Nền tảng chống tĩnh và mối quan hệ của nó với các nền tảng khác
1. Một số khái niệm nền tảng
1. Nền đất bảo vệ
Nền tảng bảo vệ là tạo ra một kết nối kim loại tốt giữa phần kim loại không sạc của thiết bị điện và thân nối đất.
Khi lớp cách nhiệt của một thiết bị điện không có nền tảng bảo vệ bị hư hỏng, vỏ của nó có thể được sạc. Nếu cơ thể con người bị điện giật và vỏ của thiết bị điện có thể bị thương do điện giật hoặc gây nguy hiểm đến tính mạng. Trong hệ thống điện nơi điểm trung tính được nối đất trực tiếp, dòng ngắn mạch mặt đất chảy trở lại điểm trung tính qua cơ thể và trái đất; trong hệ thống điện nơi điểm trung tính được chôn trực tiếp xuống đất, dòng điện mặt đất chảy vào trái đất qua cơ thể con người và được hình thành bởi tiếp cận điện dung đường thẳng xuống đất, cả hai tình huống đều có thể gây sốc điện cho cơ thể.
Nếu một thiết bị ăn xin điện được trang bị thiết bị nối đất được cung cấp năng lượng khi vật liệu cách nhiệt làm hỏng vỏ, dòng ngắn mạch nối đất sẽ đi dọc theo cơ thể tiếp đất và cơ thể con người cùng một lúc. Chúng tôi biết rằng: trong một mạch song song, giá trị hiện tại thông qua mỗi mạch nhánh và Kích thước của điện trở tỷ lệ nghịch đảo.
Sức đề kháng nối đất của thiết bị nối đất càng nhỏ, dòng điện chảy qua cơ thể con người càng nhỏ. Nói chung, sức đề kháng cơ thể con người lớn hơn hàng trăm lần so với sức đề kháng tiếp đất, và dòng chảy qua cơ thể con người cũng nhỏ hơn hàng trăm lần so với dòng chảy qua cơ thể tiếp đất. Khi dòng điện ngắn mạch chảy qua, điện áp giảm được sản xuất là rất nhỏ, vì vậy điện áp của vỏ xuống đất không cao. Khi một người đứng trên mặt đất để chạm vào vỏ, điện áp mà cơ thể con người mang là rất thấp và không có nguy hiểm. Do đó, lắp đặt thiết bị nối đất bảo vệ và giảm khả năng chống nối đất là một biện pháp hiệu quả để tránh nguy cơ bị điện giật.
2. Nền tảng công việc
Kết nối một điểm nhất định (thường là một điểm trung tính) trong hệ thống điện với trái đất trực tiếp hoặc thông qua các thiết bị đặc biệt (chẳng hạn như cuộn dây ức chế hồ quang, trở kháng, điện trở, v.v.) được gọi là nối đất làm việc.
Chức năng của mặt bằng làm việc như sau:
(1) Chủ yếu là điểm trung tính là có căn cứ, cần thiết cho hoạt động của hệ thống. Trong hệ thống điện áp cao, phương pháp nối đất điểm trung tính có thể làm cho bảo vệ rơle nối đất hoạt động chính xác và loại bỏ quá áp tiếp đất hồ quang một pha. Nối đất điểm trung tính có thể ngăn điện áp không trình tự dịch chuyển và giữ cho điện áp ba pha về cơ bản cân bằng. Nó có ý nghĩa đối với các hệ thống điện áp thấp và có thể tạo điều kiện thuận lợi cho việc sử dụng nguồn cung cấp điện một pha. Ngoài ra, trong hệ thống cung cấp điện một mặt đất hai dây, vì một pha được nối đất, mặt đất được sử dụng làm dây dẫn pha, làm giảm đầu tư xây dựng đường dây.
(2) Giảm điện áp tiếp xúc của cơ thể con người
Trong một hệ thống cách điện điểm trung tính, khi một pha được nối đất và cơ thể con người chạm vào một pha khác, điện áp tiếp xúc mà cơ thể con người nhận được sẽ vượt quá điện áp pha và trở thành điện áp đường dây.
Khi điểm trung tính được nối đất, vì điện trở mặt đất của điểm trung tính rất nhỏ hoặc gần bằng không, sự khác biệt tiềm năng giữa điểm trung tính và mặt đất cũng gần bằng không. Khi nhà sư chạm vào đồng hồ và chạm đất và cơ thể con người chạm vào pha khác , Điện áp tiếp xúc của cơ thể con người chỉ gần hoặc bằng điện áp pha. Do đó, điện áp tiếp xúc của cơ thể con người bị giảm.
(3) Nhanh chóng cắt bỏ các thiết bị bị lỗi
Trong hệ thống cách nhiệt điểm trung tính, khi một pha được nối đất, dòng điện mặt đất rất nhỏ. Do đó, các thiết bị bảo vệ không thể hành động nhanh chóng để cắt dòng điện, và lỗi sẽ tiếp tục trong một thời gian dài.
Nó khác nhau trong nền tảng trung lập. Khi một pha được nối đất, dòng điện mặt đất trở thành một dòng ngắn mạch một pha lớn. Các thiết bị bảo vệ có thể cắt chính xác và nhanh chóng các dây chuyền bị lỗi để đảm bảo hoạt động bình thường của các dây chuyền và thiết bị khác.
(4) Giảm mức độ cách nhiệt thiết kế của thiết bị điện và đường dây điện:
Như đã đề cập ở trên, khi một pha được nối đất trong hệ thống nối đất điểm trung tính, điện áp mặt đất của hai pha còn lại sẽ không tăng lên √3 lần điện áp pha, mà gần đúng hoặc bằng điện áp pha, vì vậy tại điểm trung tính Trong hệ thống nối đất, khi thiết kế thiết bị và đường dây điện, mức cách điện chỉ được xem xét về điện áp pha. Do đó, chi phí xây dựng được giảm và đầu tư được tiết kiệm.
3. Nối đất lặp lại
Trong một hệ thống cung cấp điện áp thấp với nối đất lặp đi lặp lại, khi một ngắn mạch mặt đất xảy ra, điện áp đến mặt đất của đường trung tính có thể được giảm; khi đường trung tính bị ngắt kết nối, mức độ lỗi có thể giảm; đối với mạch chiếu sáng, đường trung tính có thể được ngăn chặn bị ngắt kết nối cùng một lúc. Một tai nạn như đốt bóng đèn do va chạm với vỏ xảy ra.
Trong trường hợp không tiếp nhận lặp đi lặp lại, khi dây trung tính bị ngắt kết nối, miễn là một thiết bị điện phía sau điểm ngắt kết nối có ngắn mạch vỏ, vỏ của các thiết bị kết nối vỏ khác sẽ có các cặp gần điện áp pha. Điện áp mặt đất. Khi tiếp đất lặp đi lặp lại, mức độ UD điện áp mặt đất trên vỏ thiết bị phía sau điểm ngắt kết nối được xác định bởi điện trở nối đất của điểm trung tính của máy biến áp và điện trở nối đất của thiết bị nối đất lặp đi lặp lại.
Nếu nó được nối đất nhiều lần (song song) ở nhiều nơi, giá trị điện trở nối đất rất thấp và điện áp với mặt đất của vỏ pha phía sau điểm ngắt dòng 0 cũng rất nhỏ và nguy hiểm cho cơ thể con người sẽ giảm đi rất nhiều.
Từ phân tích trên, có thể thấy rằng việc ngắt kết nối đường trung tính là một yếu tố không thuận lợi ảnh hưởng đến an toàn, vì vậy nên tránh sự xuất hiện của sự ngắt kết nối của đường trung tính càng nhiều càng tốt. Điều này đòi hỏi phải chú ý đến chất lượng lắp đặt trong quá trình xây dựng đường số không, không có tỷ lệ cầu chì và thiết bị đóng cắt phải được lắp đặt trên đường số không, và phải chú ý đến việc bảo trì và kiểm tra trong quá trình vận hành.
4. Điểm trung tính, điểm 0 và đường trung tính, đường không
Kết nối sao chung của cuộn dây ba pha của máy phát điện, máy biến áp và động cơ được gọi là điểm trung tính. Nếu cuộn dây ba pha được cân bằng, các giá trị điện áp tuyệt vời từ điểm trung tính đến các thiết bị đầu cuối bên ngoài của mỗi pha phải bằng nhau. Nếu điểm trung tính là có căn cứ, điểm này còn được gọi là điểm 0.
Dây được rút ra từ điểm trung tính được gọi là đường trung tính; dây được rút ra từ điểm 0 được gọi là đường trung tính.
5. Hệ thống dây chống sét
Việc tiếp đất với mục đích ngăn ngừa thiệt hại sét để dẫn dòng sét vào trái đất nhanh chóng được gọi là tiếp đất chống sét.
Thiết bị nối đất chống sét bao gồm các bộ phận sau:
(1) Thiết bị nhận sét: cột kim loại (thiết bị kết thúc không khí) nhận sét trực tiếp hoặc gián tiếp, chẳng hạn như cột thu lôi, dây đai chống sét (lưới), dây nối đất trên cao và bộ chống sét, v.v.
(2) Dây nối đất (dẫn xuống): dây dẫn kim loại được sử dụng để kết nối thiết bị nhận sét và thiết bị nối đất.
(3) Thiết bị nối đất: tổng dây nối đất và thân nối đất. Thiết bị nhận sét, dây dẫn xuống và thiết bị nối đất được gọi chung là thiết bị chống sét.
Khả năng chống tiếp đất tần số công suất của các thiết bị tiếp đất chống sét khác nhau thường nên được xác định theo điều kiện phản công khi sét đánh. Khi thiết bị chống sét và mặt đất làm việc của thiết bị điện sử dụng lưới nối đất chung, điện trở nối đất phải đáp ứng các yêu cầu giá trị tối thiểu. Khả năng chống nối đất của các thiết bị nối đất đặc biệt chống sét khác nhau thường không lớn hơn các giá trị sau:
* Cột thu lôi được lắp đặt riêng ngoài trời thường không quá 1Ω. Trong khu vực điện trở suất đất cao, nó cũng có thể được tăng lên một cách thích hợp nếu nó không đáp ứng các điều kiện phản công;
* Điểm nối đất của các cột thu lôi được phép lắp đặt trên khung của Nhà máy điện Opera Bắc Kinh sẽ được kết nối với lưới nối đất chính cũng như thiết bị nối đất tập trung (điện trở nối đất không lớn hơn 10Ω), nhưng điểm nối đất của cột thu lôi và điểm nối đất của máy biến áp chính phải được nối đất. Chiều dài của cơ thể nối đất giữa cạnh phải lớn hơn 15M;
* Điện trở nối đất của dây chống sét trên cao của đường dây điện là 10 ~ 30Ω theo điện trở suất của đất;
* Điện trở nối đất của bộ bắt loại van được lắp đặt riêng biệt, bộ bắt loại ống và khoảng cách bảo vệ là 10Ω;
* Điện trở nối đất của cột thu lôi của ống khói là 30Ω
* Điện trở nối đất của cột thu lôi trên tháp nước là 30Ω
* Điện trở nối đất của chốt chai sứ của chì trên cao là 20Ω
6. Nối đất tĩnh điện
Nối đất tạo thành một vòng lặp với các vật thể hoặc vật thể tĩnh điện có thể tạo ra tĩnh điện (không cách điện) thông qua dây dẫn tĩnh và trái đất được gọi là nối đất tĩnh điện. Khả năng chống nối đất của rùa bề mặt thường không quá 10Ω.
Nền tảng chống tĩnh điện và các mối quan hệ nền tảng khác
Có hai phương pháp đặt thường được sử dụng cho dây đất trong vùng bảo vệ tĩnh điện trong dự án chống tĩnh điện: một là dây đất được rút ra đặc biệt từ cơ thể nối đất dây đất bị chôn vùi, và nó được đặt riêng cho trạm làm việc chống tĩnh điện của dây chuyền sản xuất. Với mục đích rò rỉ tĩnh, dây nối đất được đặt riêng thường sử dụng tấm sắt mạ kẽm có độ dày hơn 1mm và chiều rộng khoảng 25mm hoặc dây linh hoạt lõi đồng với mặt cắt ngang lớn hơn hình vuông 4-6mm; thứ hai là sử dụng hệ thống cung cấp điện năm dây ba pha Dây nối đất của nguồn điện được dẫn ra khỏi dây trung tính của nguồn điện, và dây đất được dẫn riêng ra khỏi xe buýt nối đất chống tĩnh điện. Trong dự án, nó được gọi là "cách ly kháng chì một điểm". Điện trở nối đất từ hộp biến áp chính của nguồn điện xuống đất phải nhỏ hơn 4Ω.
Nói chung, nối đất tĩnh điện có thể chia sẻ cùng một cơ thể tiếp đất với nền tảng bảo vệ hoặc nối đất làm việc với nối đất lặp đi lặp lại.
Cần tránh nối đất tĩnh điện càng nhiều càng tốt với việc tiếp đất tín hiệu của một số dụng cụ chính xác và nối đất của các dụng cụ tham số nhỏ nên có chung cơ thể nối đất. Xả tĩnh điện do tiếp đất của rùa bề mặt đôi khi có thể tạo ra các xung cao hơn và can thiệp vào dụng cụ.
Nối đất tĩnh điện nên được tách ra khỏi đất chống sét. Bởi vì tiếp đất chống sét có thể tạo ra điện áp phản công cao khi dòng sét được xả ra, điện áp phản công có thể được đưa vào vùng bảo vệ tĩnh điện thông qua nối đất tĩnh điện để gây ra tai nạn an toàn hoặc làm hỏng thiết bị. Trong dự án, nối đất tĩnh điện nên được tách ra khỏi mặt đất chống sét ở khoảng cách 20M.
Đối với một số tòa nhà, vì mặt đất chống sét và các căn cứ khác đã được chia sẻ trong thiết kế, điện trở nối đất của hệ thống phải nhỏ hơn 1Ω. Ngoài ra, các nhánh đường mặt đất khác (không bao gồm các nhánh đường đất chống sét) phải được trang bị các thiết bị chống phản công (các thành phần nhạy cảm với áp suất, v.v.) và các kết nối mặt đất chống sét để tạo thành một cơ thể trang bị.