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弱电工程中安防及电器设备如何正确接地

来源: 发布时间:2018-9-7 2:06:02
弱电工程

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我们总说自己干的是弱电工程,但实际上在工程中,总要碰到强电的那些事。弱电集成夺控弱电集成在自身的网络和信息化基础上,以客户需求为核心,打造出一套DAN N2011弱电智能集成系统解决方案,在成本和功能需求上达到一个较为完美的统一。弱电工程指第二类应用。主要包括:1、电视信号工程,如电视监控系统,有线电视。2、通信工程,如电话。3、智能消防工程。4、扩声与音响工程,如小区 中的背景音乐广播,建筑物中的背景音乐。5、综合布线工程,主要用于计算机网络。既然是强电,那肯定就会涉及到用电安全,我们常说的电气安全的含义主要有3种:设备安全、消防(xiāo fáng)安全、人身安全。 如果分不清可以参照:强电与弱电、高压与低压,还分不清? 熔断器、又名空气断路器的功能是短路(电流不经用电器,直接连电源两极)和过载保护,其作用是保证设备安全和消防安全。电气设备上的地线(别称:避雷线)(或接地端子),是把设备上在故障情况(Condition)下可能带电的金属部分用导线连结起来的引出线,它的主要作用是确保人身安全。 我们知道,按变压器(Transformer)次级的中性点是否接地分类,线电压在1 kV伏以下的低压电网一般分两种:接地电网和不接地电网。国家标准(GB5306—85)要求,在接地电网中,变压器低压端的中性点必须直接接地,且接地电阻不大于4Ω。在不接地电网中,变压器低压端的中性点是不接地的。为了减轻高压串入低压的危险,在中性点与大地之间一般装设击穿保险器。当电气设备在不同的电网中使用时,它的地线应按国家标准中相应的要求用不同的方法进行连接,具体如下: 1、在不接地电网中使用时的接法 在不接地电网中,应将电气设备上的地线与大地紧密地连接起来,即将设备保护接地,如图1所示。据图可知人体电阻Rr与接地电阻Rb处于并联状态(state)。当一相碰壳时,接地电流(Electron flow)Id通过(Rr/Rb)和电网对地绝缘(insulated)阻抗形成回路。设各相对地绝缘阻抗相等,均为Z,电网相电压为U,运用电工学(engineering)方法可求得漏电设备的对地电压为: 一般情况下|Z|很大,Rb<<|Z|,所以保护接地后设备的对地电压大大降低,只要适当控制Rb的大小就可将设备的对地电压限制在安全范围内。国家标准要求在一般情况下Rb不大于4Ω。 保护接地必须有接地装置,接地装置由接地体和接地线(包括地线网)组成。接地体分自然接地体和人工接地体,它是接地装置的重要组成部分,必须严格按标准安装(ān zhuāng)制作,现简要介绍如下。 凡与大地有可靠接触的金属导体,除另有规定(guī dìng)外均可作为自然接地体。如埋设在地下的金属水管、井管等等。人工接地体通常采用直径(diameter)40~50 mm的钢管或40 mm×40 mm×4 mm~50 mm×50 mm×5 mm的角钢垂直埋设。为兼顾成本与性能(xìng néng),长度一般以2.5 m左右为宜,数量不少于两根。它们可以成排布置,也可作环形或射线形分布,如图2所示,具体参数见图3。无论是自然接地体还是人工接地体,安装完后都需对接地电阻进行测量,达标方可投入使用。 把自来水管作接地体或 ;插根铁丝当地线 ;是不符合要求的,也是很危险的。 2、在接地电网中使用时的接法 在接地电网中,应将电气设备上的地线与保护零线紧密地连接起来,即将设备保护接零,如图所示。当某相带电部分碰连设备外壳时,通过设备外壳形成该相对零线的单相短路,即碰壳短路。短路电流Id能促使线路上的保护装置(如熔断器RD)迅速动作,切断故障部分的电源,消除触电危险。 我们必须注意,在接地电网中是不许对设备进行保护接地的,原理如图5所示。设接地电网相电压为U,变压器低压中性点接地电阻为Ro,设备外壳的对地电压为Ud,如果该设备有保护接地装置,当某相发生碰壳短路时,由于人体电阻Rr与保护接地电阻Rd处于并联状态,且Rd<<Rr,Rd≈Ro≈4Ω人体承受的电压为: 显然这个电压对人体是危险的,这说明在接地电网中保护接地设备本身并不安全。 同样理由,此时零线对地电压由原来的Uo=0变为: 这使得整个系统不再安全,其它保护接零设备也都带上了危险电压。与此同时,由于R
  D、Ro限制(limit)了故障(fault)电流(Electron flow)的大小,线路上的保护(bǎo hù)装置可能不会动作而使这种危险状态长期存在。弱电工程指第二类应用。主要包括:1、电视信号工程,如电视监控系统,有线电视。2、通信工程,如电话。3、智能消防工程。4、扩声与音响工程,如小区 中的背景音乐广播,建筑物中的背景音乐。5、综合布线工程,主要用于计算机网络。 可见,不看设备工作的电网(diàn wǎng)环境,片面强调 ;是地线就该接地 ;的观点是不正确的。 3、有特殊要求时的处理方法 由于接地电网在减轻故障接地的危险、稳定(解释:稳固安定;没有变动)系统的电位等方面有一定的优势而被广泛应用。如果没有特殊要求,我国的低压电网一般采用接地方式。从前面的分析可知,在这样的电网中是不许将设备保护接地的。另一方面,随着电子技术突飞猛进的发展,集成(jí chéng)电路、晶体管等半导体(semiconductor)器件在各种设备上得到了越来越广泛的应用。这类设备上的地线除确保人身安全外还有防止(fáng zhǐ)静电和电磁干扰、提高设备可靠性的作用。这样的设备一般要求保护接地。对于这类设备,它们的地线可按以下3种情况酌情处理。 (1)对于大型机械设备,应单独建立不接地电网供电,以便对设备采取保护接地的措施。 (2)对于中小型(xǐao xǐng)设备,在接地电网中使用时,应通过(tōng guò)隔离变压器(Transformer)建立不接地电源进行二次供电。值得注意(attention)的是,隔离变压器是接地电网的负载,其铁芯应保护接零。设备是隔离变压器所建立的不接地电源的负载,所以应保护接地。 (3)对于安防监控这类小型设备,其工作环境干燥,外设一般是塑料部件,漏电危及人身安全的可能性很小,其地线的主要作用是防止静电和电磁干扰、提高设备可靠性。 在接地电网中使用时,如有必要,这类设备的地线可经过图3所示的阻容网络接地。这个电路常跨接于彩色电视机的 ;冷地 ;和 ;热地 ;之间。 电阻(中文名:电阻器) 、电容分别泄放静电和高频谐波。值得注意的是,电路的结构和参数(parameter)涉及安全问题,不应随意更改。由于有这个网络的隔离,对接地装置的要求变得很低,它可以是自来水管,也可以是插座上的火线或零线。当然,插座上的火线和零线一般带有高频谐波,从这点考虑用自来水管做接地装置要好一些。

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