CN204927544U - 一种保护接地系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种保护接地系统，包括：设置有可密封箱体的配电箱，所述箱体内设置有接地柱；设置在所述箱体中并与所述接地柱电性连接的接地排；电性连接用电设备和配电箱的铠装电缆，其铠装层分别与所述用电设备的地线端子、所述接地排电性连接；使得本实用新型的保护接地系统的地线不会暴露在外界的环境中，避免地线被腐蚀而产生接触不良；同时，接地系统具有与用电设备相同的IP等级，保证了海上工程中工业用电的安全可靠。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电力系统领域，尤其涉及海洋工程中电力系统的保护接地系统。
背景技术
在海洋工程中，钻井平台及工程船等长期工作在海上，环境恶劣，空气潮湿，加之平台或船舶在工作时会产生一些气体，这些气体与水蒸气相遇后会产生各种酸性水蒸气散布在空气中，容易导致平台或船上的设备及材料受到腐蚀,影响效能。这是海洋工程装备对设备和材料要求较高的重要原因。
通常的用电设备保护接地做法是：1.将通过三芯电缆中的地线直接接地。2.在设备外壳上引一根电缆与地相接。
在船舶或平台上，通常认为船体结构即为大地，所以常规做法是在船体结构上焊一个或者多个接地柱，从用电设备上引一根或者多跟电缆到该接地柱实现接地。这样做最突出问题是，接地柱及接地电缆均暴露在空气中，极易被腐蚀，造成地线接触不良。且后期维护也缺乏有效的方法，使得平台或船上的用电设备在使用中存在安全隐患。
同时，一些要求较高的客户也提出要求，用电设备的保护接地必须具有与该设备相同的IP等级。IP等级是针对电气设备外壳对异物侵入的防护等级，来源是国际电工委员会的标准IEC60529，这个标准在2004年也被采用为美国国家标准。在这个标准中，针对电气设备外壳对异物的防护，IP等级的格式为IPXX，其中XX为两个阿拉伯数字，第一标记数字表示接触保护和外来物保护等级，第二标记数字表示防水保护等级。
要做到保护接地部分与设备相同的IP等级，必须额外对保护接地系统做与设备同样的密封处理和防水处理，项目成本会大幅度提升，且增加很多额外的热工作业，给施工带来极大不便。
因此，设计一种简单有效且能够与用电设备具有相同的IP等级的保护接地系统是非常有必要的。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于提供一种能够使用在海洋工程中，与用电设备相同的IP等级的保护接地系统。
为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案为：
一种保护接地系统，包括：
配电箱，设置有可密封的箱体，所述箱体内设置有接地柱；
接地排，设置在所述箱体中并与所述接地柱电性连接；
铠装电缆，电性连接用电设备和配电箱，其铠装层分别与所述用电设备的地线端子、所述接地排电性连接。
进一步的，所述铠装电缆在所述铠装层内还设置有多根包裹有绝缘层的载流导体以及包裹在绝缘层外面的内护套；所述铠装层外包裹有绝缘密封的外护套，所述载流导体电性连接用电设备的电源端子。
进一步的，所述载流导体的横截面积小于等于16平方毫米时，所述铠装层的横截面积等于所述载流导体的横截面积且不小于2.5平方毫米；
以及，所述载流导体的横截面积大于16平方毫米时，所述铠装层的横截面积大于等于所述载流导体的横截面积的一半。
再进一步的，所述铠装层设置为铜编织网结构。
又一步的，所述铠装电缆端部的铠装层设置成导体芯线并连接地线接头，所述铠装电缆通过所述地线接头与所述用电设备的地线端子或所述接地排电性连接。
作为一种改进，所述导体芯线套设有保护套管。
再者，所述接地排分别设置有：
低压接地排，与所述接地柱电性连接，并通过所述铠装层与外设的低压用电设备电性连接；
高压接地排，与所述接地柱电性连接，并通过所述铠装层与外设的高压用电设备电性连接。
进一步的，所述配电箱还设置有：
基座，承载所述箱体并与所述接地柱固定连接。
再进一步的，所述载流导体设置为单股铜芯或多股铜绞线。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
通过将接线柱设置于可密封的配电箱中，并与接地排连接，且使用铠装电缆的铠装层连接接地排和用电设备的地线端子，使得用电设备与配电箱之间的地线不会暴露在空气中，有效的避免了地线被腐蚀而造成的安全事故。同时，也使得用电设备与保护接地系统处于同一IP等级。使得海洋工程中的工业用电更为安全可靠。
附图说明
图1为应用本实用新型保护接地系统的终端设备接线原理图；
图2为一种保护接地系统中采用的铠装电缆的横截面示意图；
图3为一种保护接地系统中采用的铠装电缆的分解示意图。
具体实施方式
本实用新型首先提供一种保护接地系统，如附图1所示，该保护接地系统，包括：配电箱1、接地柱2、铠装电缆3、接地排11。
配电箱1，设置有可密封的箱体，用于容纳输入电源的电缆和输出电源的电缆，以及为二者提供转接分配的配电设备。箱体内设置有接地柱2；便于在配电箱1中实施接地。
接地排11，设置在箱体中并与接地柱2电性连接；接地排11提供多个接入接口，方便与需要接地的电缆连接。接入接口可以采用螺栓或卡扣连接。
铠装电缆3，电性连接用电设备和配电箱1，其铠装层31的两端分别与用电设备的地线端子和接地排11电性连接。
通过采用铠装层31进行接地，并将接地柱2移入配电箱1中，避免了接地柱2外设而导致地线容易腐蚀，影响用电安全。
更优的，如附图2-3所示，铠装电缆3在铠装层31内还设置有多根包裹有绝缘层33的载流导体34以及包裹在绝缘层33外面的内护套32；铠装层31外包裹有绝缘密封的外护套35，载流导体34电性连接用电设备的电源端子。
绝缘层33，位于载流导体34的外表面，起到防止电流外泄的作用。
内护套32，包裹于绝缘层33的外面，主要作用是隔离铠装层31与绝缘层33，保证绝缘层33完整。
外护套35，包裹于铠装层31的外面，主要起到防止电缆由于外力而使电缆损坏以及密封的作用。
载流导体34用于连接配电箱1的电源和用电设备。在保证电源连接的同时，也能通过铠装层31保证地线的连接，确保用电安全。同时，绝缘密封的外护套35避免了铠装层31被水汽和盐分腐蚀的可能，保证了地线的安全。载流导体34可以根据实际需要设置为相应的数量，以满足单相用电或三相用电以及其他特殊的用电需求。
采用铠装电缆的铠装层进行地线连接较现有采用独立地线的接线方案更为方便可靠。具体的，现有技术中海洋工程采用的四芯电缆，即三相载流导体34和地线相互绝缘后一同包裹的电缆。为了达到海洋工程中工业配电需要的强度和密封性，该四芯电缆一样必须采用铠装结构。在进行电缆接头处理时，除了连接三相载流导体34和地线外，对铠装层31依然要进行相应的连接处理。而本实用新型采用铠装层31进行地线导通时，可以为电缆省去一芯以及相应的连接操作，降低了电缆成本的同时简化了连接的操作步骤。
同时，在本实用新型的实施例中，接地柱已经设置于配电箱中，接地端子为用电设备的一部分，只要通过对铠装电缆外护套密封性和防水性的调整，很容易的就可以达到使保护接地系统的IP等级与用电设备一致，满足客户的相应需求。
更优的，一般情况下使用的铠装电缆3，由于其铠装层31只起到保护内部载流导体34或者屏蔽电磁干扰的作用，其对铠装层31横截面的面积要求不高，且不需要与载流导体34的横截面积有对应关系。但在本实用新型中，由于铠装层31要作为工业用电电缆的地线，为了保护用电设备的安全（多为三相供电且电流较大），铠装层31的厚度优选与其内的载流导体34横截面存在一定的比例关系。实际应用中，优选以载流导体34的横截面积16平方毫米为界，大于16平方毫米时，铠装层31横截面积必须大于等于载流导体34的横截面积的一半；小于等于16平方毫米时，铠装层31的横截面积优选等于载流导体34的横截面积，且不能小于2.5平方毫米。
更优的，铠装层31设置为铜编织网结构。
更优的，铠装电缆3端部的铠装层31设置成导体芯线并连接地线接头，铠装电缆3通过地线接头与用电设备的地线端子或接地排11电性连接。
更优的，导体芯线套设有保护套管。
铠装层31采用铜编织网结构时相较于采用片状结构更有韧性，有利于保护其内的载流导体34，也不容易在线缆被弯曲时折断铠装层31，导致地线断路；同时，铠装层31的编织网结构也便于当铠装层31接入接地排11或者用电设备的地线端子时，对其铜丝排布结构进行重新排列，便于由网状结构的铠装重编为绞线结构的导体芯线。方便通过电缆接头与地线排或者地线端子连接，也方便套上保护套，其保护套优选黄绿相间的颜色以代表地线。
这样，海洋工程平台上所有用电设备如小型马达、照明设施、非落地安装的分电箱及控制板等可直接用铠装电缆3的铠装层31将漏电或感应电流导流到配电箱1的接地排11上，并由其将电流通过基座内的接地柱2完成接地的导电工作。很好的实现设备保护和免维护保护接地系统。
更优的，接地排11分别设置有：低压接入排和高压接入排。
低压接入排，与接地柱2电性连接，并通过铠装层31与外设的低压用电设备电性连接。
高压接入排，与接地柱2电性连接，并通过铠装层31与外设的高压用电设备电性连接。
为了防止高压设备的漏电串入低压设备造成损失。配电箱1中的接地排11必须设置相互隔离的分别供高压设备接入和供低压设备接入的两部分。
更优的，配电箱1还设置有：基座，用于承载箱体并与接地柱2固定连接。
更优的，载流导体34设置为单股铜芯或多股铜绞线。根据实际需要，在工业设备的额定电流较大时，可采用多股铜绞线的载流导体34，便于增大其横截面积和降低线缆成本。
更优的，在高危环境中，内护套32可设置为挤出型。挤出型的内护套32在铠装电缆3连接完成后，可采用挤压或加温的方式使内护套32产生形变。形变的内护套32可以密封铠装电缆3的接口端，避免外部湿气由接口端沿铠装电缆3各作用层之间的缝隙进入电缆，腐蚀内部线路；也能有效防止易燃易爆危险气体沿电缆缝隙进入防爆设备。
上述内容，仅为本实用新型的较佳实施例，并非用于限制本实用新型的实施方案，本领域普通技术人员根据本实用新型的主要构思和精神，可以十分方便地进行相应的变通或修改，故本实用新型的保护范围应以权利要求书所要求的保护范围为准。
Claims (9)
1.一种保护接地系统，其特征在于，包括：
配电箱，设置有可密封的箱体，所述箱体内设置有接地柱；
接地排，设置在所述箱体中并与所述接地柱电性连接；
铠装电缆，电性连接用电设备和配电箱，其铠装层分别与所述用电设备的地线端子、所述接地排电性连接。
2.如权利要求1所述的一种保护接地系统，其特征在于，所述铠装电缆在所述铠装层内还设置有多根包裹有绝缘层的载流导体以及包裹在绝缘层外面的内护套；所述铠装层外包裹有绝缘密封的外护套，所述载流导体电性连接用电设备的电源端子。
3.如权利要求2所述的一种保护接地系统，其特征在于，所述载流导体的横截面积小于等于16平方毫米时，所述铠装层的横截面积等于所述载流导体的横截面积且不小于2.5平方毫米；
以及，所述载流导体的横截面积大于16平方毫米时，所述铠装层的横截面积大于等于所述载流导体的横截面积的一半。
4.如权利要求3所述的一种保护接地系统，其特征在于，所述铠装层设置为铜编织网结构。
5.如权利要求4所述的一种保护接地系统，其特征在于，所述铠装电缆端部的铠装层设置成导体芯线并连接地线接头，所述铠装电缆通过所述地线接头与所述用电设备的地线端子或所述接地排电性连接。
6.如权利要求5所述的一种保护接地系统，其特征在于，所述导体芯线套设有保护套管。
7.如权利要求1所述的一种保护接地系统，其特征在于，所述接地排分别设置有：
低压接地排，与所述接地柱电性连接，并通过所述铠装层与外设的低压用电设备电性连接；
高压接地排，与所述接地柱电性连接，并通过所述铠装层与外设的高压用电设备电性连接。
8.如权利要求1所述的一种保护接地系统，其特征在于，所述配电箱还设置有：
基座，承载所述箱体并与所述接地柱固定连接。
9.如权利要求3所述的一种保护接地系统，其特征在于，所述载流导体设置为单股铜芯或多股铜绞线。
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| CN201520724070.1U CN204927544U (zh) | 2015-09-18 | 2015-09-18 | 一种保护接地系统 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN107386972A (zh) * | 2017-08-21 | 2017-11-24 | 福建亿钻机械有限公司 | 一种可防触电的水平定向钻机及水平定向钻洞方法 |
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2015
- 2015-09-18 CN CN201520724070.1U patent/CN204927544U/zh active Active
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