Messa a terra antistatica e suo rapporto con altre basi
1. Diversi concetti di messa a terra
1. Messa a terra protettiva
La messa a terra protettiva è quella di effettuare una buona connessione metallica tra la parte metallica non carica dell'apparecchiatura elettrica e il corpo di messa a terra.
Quando l'isolamento di un dispositivo elettrico senza messa a terra protettiva è danneggiato, il suo guscio può essere caricato. Se il corpo umano riceve una scossa elettrica e il guscio del dispositivo elettrico può essere ferito da scosse elettriche o causare pericolo di vita. Nel sistema di alimentazione in cui il punto neutro è direttamente a terra, la corrente di cortocircuito del suolo scorre verso il punto neutro attraverso il corpo e la terra; nel sistema di alimentazione in cui il punto neutro è sepolto direttamente a terra, la corrente di terra scorre nella terra attraverso il corpo umano ed è formata dalla capacità da linea a terra Accesso, entrambe le situazioni possono causare una scossa elettrica al corpo.
Se un'apparecchiatura elettrica di accattonaggio dotata di un dispositivo di messa a terra viene eccitata quando l'isolamento danneggia il guscio, la corrente di cortocircuito a terra passerà lungo il corpo di messa a terra e il corpo umano allo stesso tempo. Sappiamo che: in un circuito parallelo, il valore di corrente attraverso ogni circuito di diramazione e la dimensione della resistenza è inversamente proporzionale.
Minore è la resistenza alla messa a terra del dispositivo di messa a terra, minore è la corrente che scorre attraverso il corpo umano. Generalmente, la resistenza del corpo umano è centinaia di volte più grande della resistenza alla messa a terra, e la corrente che scorre attraverso il corpo umano è anche centinaia di volte più piccola della corrente che scorre attraverso il corpo di messa a terra. Quando la corrente di cortocircuito scorre, la caduta di tensione prodotta è molto piccola, quindi la tensione del guscio verso il suolo non è alta. Quando una persona sta a terra per toccare il guscio, la tensione che il corpo umano porta è molto bassa e non c'è pericolo. Pertanto, l'installazione di un dispositivo di messa a terra protettivo e la riduzione della sua resistenza alla messa a terra è una misura efficace per evitare il rischio di scosse elettriche.
2. Messa a terra del lavoro
Il collegamento di un certo punto (di solito un punto neutro) nel sistema di alimentazione alla terra direttamente o attraverso apparecchiature speciali (come bobine di soppressione dell'arco, impedenze, resistenze, ecc.) è chiamato messa a terra funzionante.
La funzione del terreno di lavoro è la seguente:
(1) Principalmente il punto neutro è a terra, necessario per il funzionamento del sistema. Nel sistema ad alta tensione, il metodo di messa a terra a punti neutri può far funzionare con precisione la protezione del relè di messa a terra ed eliminare l'overvoltage di messa a terra ad arco monofase. La messa a terra del punto neutro può impedire lo spostamento della tensione a sequenza zero e mantenere la tensione trifase fondamentalmente bilanciata. È significativo per i sistemi a bassa tensione e può facilitare l'uso di alimentatori monofase. Inoltre, nel sistema di alimentazione a un piano a due fili, poiché una fase è messa a terra, il terreno viene utilizzato come conduttore di fase, il che riduce l'investimento nella costruzione della linea.
(2)Ridurre la tensione di contatto del corpo umano
In un sistema isolato a punto neutro, quando una fase è messa a terra e il corpo umano tocca un'altra fase, la tensione di contatto ricevuta dal corpo umano supererà la tensione di fase e diventerà la tensione di linea.
Quando il punto neutro è a terra, poiché la resistenza al suolo del punto neutro è molto piccola o vicina allo zero, anche la differenza potenziale tra il punto neutro e il terreno è vicina allo zero. Quando il monaco colpisce l'orologio e tocca il terreno e il corpo umano tocca l'altra fase, la tensione di contatto del corpo umano è solo vicina o uguale alla tensione di fase. Pertanto, la tensione di contatto del corpo umano è ridotta.
(3)Tagliare rapidamente l'apparecchiatura difettosa
Nel sistema di isolamento a punti neutri, quando una fase è messa a terra, la corrente di terra è molto piccola. Pertanto, l'apparecchiatura di protezione non può agire rapidamente per tagliare la corrente e il guasto continuerà a lungo.
È diverso nella messa a terra neutra. Quando una fase è messa a terra, la corrente di terra diventa una grande corrente di cortocircuito monofase. L'apparecchiatura di protezione può tagliare con precisione e rapidità la linea difettosa per garantire il normale funzionamento di altre linee e attrezzature.
(4)Ridurre il livello di isolamento della progettazione delle apparecchiature elettriche e delle linee elettriche:
Come accennato in precedenza, quando una fase è messa a terra nel sistema di messa a terra a punti neutri, la tensione di terra delle altre due fasi non salirà a √3 volte la tensione di fase, ma approssimativa o uguale alla tensione di fase, quindi nel punto neutro nel sistema di messa a terra, quando si progettano apparecchiature elettriche e linee, il livello di isolamento è considerato solo in termini di tensione di fase. Pertanto, i costi di costruzione sono ridotti e gli investimenti vengono risparmiati.
3. Ripetere la messa a terra
In un sistema di alimentazione a bassa tensione con messa a terra ripetuta, quando si verifica un cortocircuito di terra, la tensione al suolo della linea neutra può essere ridotta; quando la linea neutra è scollennetta, il grado di guasto può essere ridotto; per il circuito di illuminazione, la linea neutra può essere impedita di essere scollettata contemporaneamente. Si verifica un incidente come la combustione di lampadine causato da una collisione con il guscio.
In caso di mancanza di ricezione ripetuta, quando il filo neutro è scollegato, purché un dispositivo elettrico dietro il punto di disconnessione abbia un cortocircuito del guscio, i gusci di altri dispositivi collegati al guscio avranno coppie vicine alla tensione di fase. Tensione di terra. In caso di messa a terra ripetuta, il livello della tensione di terra UD sull'involucro dell'apparecchiatura dietro il punto di disconnessione è determinato dalla resistenza alla messa a terra del punto neutro del trasformatore e dalla resistenza alla messa a terra del dispositivo di messa a terra ripetuto.
Se viene ripetutamente messa a terra (parallela) in più punti, il valore di resistenza alla messa a terra è molto basso e anche la tensione al suolo del guscio di fase dietro il punto di interruzione della linea zero è molto piccola e il pericolo per il corpo umano sarà notevolmente ridotto.
Dall'analisi di cui sopra, si può vedere che la disconnessione della linea neutra è un fattore sfavorevole che influisce sulla sicurezza, quindi il verificarsi della disconnessione della linea neutra dovrebbe essere evitato il più possibile. Ciò richiede attenzione alla qualità dell'installazione durante la costruzione della linea zero, nessun rapporto di fusibile e quadri di commutazione devono essere installati sulla linea zero e si deve prestare attenzione alla manutenzione e all'ispezione durante il funzionamento.
4. Punto neutro, punto zero e linea neutra, linea zero
La connessione a stella comune degli avvolgimenti trifase di generatori, trasformatori e motori è chiamata punto neutro. Se gli avvolgimenti trifase sono bilanciati, gli eccellenti valori di tensione dal punto neutro ai terminali esterni di ogni fase devono essere uguali. Se il punto neutro è a terra, questo punto è anche chiamato punto zero.
Il filo estratto dal punto neutro è chiamato linea neutra; il filo estratto dal punto zero è chiamato linea neutra.
5. Cablaggio di protezione dai fulmini
La messa a terra allo scopo di prevenire danni da fulmini al fine di condurre rapidamente la corrente di fulmine nella terra è chiamata messa a terra per la protezione dai fulmini.
Il dispositivo di messa a terra per la protezione dai fulmini include le seguenti parti:
(1) Dispositivo ricevente di fulmini: pali metallici (dispositivi di terminazione dell'aria) che ricevono direttamente o indirettamente fulmini, come parafulmini, cinture di protezione dai fulmini (reti), fili di terra sopraelevati e fulmini, ecc.
(2)Filo di messa a terra (down-lead): il conduttore metallico utilizzato per collegare il dispositivo ricevente del fulmine e il dispositivo di messa a terra.
(3)Dispositivo di messa a terra: la somma del filo di messa a terra e del corpo di messa a terra. I dispositivi di ricezione dei fulmini, i conduttori verso il basso e i dispositivi di messa a terra sono collettivamente indicati come dispositivi di protezione dai fulmini.
La resistenza alla messa a terra della frequenza di potenza di vari dispositivi di messa a terra di protezione dai fulmini dovrebbe generalmente essere determinata in base alle condizioni di contrattacco quando un fulmine colpisce. Quando il dispositivo di protezione dai fulmini e il terreno di lavoro dell'apparecchiatura elettrica utilizzano una griglia di messa a terra generale, la resistenza alla messa a terra deve soddisfare i requisiti di valore minimo. La resistenza alla messa a terra di vari dispositivi di messa a terra speciali per la protezione dai fulmini non è generalmente maggiore dei seguenti valori:
*Il parafulmine installato separatamente all'aperto non è generalmente superiore a 1Ω. Nell'area ad alta resistività del suolo, può anche essere aumentato in modo appropriato se non soddisfa le condizioni di contrattacco;
*Il punto di messa a terra dei parafulmini che possono essere installati sul telaio della centrale dell'opera di Pechino deve essere collegato alla griglia di messa a terra principale e a un dispositivo di messa a terra centralizzato (la resistenza alla messa a terra non è superiore a 10Ω), ma il punto di messa a terra del parafulmine e il punto di messa a terra del trasformatore principale devono essere messa a terra. La lunghezza del corpo di messa a terra del bordo medio deve essere maggiore di 15 M;
* La resistenza alla messa a terra del filo di protezione dai fulmini in testa della linea elettrica è di 10 ~30Ω in base alla resistività del suolo;
*La resistenza alla messa a terra dell'arrestatore di tipo valvola installato separatamente, dell'arrestatore di tipo tubo e dello spazio protettivo è di 10Ω;
*La resistenza alla messa a terra del parafulmine del camino è di 30Ω
*La resistenza alla messa a terra del parafulmine sulla torre dell'acqua è di 30Ω
*La resistenza alla messa a terra del perno della bottiglia in porcellana del piombo in testa è di 20Ω
6. Messa a terra elettrostatica
La messa a terra che forma un anello con oggetti elettrici statici o oggetti che possono generare elettricità statica (non isolata) attraverso un conduttore statico e la terra è chiamata messa a terra elettrostatica. La resistenza alla messa a terra della tartaruga superficiale non è generalmente superiore a 10Ω.
Messa a terra antistatica e altre relazioni di messa a terra
Ci sono due metodi di posa comunemente usati per il filo di terra nella zona di protezione elettrostatica nel progetto antistatico: uno è il filo di terra appositamente estratto dal corpo di messa a terra del filo di terra sepolto, ed è posato separatamente al posto di lavoro antistatico della linea di produzione. Ai fini di una perdita statica, il filo di messa a terra posato separatamente utilizza solitamente lamiere di ferro zincate con uno spessore superiore a 1 mm e una larghezza di circa 25 mm o un filo flessibile con nucleo di rame con una sezione trasversale superiore a 4-6 mm quadrati; il secondo è quello di utilizzare un sistema di alimentazione trifase a cinque fili Il filo di terra dell'alimentatore viene condotto fuori dal filo neutro dell'alimentatore e il filo di terra viene condotto separatamente dal bus di messa a terra antistatico. Nel progetto, è chiamato "isolamento della resistenza al piombo di un punto". La resistenza alla messa a terra dalla scatola del trasformatore principale dell'alimentatore a terra dovrebbe essere inferiore a 4Ω.
In generale, la messa a terra elettrostatica può condividere lo stesso corpo di messa a terra con messa a terra protettiva o messa a terra funzionante con messa a terra ripetuta.
La messa a terra elettrostatica dovrebbe essere evitata il più possibile con la messa a terra del segnale di alcuni strumenti di precisione e la messa a terra di piccoli strumenti di parametro dovrebbe condividere lo stesso corpo di messa a terra. Lo scarico di elettricità statica a causa della messa a terra della tartaruga superficiale a volte può produrre impulsi più elevati e interferire con lo strumento.
La messa a terra elettrostatica deve essere separata dalla messa a terra di protezione dai fulmini. Poiché la messa a terra di protezione dai fulmini può generare un'alta tensione di contrattacco quando la corrente del fulmine viene scaricata, la tensione di contrattacco può essere introdotta nella zona di protezione elettrostatica attraverso la messa a terra elettrostatica per causare un incidente di sicurezza o danneggiare l'apparecchiatura. Nel progetto, la messa a terra elettrostatica deve essere separata dal terreno di protezione dai fulmini da una distanza di 20 M.
Per alcuni edifici, poiché il terreno di protezione dai fulmini e altri terreni sono stati condivisi nel progetto, la resistenza alla messa a terra del sistema deve essere inferiore a 1Ω. Inoltre, altri rami della linea di terra (esclusi i rami della linea di terra di protezione dai fulmini) devono essere dotati di dispositivi anti-contrattacco (componenti sensibili alla pressione, ecc.) e connessioni terrestri di protezione dai fulmini per formare un corpo equipotenziale.