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某物理尝试室信号接地体系作法探究

发布时间: 2019-07-14

  尝试室接地分干线通明绝缘包封铜绞线,由楼层LEB箱引出,穿墙引入需要信号接地的尝试室内,经底边距地1. 6 m的挂墙明拆隔分开关箱后,再通过结尾铜鼻子压接,接入物理尝试室用屏障工做平台(近似法拉第笼)。通明绝缘包封的铜绞线柔韧性好,利于现场安拆、拆卸和迁徙,可察看其内部能否发生严沉的断裂,便于查抄,做法详见图6。

  e. 按此方案实施后,尝试大楼内需要利用接地系统的尝试室内,有两套接地系统,会带来人员和设备的潜正在平安现患,特别是雷雨气候时。

  需满脚2 - 50 × 5铜排进线铜绞线出线。顶部和底部别离设置敲落孔,箱门带锁配公用钥匙,反面设永世性铭牌“仅供信号接地,严禁他用”。

  d. 50 mm2的铜芯线做为接地线且穿管引入尝试大楼,线正在室外、室内、进出地下室、穿越校园内部道的径,若何敷设美妙是比力棘手的问题。

  正在无限开挖范畴内,为确保接地电阻脚够低,采用HD - R10柔性接地体降阻,其本身为环保材质,内部含有大量导电离子。灌注前为液态,通过压力灌注或天然渗入到土壤间隙内,颠末一段时间后成为弥散的固态胶状。其感化第一能够将铜绞线进行包封,土壤和水分的,能够避免铜材被过早侵蚀;第二其本身就是机能优越的新型降阻材料,相对于保守的降阻剂,它不会跟着地下水逐步耗损殆尽,能够和接地铜材一路构成不变的接地体,供给不变的接地电阻。受季候影响和浅层地表水的变化的影响小。

  尝试楼被校园道环抱,周边环境复杂。仅正在大楼南侧有一小片绿地,东北侧有一铺拆广场,西北侧取文科大楼距离很是近,能开挖敷设接地网的区域很是狭小。为削减统一接地网的设备接地之间彼此干扰,分3个区域安插接地网。同时为降低接地电阻,充实操纵竖向地下空间,采用深井接地极、程度接地极、非开挖程度接地极组合方案。

  由此可见,目前接地系统的支流仍是共用接地系统是有其平安性、经济性、靠得住性、合用性等诸多方面考量的。笔者认为除了雷同本工程这种对信号接地系统有很是特殊需求外,仍是该当尽量避免利用接地系统,特别是如斯大型的接地系统。

  d. 采用50 mm2的铜芯线做为接地线引至D栋走廊合适的,及地下室合适,每根铜芯线穿PVC管敷设。

  深井接地极采用钻机打孔,孔径Φ120 mm,深30 m。钻孔内先放入250 mm2纯铜绞线,再经压力灌注柔性接地体HD - R10。共计10口,详见图4。深井接地极的铜绞线取程度接地网铜排采用放热焊接体例靠得住毗连。深井接地极既处理了场地面积狭小问题,也避免了浅层土壤电阻率变化大,为项目供给了相对不变的接地电阻。

  室外接地干线组信号接地网边各自引接一条250 mm2的单芯钢带铠拆铜芯电缆,过顶管功课敷设,深度不小于1 m,引至尝试大楼地下室信号接地系统MEB(3个)。钢铠取大楼钢筋网及原共用接地系统靠得住毗连做好屏障,同时为接地干线(电缆铜芯)供给机械。

  该物理学院正在其旧的尝试楼中采纳的处理方案:各个尝试室别离正在室外埠面下埋设必然尺寸的6 mm厚铜板做为接地极,采用35 mm2的BV线做为接地线明敷至尝试室内。经实践证明,此方式可以或许较为无效地避免共用接地系统中的杂散电流干扰,因而物理学院提出新尝试楼也但愿采用此方案,设置38根接地线个接地极。

  f. 接地干线和接地极之间的焊接达到38处,焊接面积小,利用必然年限后部门焊接点锈蚀断裂会成为大要率事务,难以确保系统靠得住运转。

  c. 仪器接地址要求接地电阻小于20 Ω,接地极埋深地下4 m摆布,采用厚度为6 mm、宽度为50 mm的紫铜排布成网格(焊接),此中网格面积为2 m × 2 m,相邻紫铜排间距1 m。

  a. 正在物理楼四周合适的地址放置的接地址38个,此中电子学接地址11个,仪器接地址27个,各自互不相连。

  c. 接地电阻要求为2 Ω或20 Ω,虽然接地电阻不是影响接地系统结果的次要要素,但若是接地电阻值脚够小,有杂散电流流过时惹起的电压差会更小,对尝试设备仪器的干扰会更小。

  通过以上阐述能够看出,设相信号接地系统,确保系统的接地极、室内接地干线、干线的“清洁”很坚苦,设想方案要更缜密,施工程度要更高,施工或一个不小心都可能会导致信号接地系统取大楼共用接地系统混为一体。此外引入新“地”之后,也带来了一些平安现患,SPD和SPMS系统不克不及完全处理问题,因而对尝试室的办理轨制、人员培训也提出了很高的要求。谁能用,若何用,决定了信号接地系统可否靠得住运转,因而对该系统办理者的理论程度也提出了很高的要求。

  尝试室相关办理接地系统可否靠得住运转,最环节的要素之一就是办理,因而设想对校方尝试室办理提出了一些要求:① 信号接地系统的MEB / LEB的钥匙由专人办理,任何尝试室需要利用该系统,必需颠末熟悉该系统工做道理和利用要求的担任人同意;② 本系统仅用于物理尝试室信号接地,严禁用于防雷接地、防静电接地、防电蚀接地、电源接地等其他用处;③ 雷雨气候本工程所有利用该接地系统的尝试室,必需将系统用隔分开关断开,避免雷击制员伤亡和设备损坏;④ 无信号接地需求时,应将系统隔分开关断开,避免干扰其他尝试室一般工做;⑤ 物理尝试室需按照本身讲授尝试特点制定信号接地系统的利用办理,而且对教师和学生进行平安教育,严酷贯彻实施办理;⑥ 成立按期巡检轨制,查抄尝试室的信号接地系统利用能否规范,查抄SPD雷击次数、对失效SPD及时改换。

  当SPD过压导通次数达到极限时失效,此时大楼共用接地系统和信号接地系统导通,信号接地系统成为共用接地系统的一部门,其性。SPD安拆正在吊顶内带锁的MEB / LEB箱内,日常平凡查看其形态坚苦。因而设想采用了一套SPMS系统,通过WSC雷击计数器计较SPD履历的雷击次数,颠末SEMGT模块和CANBUS通信总线向SPMS办事器上传SPD寿命形态,尝试室办理人员通过此套系统能够评估信号接地系统靠得住性和进行损坏SPD的精确定位和及时改换。

  b. 电子学接地址要求接地电阻小于2 Ω,接地极埋深地下4 m摆布,采用厚度为6 mm、宽度为50 mm的紫铜排布成网格(焊接),此中网格面积为2 m × 4 m(10个),4 m × 6 m(1个),相邻紫铜排间距0. 5 m。

  统一尝试室内有两套“地”,信号接地系统的地电位趋近于室外大地电位,而击中尝试大楼后,共用接地系统取信号接地系统两个地之间势必会发生很高的电压差。楼层越高电位差越大,因而需要正在两套接地系统之间设置合适的开关元件。设想正在信号接地系统MEB和LEB箱内均设置I 级试验(1. 2 / 50 μs)SPD,Up 1. 5 kV,Ii m p 12. 5 kA,1P,毗连两套接地系统。当两套接地系统之间电压差过大时,通过SPD瞬态低阻导通两套接地系统,将电压拉平,确保人身平安和设备平安;雷击事后SPD恢复高阻常态,两套接地系统彼此隔离,继续各司其职。

  针对校方提出的方案,笔者取物理学院尝试室担任人多次沟通,并实地调查现场后,阐发项目标现实前提,采用问题导向的方式,优化信号接地系统方案。新方案采用室外接地体(深井接地极和程度接地极相连系)+ 柔性接地体 + 绝缘铜排接地干线 + 接地分干线 + SPD + SPMS系统的做法,分为3组愈加平安靠得住地处理信号接地问题,同时处理安拆敷设的美妙问题。

  本项目为某高校尝试楼,建建面积约3. 5万m2,共计9层,建建高度36 m,属于二类高层,布局形式为钢筋混凝土框架布局,根本形式为桩根本,原设想采用共用接地系统。项目完工后,尝试大楼利用部分之一 —— 物理学院提出此后有部门科研仪器设备需安拆的信号接地线系统,避免原共用接地系统中杂散电流的干扰,以满脚细密仪器讲授和尝试利用需求(部门物理尝试采用单电子撞击体例,对电源和接地要求很是高)。

  采用钻机地坪下弧形钻孔,孔径Φ120 mm,深度为不低于4 m,局部可埋深正在5 ~ 6 m,内穿250 mm2纯铜绞线并压力灌注柔性接地体HD - R10。实施前需对地下管线进行遥感探测定位,避免施工中对地下管线的,同时避免现有道开挖,起接地极毗连和降阻感化。

  b. 室外接地网格安插区域虽然取尝试大楼根本接地间隔一条道,距离约25 m,但正在尝试楼东侧附近有另一栋讲授大楼,接地网格安插区距离此讲授大楼距离仅为5 m 20 m(电子设备接地取防雷接地系统分隔时,两接地网的距离不宜小于20 m),容易受临近大楼地网散流干扰。

  信号接地系统总等电位端子箱MEB需满脚:1250 mm2铠拆电缆进线铜排出线。顶部和底部别离设置敲落孔,箱门带锁配公用钥匙,反面设永世性铭牌“仅供信号接地,严禁他用”。

  正在室外埠坪下 - 1 m深处敷设 - 50 × 5铜排网格,网格交叉处采用放热焊接,接头涂刷沥青防止电化学侵蚀,并沿网格浇注柔性接地体HD - R10。程度接地极网格安插及间距详见图4。

  GJ 16 - 2008《平易近用建建电气设想规范》中要求电子设备应同时具有信号电接地(信号地)、电源接地和接地3种接地系统。电子设备接地宜取防雷接地系统共用接地网,接地电阻不该大于1 Ω。我国现行规范系统是从推建建物采用共用接地系统,不激励设置接地系统,其次要目标是为了防止一栋建建物内存正在两套接地系统,正在雷击和毛病时各电气系统间呈现电位差而惹起人身电击之类的电气风险。

  当建建物内部设备的特殊性决定了需要采用信号接地系统,若何才能防备风险,确保设备一般工做的同时接地系统能够平安靠得住运转,平抑雷击或毛病时两套接地系统之间的电压差,确保人身、设备的平安,规范信号接地系统的利用和办理。

  室内接地干线扁铜排做为楼层程度及竖向接地干线,由地下室信号接地系统的3个MEB箱引出,经A、B、C 3栋电井引至各栋楼层信号接地等电位联合端子箱LEB,分区域为本栋大楼供给3个的接地干线。铜排全程包裹厚度不小于0. 55 mm的热塑绝缘包封护套,干线分支处用螺栓压接后绝缘带绑扎,确保接地干线全程不取桥架或任何其他金属发生接触,连结信号地的“清洁”。接地干线沿金属桥架敷设,桥架每隔2 m固定一次,转弯处添加固定点,且金属桥架需取建建物防雷接地系统靠得住联合。楼层程度径均敷设正在吊顶内,详见图5、图6。

  下面以笔者设想的一个既有建建项目新增信号接地系统为例,引见若何正在无限的场地空间内扶植信号接地系统以及处置以上问题的思和处理法子,为同业正在特定类型项目标设想工做供给一些可供参考和自创的方式。


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