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防静电接地网设计与施工_工厂生产线防静电接地
为什么要做防静电接地?防静电接地是保证电气安全、设备、设施及人员安全最基本的技术措施之一。为什么要做防静电接地网? 静电接地网设计有两个基本目的:消除各电路电流流经公共地线阻抗时所产生的噪声电压和避免磁场与电位差的影响,使其不形成地环路。
为什么要防静电接地?
防静电接地是保证电气安全、设备、设施及人员安全最基本的技术措施之一。电子、化工、石化等企业在实施安装电气控制系统的过程中,接地是抑制干扰使系统可靠工作的主要方法。在设计和施工安装中如能把接地和屏蔽正确地结合起来使用,可以抑制来自工业现场的大部分干扰,也有利于提高控制系统运行的可靠性及保护人员安全、保护设施、设备无意识地接触到带电导体
简述静电:静电主要由不同物质相互摩擦而产生而且广泛存在于自然界、工业生产和人们的日常生活中,在电子工业中,电子产品设计的小型化和高集成化,相应的加工技术日趋微、细、精、薄,使得对静电危害不可忽视,在电子厂房生产过程中,静电所造成的危害是多方面的。首先很多电子产品、电子设备及仪器对静电比较敏感,静电会造成敏感电子产品的潜在失效和报废,影响其正常工作电子设备、仪器出现错误直至出现运转故障;其次人员长期在静电环境中会引发各种疾病;另外,当静电严重时可能会引起火花放电,严重的会造成火灾事故。为了消除静电所产生的危害,就必须采取措施。消除静电的方法很多,但最简单和最有效的办法是采取接地措施。在电子生产厂房中,对所有会产生静电的设备都应保证可靠接地。为了防止积聚在设备和人身上的静电荷达到危险电位,在主要生产场合采用了防静电地坪。在这类地坪的防护材料中,分布有铜线或铜箔够成网络,这些金属网络彼此形成电气通路,用于防静电地坪的静电传导。作为电气设计配合,应在防静电地坪所在空间的建筑柱上或墙壁上,适当预留接地端子。在地坪敷设完毕后,将防静电地坪内的金属线或铜箔与该接地端子相连。另外,接地端子须通过防静电主干线与防静电接地网(即接地极)连通,以使静电通过接地连端子沿防静电主干线流向与大地连通的接地极(即防静电接地网)。

为什么要做防静电接地网?

静电接地网设计有两个基本目的消除各电路电流流经公共地线阻抗时所产生的噪声电压和避免磁场与电位差的影响,使其不形成地环路。如果接地方式不好就会形成环路,造成噪声耦合。正确接地是重要而又复杂的问题,理想的情况是一个系统的所有接地点与大地之间阻抗为零,但这是不可能做到的。实际接地中总存在着连接阻抗和分散电容,所以如果地线不佳或接地点不当,都会影响接地质量。为保证接地质量,一般接地过程中要求如下:
(1)接地电阻在要求的范围内。国家标准GB 50169-2006要求接地电阻值小于4欧姆。
(2)接地系统要保证有足够的机械强度。
(3)接地系统要经防腐处理,能耐腐蚀。
(4)在一般设计中,控制系统要单独设计接地。在上述要求中,后3条只要按规定设计、施工就可满足要求。关键是第1条的接地电阻降低电阻的主要方法是增加接地体数量并同时设法降低大地土壤的固有电阻ρ。在埋设接地极的施工中,如果在接地极周围施放低阻回填料,可大大降低接地电阻。另外,尽量减少接地导线长度以降低接地线的阻抗,另一种就是增加地网长度和加深接地体埋设深度

防静电主地网设计原则:

对一个具体的接地工程采何种降阻措施,首先应根据接地短路电流值和电网的要求计算出接地电阻的目标值,再对接地装置所在现场的地形、地势进行认真的勘探测量,特别要测量出土壤电阻率在水平和垂直两个方向上的分布。看现场有无可以利用的自然接地体,找出有利于降阻的最佳条件,然后经过几种降阻方案的分析、比较、计算,通过技术经济分析筛选出最佳的降阻方案,在确保安全的情况下争取用最少的投资来取得最佳的降阻效果。
1. 根据现场建筑物布局及参照国家标准GB 50169-2006《电气装置安装接地装置施工及验收规范》和电子行业标准SJ/T 10533-94《电子设备制造防静电技术要求》SJ/T 10630-1995 <<电子元器件制造防静电技术要求>> 核心参考YD-T 5098-2005 《通信局(站)防雷与接地工程设计规范》。
2. 土壤电阻率:根据提供的《现场地质勘察报告》详见P6 表3-2  地 基 土 岩 性 及 分 布 状 况 一 览 表 分析得出 该块地质土壤含砂率较高,地表水位变化幅度高,地下水位年变化幅度约0.50-2m 见P8 3.2、3.3),现根据及附表工程地质剖面图的相关资料初判现场地质为含沙类土壤。此类地质土壤根电阻率平均ρ1000Ω.m左右(最高值达2500Ω.m,低500Ω.m详细参阅YD-T 5098-2005 第53页表C2.3地质期和地质构造与土壤电阻率。)此类地质还易降阻,关键地下水位幅度较大,容易影响接地阻值,即接地值会随着丰水与枯水有着明现表现。故本方案采用大量物理降阻剂来填充主地网长沟体和深沟体,(该物理降阻剂起到连续降阻长期保持湿度作用)
3. 接地体选择:根据现场建筑布局及周围可操作性,接地系统选择铜棒(R14.3mm)垂直接地体+水平接地体采用95C19铜绞线接地极网格状接地+高效膨润土降阻剂铺撒填充。此设计能使接地电阻达到最低的要求。并不受气候变化而影响效果,不含任何危险材料或化学物质,不会对环境造成负面影响,保证最少30年不需维护。

防静电接地网设计与施工:

主地网采用环形网状垂直联合接地方式设计:网状接地可以减少各类设备因接地点不同引起的电位差,各设备可从不同的方位就近接地。因为联合接地网状接地系统是多点接地。联合网状等电位连接的另一主要优点是在高频时可区获得一个低阻网,另外对外界磁场有一定衰减作用。
垂直接地极接地系统
此设计在水平接地网中加入垂直接地极形成的接地系统可以有效降低接地电阻,尤其是小面积和受建筑布局影响下。该设计利用增加接地棒的深度迅速降低接地电阻。
制作导静电地网→导静电主干线→干线→焊接→降阻→汇流铜排等电位箱安装
1.导静电地网接地体采用计算好一定数量R14.3mm铜质圆棒+95C19铜质绞线热焊接组成,即沿一个计算好的长度形状内在水平距离开挖一条长沟(沟宽 沟深根据现场开挖情况而定,根据提供的地质勘察报告来看,该地方需挖约2米左右深度,且需边挖边安装垂直接地极,防止沟体塌陷),然后按设定的间距安装铜圆棒接地体,并进行接地体的热熔焊接,然后整个地网带进行铺撒填充长效降阻剂进行降低土壤电阻,再进行主地网接地电阻值测试。达到建设方要求接地阻值后即可分层填土并夯实(接地地材料选择参阅YD-T 5098-2005 通信局(站)防雷与接地工程设计规范,第9页)。
2、导静电主干线采用95C19铜质绞线, 绞线进行两垂直接地体的连接,铜质绞线焊接用放热熔模进行熔模热焊接
3、将导静电主干线沿着外墙爬到生产车间一至三楼,各楼层设置1套接地汇流铜排和ESD接线端子箱。如果后期需接入主地网的点比较多的话,建议在车间内做一周40mm*4m环形铜排〈汇流铜排的设置参考YD-T 5098-2005 通信局(站)防雷与接地工程设计规范,第14页C3.8.3〉
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