无尘車(chē)间接地系统的分(fēn)哪几类？

无尘車(chē)间接地系统根据用(yòng)途, 具體(tǐ)可(kě)分(fēn)為(wèi)電(diàn)源系统接地、防静電(diàn)接地、電(diàn)气保护接地 、信息系统的接地 、電(diàn)子设备接地、防雷接地几种。

電(diàn)源系统接地

JGJ16— 2008《民(mín)用(yòng)建筑電(diàn)气设计规范 》中将低压配電(diàn)系统分(fēn)為(wèi) 3种形式, 即 T     N T、 TI。其中第一个字母 T   表示電(diàn)源变压器中性点直接接地。I                                                                                              表示電(diàn)源变压器中性点不接地(或通过高阻抗接地 )。第二个字母 T 表示電(diàn)气设备的外壳直接接地, 但和電(diàn)网的接地系统没有(yǒu)联系;N表示電(diàn)气设备的外壳与系统的接地中性線(xiàn)相连。 TN系统的電(diàn)源变压器的中性点接地, 根据電(diàn)气设备外露导電(diàn)部分(fēn)与系统连接的不同方式, 又(yòu)可(kě)分(fēn)為(wèi) 3 类 :TN-C系统 、TN-S系统 、TN-C-S系统。无尘車(chē)间建筑群體(tǐ)一般相对集中, 因此, 在设计中宜采用(yòng) TN-S或 TN-C-S系统 。变压器中性点接地、系统的保护線(xiàn)与中性線(xiàn)完全分(fēn)开, 这种方式对供電(diàn)、保护、经济合理(lǐ)性等均十分(fēn)有(yǒu)利 , 其选择原则与常规建筑一致。

防静電(diàn)接地

在无尘車(chē)间生产过程中, 静電(diàn)所造成的危害是多(duō)方面的。首先, 由于静電(diàn)吸附作用(yòng), 尘粒会吸附在器件和整机表面, 影响产品质量, 造成故障 ;其次, 電(diàn)晕放電(diàn)的能(néng)量对微電(diàn)子设备会造成干扰 ;另外, 当静電(diàn)严重时可(kě)能(néng)会引起火花(huā)放電(diàn), 并可(kě)能(néng)成為(wèi)易燃易爆气體(tǐ)、液體(tǐ)或粉尘及其混合物(wù)的引火源或导致爆炸。

為(wèi)了消除静電(diàn)所产生的危害, 必须采取一些措施。消除静電(diàn)的方法很(hěn)多(duō), 接地是消除静電(diàn)最普遍、经济、简便 、可(kě)靠的办法。在无尘車(chē)间中, 对所有(yǒu)会产生静電(diàn)的设备都应保证可(kě)靠接地。静電(diàn)接地方式主要有(yǒu)硬接地和软接地。硬接地是指直接与大地電(diàn)极作為(wèi)导電(diàn)性连接, 软接地则是通过一个限流電(diàn)阻连接到大地電(diàn)极, 以限制流过人體(tǐ)的電(diàn)流不超过 5 mA安全值 。静電(diàn)接地一般有(yǒu)以下 3种类型:

A.直接接地。将金属导體(tǐ)直接与大地进行電(diàn)气连接, 使金属导體(tǐ)的静電(diàn)電(diàn)位接近或等于大地的電(diàn)位。

B.间接接地。静電(diàn)压导體(tǐ)通过与表面全部或部分(fēn)紧密接触的金属导體(tǐ)与大地进行電(diàn)气连接。

C.跨接接地。两个或两个以上相互绝缘的金属导體(tǐ)进行导電(diàn)性電(diàn)气连接, 以建立一个供電(diàn)流流动的低阻抗通路, 然后再进行接地。防静電(diàn)接地系统根据不同要求设置接地连接端子。在一个房间内应设置等電(diàn)位的接地网格或闭合的接地铜排环。铜排截面积不应小(xiǎo)于 100 mm2 , 防静電(diàn)接地引線(xiàn)应从等電(diàn)位的接地网格或闭合铜排环 上就近接地连接。接地引線(xiàn)应使用(yòng)多(duō)股铜線(xiàn), 导線(xiàn)截面不应小(xiǎo)于 1.5 mm2 。防静電(diàn)接地系统在接入大地前应设置等電(diàn)位的防静電(diàn)接地基准板, 从基准板上引出接地主干線(xiàn), 其铜导體(tǐ)截面积不应小(xiǎo)于 95 mm , 并采用(yòng)绝缘屏蔽電(diàn)缆。接地主干線(xiàn)应与设置在防静電(diàn)區(qū)域内的接地网格或闭合铜排环连接。在主要生产场合采用(yòng)防静電(diàn)地坪, 在地坪敷设完毕后, 将防静電(diàn)地坪内的金属線(xiàn)与防静電(diàn)地坪所在空间的建筑柱上预留的接地端子相连。另外, 接地端子须通过柱内主筋与接地极连通, 以使静電(diàn)通过接地端子沿柱内主筋流向接地极。

无尘車(chē)间内不同功能(néng)的接地系统的设计均应遵循等電(diàn)位联结的原则, 其中直流接地系统不能(néng)与交流接地系统混接。静電(diàn)控制中的接地设计应以建筑物(wù)防雷接地為(wèi)基础, 各类功能(néng)接地系统包括静電(diàn)屏蔽接地应处于防雷接地的保护空间, 也就是必须作等電(diàn)位联结。各类功能(néng)接地系统应自成系统且相互间不应混接。静電(diàn)屏蔽接地系统的低阻抗電(diàn)气通路应小(xiǎo)于 0.1 Ψ。直流工作接地低阻抗電(diàn)气通路应小(xiǎo)于 0.02 Ψ。接地装置的设计按 GBJ50057— 1994《建筑物(wù)防雷设计规范》和 GJB/Z25— 1991《電(diàn)子设备和设施的接地掺接和屏蔽设计指南》的有(yǒu)关规定执行。当选择联合接地方式时, 接地電(diàn)阻值应小(xiǎo)于 0.5 Ψ。接地電(diàn)阻值越小(xiǎo)越好, 因為(wèi)当有(yǒu)電(diàn)流流过接地電(diàn)阻时, 其上将产生電(diàn)压,   该電(diàn)压除产生共地阻抗的電(diàn)磁干扰外, 还会使设备受到反击过電(diàn)压的影响, 并使人员受到電(diàn)击伤害的威胁。

電(diàn)气保护接地

電(diàn)气保护接地指為(wèi)防止接触電(diàn)压及跨步電(diàn)压危害人身和设备安全而设置的微電(diàn)子装置金属外壳的接地。電(diàn)气保护接地采用(yòng) TN-S或 TN-C-S系统时, 電(diàn)气设备不带電(diàn)的金属外露部分(fēn)与電(diàn)力网的接地点采用(yòng)直接電(diàn)气连接。一旦出现一相绕组因绝缘损坏而发生单相接地故障时, 通过设备外壳构成该故障相对地線(xiàn)的单相短路,  其接地電(diàn)流(即单相短路電(diàn)流 )将是很(hěn)大的 , 利用(yòng)很(hěn)大的短路電(diàn)流, 使線(xiàn)路上的保护装置(如熔断器 、低压断路器等)迅速动作, 切断電(diàn)路, 从而消除人身触電(diàn)危险。此外, 若在故障電(diàn)路切除前的短暂时间内, 一旦有(yǒu)人触及带電(diàn)的外壳或构架时,   也因接地的“相—地”回路電(diàn)阻遠(yuǎn)小(xiǎo)于人體(tǐ)電(diàn)阻, 因此, 電(diàn)流基本上都通过“相 —地”回路, 而避免人體(tǐ)触電(diàn)的危险。 GB50054— 1995《低压配電(diàn)设计规范》中规定, 当过電(diàn)流保护能(néng)满足规范中规定的切断故障回路的时间要求时, 宜采用(yòng)过電(diàn)流保护兼作接地故障保护 ;在三相四線(xiàn)制配電(diàn)線(xiàn)路中, 当过電(diàn)流保护不能(néng)满足规范中规定的切断故障回路的时间要求且能(néng)满足零序電(diàn)流保护时, 宜采用(yòng)零序電(diàn)流保护, 此时保护整定值应大于配電(diàn)線(xiàn)路最大不平衡電(diàn)流 ;当上述保护不能(néng)满足要求时 , 应采用(yòng)剩余電(diàn)流动作保护。

在无尘車(chē)间中, 生产流水線(xiàn)上设备密集, 且多(duō)為(wèi)金属外壳的用(yòng)電(diàn)设备。若保护接地不到位或不符合要求, 在发生接地故障时, 很(hěn)容易引起工作人员触電(diàn)危险。因此, 保护接地问题不容忽视, 无论在设计过程还是施工过程中, 都应切实地做好保护接地。应进行保护接地的物(wù)體(tǐ)主要包括变压 器 、高压开关柜 、配電(diàn)柜、控制屏等的金属框架或外壳;固定式 、携带式及移动式用(yòng)電(diàn)器具的金属外壳 ;電(diàn)力線(xiàn)路的金属保护管或桥架 、接線(xiàn)盒外壳, 铠装電(diàn)缆外皮等。保护接地的连接線(xiàn)可(kě)采用(yòng)扁钢或铜导線(xiàn), 要求形成可(kě)靠的電(diàn)气通路。

信息系统接地

无尘車(chē)间一般设置有(yǒu)综合布線(xiàn)系统、火灾自动报警系统、IT信息中心 , 信息点遍布車(chē)间及办公室, 用(yòng)于生产监控和管理(lǐ), 这就涉及到信息系统的接地问题。

根据 GB50343— 2004《建筑物(wù)電(diàn)子信息系统防雷技术规范》的有(yǒu)关规定, 電(diàn)子信息系统的机房应设等電(diàn)位联结网络。電(diàn)气和電(diàn)子设备的金属外壳、机柜、机架 、金属管、槽、屏蔽線(xiàn)缆外层、信息设备防静電(diàn)接地、安全保护接地、浪涌保护器(SPD)接地端等均应以最小(xiǎo)的距离与等電(diàn)位联结网络的接地端子连接。等電(diàn)位联结网络的结构形式有(yǒu) S型和 M型或两种结构形式的组合。在直击雷非防护區(qū)或直击雷防护區(qū)与第一防护區(qū)交界 处应设置总等電(diàn)位接地端子板, 每层楼应设置楼层等電(diàn)位接地端子板, 電(diàn)子信息系统设备机房应设置局部等電(diàn)位接地端子板。共用(yòng)接地装置应与总等電(diàn)位接地端子板连接, 通过接地干線(xiàn)引至楼层等電(diàn)位接地端子板, 由此引至设备机房的局部等電(diàn)位接地端子板, 局部等電(diàn)位接地端子板与预留的楼层主钢筋接地端子连接。

電(diàn)子设备接地

電(diàn)子设备一般有(yǒu)下列几种接地:信号電(diàn)路接地 、電(diàn)源接地 、保护接地。電(diàn)子设备信号電(diàn)路接地系统一般根据接地引線(xiàn)長(cháng)度和電(diàn)子设备的工作频 率来决定。在低频電(diàn)子線(xiàn)路中, 布線(xiàn)和元件间的電(diàn)感显得并不严重, 為(wèi)了避免地線(xiàn)造成地环路, 建议采用(yòng)一点接地。对于高频電(diàn)子線(xiàn)路, 電(diàn)感的影响将更為(wèi)突出, 因為(wèi)增加了地線(xiàn)的阻抗将导致各地線(xiàn)间的電(diàn)感耦合。一般频率 <1 MHz时可(kě)采用(yòng)一点接地, 而频率 >10 MHz时, 则应采用(yòng)多(duō)点接地。当频率為(wèi) 1 ～ 10 MHz时 , 如采用(yòng)一点接地, 其地線(xiàn)長(cháng)度不应超过波長(cháng)的 1/20, 否则应采用(yòng)多(duō)点接地。

電(diàn)子设备的箱體(tǐ)外壳应接地, 電(diàn)子设备和设施的箱體(tǐ)故障造成外壳带電(diàn), 或由于静電(diàn)感应造成外壳的静電(diàn)积聚都会使箱體(tǐ)電(diàn)位升高而造成设备内部放電(diàn)。无尘車(chē)间中電(diàn)子设备的接地主要不是為(wèi)了人身安全, 而是為(wèi)了保证设备工作的准确性。高频電(diàn)压对人體(tǐ)并无伤害, 而且電(diàn)子设备的外壳即使不接地, 并与地保持绝缘时, 其设备外壳与地形成電(diàn)容, 随着频率增大, 電(diàn)容的電(diàn)抗值将减小(xiǎo), 当频率达到一定数值时, 就等于接地。但為(wèi)了减少杂散電(diàn)流对仪表读数的影响, 最好还是采用(yòng)短而粗的导線(xiàn)与地相连, 一般采用(yòng) 6 mm2  的铜線(xiàn), 与设置在设备附近的专门的接地母排连接, 然后再与总接地干線(xiàn)连接。接地電(diàn)阻要求不超过10 m。对于个别设备 , 如产品说明书对接地電(diàn)阻有(yǒu)特别要求的, 则根据要求接地。

防雷接地

防雷接地指在雷雨季节為(wèi)防止雷電(diàn)过電(diàn)压的保护接地。对于一般建筑而言, 在采取了防雷措施后, 可(kě)以将直击雷与雷電(diàn)波侵入的雷害的概率降低很(hěn)多(duō)。对于一般電(diàn)气设备, 允许的雷電(diàn)脉冲较高, 因此采取避雷针 、避雷网防直击雷等措施是极其有(yǒu)效的。微電(diàn)子设备非常灵敏, 耐压水平很(hěn)低, 一般只有(yǒu) 10 V左右, 对雷击電(diàn)磁脉冲极為(wèi)敏感, 易受到電(diàn)磁干扰和损坏。雷击電(diàn)磁脉冲因電(diàn)磁感应产生, 并且可(kě)以通过電(diàn)源線(xiàn) 、天線(xiàn) 、信号線(xiàn)的耦合被引入微電(diàn)子设备, 是微電(diàn)子设备损坏的主要原因。如果仅按照一般建筑进行防雷设计, 建筑電(diàn)子设备受雷击的损坏

率就很(hěn)高, 因此对于无尘車(chē)间的防雷接地设计应采取相应的措施。无尘車(chē)间应按照防闪電(diàn)電(diàn)磁

脉冲的屏蔽和等電(diàn)位联结要求, 宜扩大侧击及等電(diàn)位联结措施, 将地面以上建筑物(wù)的外墙上的所有(yǒu)结构钢筋體(tǐ)、金属门窗、栏杆、幕墙等金属體(tǐ)与防雷装置相连接以构成庞大的屏蔽體(tǐ)。这种做法亦可(kě)起到有(yǒu)效防止球雷的作用(yòng)。

在布置引下線(xiàn)时, 应沿建筑物(wù)四周设置, 而避免采用(yòng)中间柱的柱内主筋作為(wèi)引下線(xiàn)。这是因為(wèi)在電(diàn)子信息系统接地时, 通常采用(yòng)单点接地系统, 将接地基准点在建筑物(wù)的中心部位引到建筑物(wù)底部的接地板上, 如防雷引下線(xiàn)设置在四周, 可(kě)以减少引下線(xiàn)产生的强磁场的干扰。

结语

近年来, 很(hěn)多(duō)國(guó)内外标准推荐采用(yòng)共用(yòng)接地系统。例如, GB50057— 1994(2000版 )《建筑物(wù)防雷设计规范》中明确指出:“每幢建筑物(wù)本身应采用(yòng)共用(yòng)接地系统”, 即将建筑物(wù)内的各种接地都统一接到建筑物(wù)的基础上或室外的接地装置上。当该建筑物(wù)遭受雷击时, 電(diàn)力系统的電(diàn)压和電(diàn)子设备工作接地的電(diàn)压同时上升, 保持了设备的工作電(diàn)压不变, 使微電(diàn)子设备在雷击时可(kě)以正常工作。共用(yòng)接地系统通常利用(yòng)建筑物(wù)的基础作接地极, 其接地電(diàn)阻一般在 1 m以下 , 如有(yǒu)设备对接地電(diàn)阻值的要求更低, 应取其最小(xiǎo)值。

无尘車(chē)间接地的设计, 要根据各无尘車(chē)间的技术要求和所处地區(qū)的地理(lǐ)、地质条件, 采取不同的措施, 以最高的性价比, 并尽量采用(yòng)新(xīn)技术和新(xīn)材料来设计。

因接地工程學(xué)是一门多(duō)學(xué)科(kē)的边缘學(xué)科(kē), 它涉及到地质 、電(diàn)磁场理(lǐ)论、電(diàn)气测量、应用(yòng)化學(xué) 、钻探技术 、施工技术等多(duō)门學(xué)科(kē), 故需要在今后的工作中去研究, 在实践中不断去探索, 以确保无尘車(chē)间的安全 、可(kě)靠 。