装设能发出声或光信号的绝缘监视装置。2)针对第二次接地故障而采取的自动切断供电的防护措施,其保护条件取决于电气装置的外露可导电部分的接地方式,在外露可导电部分单独地或成组地与电气上独立的接地极相连接的情况下,其保护条件可采用TT系统。17.
40、2.2对系统接地的安全技术要求对系统接地的安全技术要求17.2建筑物的接地系统建筑物的接地系统17.2.3接地配置接地配置17.2建筑物的接地系统建筑物的接地系统1.接地极对接地极的材料和尺寸的选择,应使其耐腐蚀又具有适当的机械强度。从腐蚀和机械强度考虑,埋入土壤中常用材料接地极的最小尺寸见表17-8。任何一种接地极,其功效取决于当地的土壤条件。应根据土壤条件和所要求的接地电阻值,选择一个或多个接地极。可采用的接地极举例如下:嵌入地基的地下金属结构网(基础接地),金属板;埋在地下混凝土(预应力混凝土除外)中的钢筋,金属棒或管子,金属带或线,根据当地条件或要求所设电缆的金属护套和其他金属护层,根
41、据当地条件或要求所设置的其他适用的地下金属网。在选择接地极类型和确定其埋地深度时,应考虑当地的条件和相关规定,以防止在土壤干燥和冻结的情况下,接地极的接地电阻增加到有损17.2.3接地配置接地配置17.2建筑物的接地系统建筑物的接地系统电击防护措施的程度。应注意在接地配置中采用不同材料时的电解腐蚀问题。用于输送可燃液体或气体的金属管道,不应用作接地极。17.2.3接地配置接地配置17.2建筑物的接地系统建筑物的接地系统2.接地导体对于埋入土壤里的接地导体,其截面面积应按表17-9所示确定。接地导体与接地极的连接应牢固,且有良好的导电性能。这种连接应采用铝热焊、压接器、夹具或其他机械连接器。机械
42、接头应按厂家的说明书安装。若采用夹具,则不得损伤接地极或接地导体。仅靠锡焊连接的连接件或固定件,不能提供可靠的机械强度。3.总接地端子在采用保护联结的每个装置中都应配置有总接地端子,并应将下列导体与其连接:保护联结导体,接地导体,保护导体,功能接地导体(若相关)。当保护导体已通过其他保护导体与总接地端子连接时,则不需要把每根保护导体直接接到总接地端子上。建筑物的总接地端子,通常可用17.2.3接地配置接地配置17.2建筑物的接地系统建筑物的接地系统于功能接地的目的。对信息技术而言,它被认作是接至接地极网络的连接点。接到总接地端子上的每根导体,都应能被单独地拆开。这种连接应当牢固可靠,而且只是用
43、工具才能拆开。拆开方法可与总接地端子的设置统一考虑,以便于接地电阻的测量。17.2.3接地配置接地配置17.2建筑物的接地系统建筑物的接地系统1.最小截面面积每根保护导体的截面面积都应满足关于自动切断电源所要求的条件,而且能承受预期的故障电流。保护导体的截面面积可按计算,也可按表17-10所示进行选定。连接保护导体的端子尺寸,应能容纳按本条所规定尺寸的导体。17.2.4保护导体保护导体17.2建筑物的接地系统建筑物的接地系统 注:1.k1是相导体的值,它是根据导体和绝缘的材料选取的。K是由保护导体、绝缘和其他部分的材料以及初始和最终温度决定的系数。2.k2是保护导体的值,由相应参数选择的。对于
44、PEN导体,其截面面积仅在符合中性导体尺寸确定原则的问题下,才允许减小。不属于电缆的一部分或不与相导体共处于同一外护物之内的每根保护导体,其截面面积不应小于相述相应尺寸:有防机械损伤保护,则铜为2.5mm2,铝为16mm2;没有防机械损伤保护,则铜为4mm2,铝为16mm2。2.保护导体类型保护导体由下列一种或多种导体组成:多芯电缆中的导体;与带电导体共用的外护物(绝缘的或裸露的导体);固定安装的裸露的或绝缘的导体;符合规定条件的金属电缆护套、电缆屏蔽层、电缆铠装、金属编织物、同心导体、金属导管。17.2.4保护导体保护导体17.2建筑物的接地系统建筑物的接地系统如果装置中包括带金属外护物的设
45、备,例如低压开关设备、控制设备或母线槽系统,若其金属外护物或框架同时满足以下三项要求,则可用作保护导体:1)应能利用结构或适当的连接,使对机械、化学或电化学损伤的防护性能得到保证,从而保证它们的电气连续性。2)它们应符合最小截面面积的要求。3)在每个预留的分接点上,应允许与其他保护导体连接。下列金属部分不允许用作保护导体或保护联结导体:金属水管,含有可燃性气体或液体的金属管道;正常使用中承受机械应力的结构部分,柔性或可弯曲金属导管(用于保护接地或保护联结目的而特别设计的除外),柔性金属部件,支撑线。3.保护导体的电气连续性17.2.4保护导体保护导体17.2建筑物的接地系统建筑物的接地系统保护
46、导体对机械伤害、化学或电化学损伤、电动力和热动力等应具有适当的防护性能。为便于检验和测试,除如下所列各项外,保护导体的接头都应是可接近的:填充复合填充物的接头;封装的接头;在金属导管内和槽盒内的接头;按设备标准,已成为设备的一部分的接头。在保护导体内,不应串入开关器件。但为了便于测试,可设置能用工具拆开的接头。在采用接地电气监测时,不应将专用器件(如动作传感器、线圈)串接在保护导体中。器具的外露可导电部分不应用于构成其他设备保护导体的一部分。4.PEN导体PEN导体只能在固定的电气装置中采用,而且考虑到机械强度原因,其截面面积不应小于10mm2(铜)或16mm2(铝)。17.2.4保护导体保护
47、导体17.2建筑物的接地系统建筑物的接地系统PEN导体应按它可能遭受的最高电压加以绝缘。如果从装置的任一点起,中性导体和保护导体分别采用单独的导体,则不允许将该中性导体再连接到装置的任何其他接地部分(如由PEN导体分接出的保护导体)。然而,允许由PEN导体分接出的保护导体和中性导体都超过一根以上。对保护导体和中性导体,可分别设置单独的端子或母线。在这种情况下,PEN导体应接到为保护导体预设的端子或母线上。外部可导电部分不应用作PEN导体。5.保护和功能共用接地保护和功能共用接地用途的导体,应满足有关保护导体的要求,它也应符合相关的功能要求。对于信息技术电源的直流回路的PEL或PEM导体,也可用
48、作功能接地17.2.4保护导体保护导体17.2建筑物的接地系统建筑物的接地系统和保护接地两种共用功能的导体。外部可导电部分不应用作PEL和PEM导体。6.保护导体的配置当过电流保护器用作电击防护时,保护导体应合并到与带电导体同一布线系统中,或设置在靠它们最近的地方。7.保护导体电流超过10mA的加强型保护导体对于预期用作永久性连接,且所用的保护导体电流又超过10mA的用电设备,应按下述要求设置加强型保护导体:对保护导体的全长应采用截面面积至少为10mm2的铜导体或16mm2的铝导体;或再用一根截面面积至少与用作间接接触防护所要求的保护导体相同,而且一直敷设到那样一点,该点保护导体的截面面积不小
49、于10mm2(铜)或17.2.4保护导体保护导体17.2建筑物的接地系统建筑物的接地系统16mm2(铝)。这就要求该用电器具对第二根保护导体要设置单独的接线端子。在中性和保护导体合用一根导体(PEN导体),且该导体一直敷设至设备的端子上的TN-C系统中,则保护导体的电流可视为负荷电流。通常具有大保护导体电流的用电设备与装有剩余电流保护电器的装置可能不兼容17.2.4保护导体保护导体17.2建筑物的接地系统建筑物的接地系统1)接到总接地端子的保护联结导体。对于总等电位联结的保护联结导体和按要求接到总接地端子的保护联结导体,其截面面积都不应小于6mm2(铜)、16mm2(铝)、50mm2(钢)。2)用作辅助连接的保护联结导体。连接两个外露可导电部分的保护联结导体,其电导不应小于接到外露可导电部分的较小的保护导体的电导。连接外露可导电部分和外部可导电部分的保护联结导体,其电导不应小于相应保护导体二分之一截面面积所具有的电导。等电位连接线和接地母排应分别采用铜线和铜板,如图17-13所示。17.2.5保护联结导体保护联结导体(等电位联结导体等电位联结导体)17.2建筑物的接地系统建筑物的接地系统17.2.5保护联结导体保护联结导体(等电位联结导体等电位联结导体)本章完本章完 谢谢谢谢！
