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1、“万丈高楼平地起”靠的是基础,那么接地系统就是电气装置安全的基础,而接地极那就是“基础的基础”。去年笔者参加过讨论IEC60364-5-54:2023(Se1ectionanderectionofe1ectrica1equipment-Earthingarrangementsandprotectiveconductors)的TC205转化工作会。我们己转化过IEC60364-5-54:2002版(GB/T16895.3-2002)和2011版(GB16895.3-2017),马上就要转化第三版了。IEC60364-5-54在TC64编制的标准化文件中有着特殊重要性,仅排在“电流通过人体的生理效
2、应”和“电击防护”之后。IEC60364-5-54也是非常实用的标准化文件,具体而详尽。自转化为GB标准后对国内接地配置的设计、施工起到了很好作用。笔者建议负责电气装置设计和施工新入行的电气工程师要结合自己的工程去学习、实践将受益匪浅。IEC60364-5-54:2023与20版”相比顺应了时代的要求,主要是增加T545章内容如下:功能接地;一一功能等电位联结;信息和通信技术设备系统的接地。通过学习最新版IEC60364-5-54:2023,笔者对“接地极”有了些新认识,见IEC60364-5-54:2023的542.2.3中罗列出常用的5种接地极类型笔者关注到前两种如下:concrete-e
3、mbeddedfoundationearthe1ectrode);soi!-embeddedfoundationearthe1ectrodeo这是施工技术和施工量都比较高的两种接地极类型,经笔者查对GB/T2900.71-2008电工术语电气装置T(IEC60050-826:2004IDT)中如下术语定义:826-13-08基础接地极foundationearthe1ectrode埋入建筑物基础下的土壤中或优先埋在建筑物基础的混凝土中的可导电部分,通常为闭合环路.既然有术语笔者建议上述两种接地极类型翻译为:埋入混凝土的基础接地极(concrete-embeddedfoundationearth
4、e1ectrode);埋入土壤的基础接地极(soi1-embeddedfoundationearthe1ectrode)。上述“基础接地极”是强调与建筑的基础施工相关。特别是“埋入混凝土的基础接地极”接地阻抗值较小、稳定、耐腐蚀、免维护,使用寿命几乎等于建筑物的寿命,但施工上要复杂一些。益弊同源,一旦混凝土凝固就没有机会修改了,“埋入土壤的基础接地极”实际是埋入基础下土壤内的。这都是隐蔽工程、良心工程,所以在设计、施工时千万要遵照IEC60364-5-54的规则和要求。另外还有一个特点“埋入混凝土的基础接地极”和“埋入混凝土的基础接地极”都有做成闭环,这样可以均压(电动势),特别是连接了防雷系
5、统接地时避免了流过的超高雷电流产生接地极导体开环处的放电。笔者网上搜索“foundationearthe1ectrode,时还意外发现了“基础接地极”的示意图,不敢私藏特贴给看官们共赏:这张示意图3摘自:WWW.dehn-,DEHN是家国际著名的德国电涌保护器制造商。这张图虽然强调是防雷接地系统与基础接地极的连接关系。但对我们如何理解“基础接地极”很有帮助。还有一点不知看官注意没有?在这张图可以看到了上述两种基础接地极:”埋入混凝土的基础接地极”和“埋入土壤的基础接地极”,笔者用红色框标出的是“基础接地极”。“埋入混凝土的基础接地极”是灰蓝色导体表示,“埋入土壤的基础接地极”是用黑色导体表示。
6、用于安装“埋入混凝土的基础接地极”的建筑物基础的混凝土电导率高,混凝土基础作为整体与土壤的接触面积大。如果接地极完全嵌入混凝土中超过5厘米的深度,混凝土由于优越的化学和物理效应就能起到很好保护基础接地极的作用,这样在建筑的使用寿命内基础接地极都能得到很好的防腐效果和最佳的导电率并免维护。作为基础接地极一部分的建筑物基础中的钢筋要牢固连接,预应力钢筋不能用作接地极。对于常用的接地极材料,按抗腐蚀和机械强度要求,埋入土壤或混凝土内的接地极最小尺寸应参见IEC60364-5-54的表54.1o而标准的附录C提供了埋入混凝土的基础接地极的安装具体指导。至于附录D提供了埋入土壤内的接地极安装指导,接地阻
7、抗值在附录D提供了计算公式和表D.54.2不同类型土壤电阻率的估算表可查,估算值和IEC60364-6要求的检验值可以相互对照。这里强调,按IEC60364-5-54要求:接地极不应直接浸入溪流、河流、池塘或湖泊中。接地极金属部件之间连接应采用热焊接、压力连接器、专用夹具或其他合适的机械连接器。还有一点强调的是:IEC60364-5-54中没有要求接地极阻抗值,在IEC60364-4-41电击防护中也同样没有对接地系统阻抗值提出要求。在IEC60364-6的6.4.3.7.2中有测量接地极电阻的要求,并要求测量结果要记录在案。这一点与国内一些标准中对接地极有明确阻值要求是不同的。笔者认为完全符合IEC60364-5-54要求的接地极就能够满足电击防护、雷电防护和功能(通信、信息系统)接地对阻抗值的要求。