【摘要】接地對衡器來說至關(guān)重要,接地不良輕者造成設(shè)備故障而停產(chǎn),重者造成人身傷害,尤其是在潮濕的 雷雨季節(jié),這一問題就會更加突出。傳感器和稱重儀表等弱電設(shè)備由于其耐過電壓的能力差,強(qiáng)電場在導(dǎo)體上產(chǎn)生的感應(yīng)電壓就足以使其損壞而出現(xiàn)不明原因的故 障,這些故障很多通過接地或屏蔽就可以消除。介紹了系統(tǒng)接地的型式、接地的種類以及的接地和維護(hù),以期提高電子衡器長期使用的可靠性。
【關(guān)鍵詞】接地;接地型式;接地電阻;屏蔽;維護(hù)
一、概述
衡器(電子衡器只是其中的一種,但衡器有其特殊性,大型衡器的承載器大多在露天工作,直擊雷對其影響較大)的接地是一個老生常談的問題了,僅《衡器》雜志 就有過 5~6 篇類似的“防雷與接地”方面文章,但就接地的型式、維護(hù)、接地電阻的計算、電位參考點(diǎn)等幾乎沒談及。
就供電的電網(wǎng)而言,也存在著一些不足,如國家標(biāo)準(zhǔn)已要求電網(wǎng)應(yīng)采用“三相五線制”的供電方式,鑒于目前的電網(wǎng)全部是“三相四線制”供電方式,一下子是無法改變目前的現(xiàn)狀,改造也不現(xiàn)實(shí),大多采用補(bǔ)救的增加“接地裝置”方式來實(shí)現(xiàn)。
每年的雷雨季節(jié)都能聽很多關(guān)于雷電給我們?nèi)祟愒斐傻膫蛽p失(最典型的是青島黃島油庫的雷擊起火,幾萬噸原油化為灰燼,造成了極大的經(jīng)濟(jì)損失,防止雷電造成損害的最主要措施就是通過接地來實(shí)現(xiàn)。接地是確保衡器正常工作和安全防護(hù)的重要措施之一。
接地是通過衡器上的任何部分與大地(土壤)間作良好的電氣連接來實(shí)現(xiàn),在電網(wǎng)為三相四線制時一般是給衡器再做一個接地裝置。接地裝置通常由接地體和接地線組成,與土壤直接接觸的部分(一般為金屬體)稱為接地體,連接衡器與接地體之間的導(dǎo)線稱為接地線。
二、系統(tǒng)的接地型式及電子衡器常用的型式
根據(jù) GB14050-2008 的規(guī)定系統(tǒng)的接地型式有三類五種,分別是:TN 系統(tǒng)、TT 系統(tǒng)和 IT 系統(tǒng)
三大類,在 TN 系統(tǒng)中又分為“TN-S 系統(tǒng)、TN-C 系統(tǒng)和 TN-C-S 系統(tǒng)”。下面分別介紹它們的接地型式。國家推薦接地采用“TN-S 系統(tǒng)”,但由于原來的電網(wǎng)均是按三相四線制配制的,鑒于目前的情況 TT 系統(tǒng)就是對原來的三相四線制供電線路的一種補(bǔ)救的方法,但在實(shí)際接地布置中多以 IT 系統(tǒng)的型式出現(xiàn)。一般要求接地線(保護(hù)導(dǎo)體)的電阻僅為 0.5Ω,而中性導(dǎo)體的要求多為 10Ω,所以TN-C 系統(tǒng)和 TN-C-S 系統(tǒng)使用后其接地效果就差一些。IT 系統(tǒng)保護(hù)接地導(dǎo)體的電阻應(yīng)控制到最小(0.5Ω求)。
1、TN 系統(tǒng)的接地型式
TN 系統(tǒng)中的 TN-S 的接地型式如圖 1 所示。
圖1
TN-S 系統(tǒng)的接地型式
從圖 1 中可以看出,三相五線制可以消除三相負(fù)荷不均勻或損壞時的中性線帶電的危害,同時
由于保護(hù)導(dǎo)體的電阻非常小(0.5Ω),不管是電源的問題還是雷擊的問題都能起到良好的保護(hù)作用。
2、TT 系統(tǒng)的接地型式
TT 系統(tǒng)的接地型式如圖 2 所示。
圖2
TT 系統(tǒng)的接地型式
圖 2 是對現(xiàn)有三相四線的一種改進(jìn)布置圖,也是目前常用的一種方式。這種布置方的 PE 接
地導(dǎo)體其電阻應(yīng)符合 0.5Ω的要求,接地裝置的接地電阻符合使用要求即可。
3、IT 系統(tǒng)的接地型式
IT 系統(tǒng)的接地型式如圖 3 所示。
圖3
IT 系統(tǒng)的接地型式
圖 3 是我們目前常用的接地型式之一,因為國標(biāo)中規(guī)定中性導(dǎo)體的電阻為不大于 10Ω,接地裝
置符合設(shè)計要求就可以。如果是單相電源,只是把 L2 和 L3 去掉就可以了。
4、電子衡器常用的接地型式
目前電子衡器常用的接地型式大多是 TT 和 IT 系統(tǒng)的接地型式。動力部分選用三相供電時,與
TT 和 IT 系統(tǒng)的接線方式基本相同;當(dāng)動力部分和控制部分為單相供電時,去掉 L2 和 L3 后就與現(xiàn)
有的接地型式一樣了。這種方式的接地不僅適用于電子衡器,而是適用于所有的衡器的接地。
三、零電位參考點(diǎn)與接地電阻的計算
過去發(fā)表的有關(guān)接地與防雷的很多文章僅講如何接地,從未提及零電位參考點(diǎn)(即接地的電位
參考點(diǎn))和接地電阻的計算與接地體的布置,在這里介紹一下這方面的知識。
1、零電位參考點(diǎn)的確定
根據(jù)電能在大地中的傳遞擴(kuò)散、大地容納電能的方式和相關(guān)規(guī)定,一般是以距離地表面 20m 深
處為零電位參考點(diǎn)的,在此深處及以下,幾乎測不到電能的壓差,所以習(xí)慣上就以距離地表深 20m
處作為零電位的參考點(diǎn)。
2、接地電阻的計算
關(guān)于接地電阻的計算也很少文章談及,一般是先計算單根的接地(導(dǎo))體的接地電阻的,單根
長約 3m 的接地體接地電阻計算公式為:R≈0.3ρ(ρ—土壤電阻率值),然后根據(jù)分配給接地體
的電阻值確定接地體的根數(shù),再考慮接地體的布置。在接地體的布置上盡量考慮等電位布置方式,
以減少接地體間的電位差。