關(guān)于防雷接地問題（接地線）

關(guān)于防雷接地問題（接地線）

摘要：討論了配電網(wǎng)接地制式與建筑物電氣設(shè)備的電磁兼容問題，接地網(wǎng)的電阻值和其結(jié)構(gòu)在防雷中的作用，外部防雷和內(nèi)部防雷兩個(gè)子系統(tǒng)的放電過程，以及反對誤導(dǎo)宣傳的問題等。
關(guān)鍵詞：（接地線） 建筑物防雷　雷電電磁脈沖防護(hù)　LEMP　防雷接地　　電子（邏輯）接地

　　中國電信電磁防護(hù)支撐中心來函邀請我參加這次電信行業(yè)通信局站接地技術(shù)研討會(huì)，隨函附件寫有研討會(huì)的內(nèi)容提綱，其例示的各種接地問題寫得非常好。人們常說，正確地提出問題就是解決問題的一半，我預(yù)祝研討會(huì)取得成功。這次研討會(huì)請的都是專家，人也不多，我希望能有更多的時(shí)間舉行座談，多一些觀點(diǎn)的交鋒，（接地線）多一些探討，多一些互相學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)。不要像一般的會(huì)議那樣，各說各的，說完散會(huì)，沒有一定的結(jié)果。防雷接地問題與供電系統(tǒng)接地方式、埋地接地網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和室內(nèi)接地網(wǎng)的結(jié)構(gòu)等都有關(guān)系。這次我提出一些經(jīng)驗(yàn)性的看法，歡迎大家討論，不對之處歡迎大家批評(píng)指正。（接地線）

一，供電系統(tǒng)接地方式與室內(nèi)電磁兼容的關(guān)系
　　配電網(wǎng)接地系統(tǒng)的制式關(guān)系到電網(wǎng)的運(yùn)行安全和建筑物的供電安全[1、2]。西方國家對于供電質(zhì)量特別重視，他們對于電源頻率和電壓質(zhì)量都有嚴(yán)格地要求；他們對于智能建筑物內(nèi)的電磁兼容問題很重視，他們的重要建筑物廣泛采用屏蔽電纜的供電方式。現(xiàn)在我國智能建筑物的設(shè)計(jì)已經(jīng)注意到這一點(diǎn)。現(xiàn)在大城市中的配電變壓器已經(jīng)采用小電阻接地方式，電源線已經(jīng)廣泛采用TN-S和TN-C-S系統(tǒng)，俗稱三相五線制；在室內(nèi)注意按綜合布線的規(guī)范敷設(shè)電氣線路。（接地線）

　　如果把三相電源系統(tǒng)的火線比做上水管道；則N線有如下水管道，它輸送的電流有閃光燈和閘流管等電氣設(shè)備產(chǎn)生的雜波，還有電源系統(tǒng)故障時(shí)產(chǎn)生的過電流等。這樣電源自成閉合系統(tǒng)，PE線只是起到接地固定電位的作用，平時(shí)并無電流流過。如果把N線與PE線合并，這些雜波電流和過電流就會(huì)在地線中產(chǎn)生浮動(dòng)電壓，使電子設(shè)備遭受損壞和不能正常工作。所以，N線必須絕緣敷設(shè)，PE線必須獨(dú)立敷設(shè)，這正是三相五線制供電系統(tǒng)建立的意義。檢查N線與PE線是否絕緣良好的辦法是測量PE線內(nèi)的電流，正常情況下PE線內(nèi)不應(yīng)該有電流。我們在故宮防雷工程中測量某宮殿的防雷接地，發(fā)現(xiàn)接地電阻表搖擺不定，從而發(fā)現(xiàn)N線與PE線有搭接的故障。PE線的作用就是平時(shí)作為電子地（邏輯接地）和設(shè)備的保安接地，在雷擊時(shí)兼做防雷接地。三相四線制的PEN線也有保安接地的作用，但是它不能做電子接地，因?yàn)樗綍r(shí)將有雜散電流通過，不能保證電子設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。事故舉例：1993年在北京西便門立交橋東北側(cè)曾有一片平房（商店）發(fā)生火災(zāi)，火災(zāi)原因是有一輛高架貨車把電線掛斷，發(fā)生單相電弧接地事故，而該商店的電氣開關(guān)未能立即開斷，這片平房頂棚內(nèi)的電線因過電流而熔化并引發(fā)火災(zāi)。我國農(nóng)村地區(qū)要特別警惕這種架空線配電建筑物的安全問題。IEC防雷標(biāo)準(zhǔn)和我國現(xiàn)行建筑物防雷標(biāo)準(zhǔn)選用SPD的U1mA時(shí)，只考慮20/380V電網(wǎng)中性點(diǎn)接地方式，而沒有考慮其上一級(jí)10kV電網(wǎng)的中性點(diǎn)的接地制式。以至常選用440V、470V的U1mA，這樣做是不妥當(dāng)?shù)?。我國多?shù)配電網(wǎng)是采用中性點(diǎn)絕緣或經(jīng)消弧線圈接地的方式，這些電網(wǎng)發(fā)生單相接地故障可能運(yùn)行幾個(gè)小時(shí)，此時(shí)相電壓變?yōu)榫€電壓，使SPD燒毀。我國水利電力部和機(jī)械工業(yè)部根據(jù)本國情況考慮荷電率制定的避雷器國家標(biāo)準(zhǔn)GB1102-2000，對220V級(jí)MOV規(guī)定U1mA=600V，相間MOV的U1mA=1200V。這樣做既能減少SPD燒毀，又能有效地防雷才是合理的。（接地線）

建筑物雷害事故統(tǒng)計(jì)表明：80-90%的事故是由電氣線路引入的，直接雷擊的事故并不多。在山區(qū)和農(nóng)村中建筑物的供電用架空線直接引入不是好辦法；建議參考文獻(xiàn)[3]改用鐵管穿線屏蔽敷設(shè)，見圖1；進(jìn)線桿前連接一段長度大于15m的架空伸長地線兼做避雷線，見圖2，此段線路的作用是增加屏蔽鐵管前主線路的電感，使SPD（氧化鋅避雷器）便于啟動(dòng)，在進(jìn)線桿前再連接氧化鋅避雷器2#，進(jìn)線桿的鐵腳和鐵管的上端聯(lián)合接地。（接地線）

圖4中，UAB為接地網(wǎng)A、B兩點(diǎn)間的電位差。電子儀器外殼對EBN的地、或儀器外殼對電源的電位差既是開環(huán)電壓。假如儀器的外殼在控制室內(nèi)接地，則儀器電纜外皮（屏蔽層）中流過的電流稱為閉環(huán)電流。它是決定電子儀器受到共模干擾大小的一個(gè)量。開環(huán)電壓決定了儀器受到的過電壓的大??；而閉環(huán)電流則決定了共模干擾的大小。