QJ 1211-1987 航天系统面设施接地要求

1中华人民共和国航天工业部部标准航天系统地面设施接地要求QJ1211-87本标准规定了航天系统地面设施接地要求。1名词术语1.1航天系统地面设施：指放置电气、电子装置或设施的建筑物。例如维修用建筑物、雷达跟踪站建筑物、卫星控制室、计算机室以及火箭或助推器装配间。亦可指无线电实验室。1.2基准点：指接地配置系统中给技术接地、建筑物接地和电源设施接地所提供的接地参考点，称为基准点。如图1所示。21.3接地体：指埋于地下与大地保持良好的电气连接的金属体或金属体组。它可以是杆状的、板状的或网状的，为接地系统提供接大地的基准点。1.4附属装置接地：指照明、加热、空调、公用电源和建筑的金属构件在内的接地，此地线称附属装置地线。1.5技术接地：指与航天系统直接有关的技术设备（包括检查、试验通讯以及数据处理设备等）的信号电路和电源电路的接地，此地线称技术地线。1.6单点接地：指电路或屏蔽体的一种接地方式，要求每个电路或屏蔽体对地只有一个实际的连接点。对于一个给定的子系统，最好在同一点上接地。2一般要求2.1接地所有装有电气或电子设备的航天系统地面设施都应有以大地为基准的电气接地，并应达到下列要求：a.为所有电气或电子设备提供等电位基准；b.保护人员和设备不受电击危害；c.保护人员、建筑物和设备不受雷电危险。2.2单点接地点除特殊需要明确表明的以外，每个航天系统地面设施都应采用单点接地方法。设施中所有主要的接地基准都应分别连接到单点接地点上，但需电防护接地须单独分开。2.3地线配置系统整个接地系统应作严格的配置，以达到抑制干扰，连接方便之目的，它应该是：a.为电气或电子试验设备和有关的辅助设备提供一个技术接地基准。b.为建筑物各组成部分（包括结构件、公用电源和非技术性分系统，提供一个附属装置接地。2.3.1地线配置系统的构造地线配置系统包括技术地线和附属装置地线，它们都应以单点接地点为基准。从单点接地点分别引线到技术接地母线和附属装置接地母线上，母线上可安装地栅或地垫。由此再引分支线到各选定的区域。为了便于仪器设备的连接，分支线的末端可以用接地板或接地条。32.3.2大地接地系统通过接地体与大地保持良好的电气连接，接地体与大地之间的流散电阻称为接大地的接地电阻，其值由接地电阻测量方法(4.3.1)确定，应小于1Ω。接地杆应埋到永久的地下水位处。要获得低电阻，一般需要多根接地杆。在这种情况下，每根杆在50Ｈz时的阻抗应小于2.5Ω。杆的端头应电搭接到单点接地点上。2.3.3接地连线技术地线(母线)附属装置地线(母线)到单接地点的接地连线应分开，所用连接引线的横截面不应小于2cm2。2.3.4技术接地线技术设备所用的接地地线，它来自技术接地基准点(母线)。2.3.5电源接地每个星形（Ｙ）连接的配电变压器输出的中线必须接地。根据供电的对象，接到相应的技术接地基准或附属装置接地基准上。如图1所示。电源的接地引线应单独使用。所用的配电断路器盒都必须装有保护接零线。2.3.6附属装置的接地连线附属装置接地连线应连到如结构梁这样的金属支承上，这些金属支承都应跟建筑物的其他所有金属件作了电搭接。公用电源变压器也应连接到最近的设施的金属结构件上。2.4避雷接地每个设施中的避雷接地系统由避雷针、下引线和接地体组成，如图1所示。避雷接地体与接地系统的接地体应远离。相距不小于20m，其接地体的接地电阻应小于4Ω。避雷针下引线的截面不小于2cm2。每根下引线应该在10μs时间内有效地放电5kA的电流。此外下引线还应与建筑物中最邻近的结构件相连结，以利建筑物经避雷针放电(此结构件与整体结构钢是分开的)。2.5活动的或临时性设备间的地线在设施的区域内若采用搬运车或临时性建筑物来放置灵敏电子设备，则搬运车内应为技术地线，它直接与永久性单点接地点相连。从搬运车到永久性单点接地点距离不超过150m，搬运车也应备有供附属装置用的接地端子。3详细要求43.1建筑物维修用建筑物、雷达跟踪站建筑物和宇宙飞船或助推器装配间等。这些建筑物应当这样设计，即应使它们在电气上是接地的。这由对整个建筑物实行有效的电搭接来实现。3.1.1搭接电阻构成支承结构的组件的机械接合处的直流搭接电阻不应超过10mΩ，这些组件的典型例子：a.活动平台和用铰链结合的门；b.金属管和金属导线管；c.机械固定装置，如空调管路、水管、液压管路和空气管路；d.电气设备架，如电动机、发动机、发电机、泵和升降机；e.配电板，如开关箱、接线盒及断路器。3.1.1.1金属连接构件在连接结构中接入的金属连接构件（如轨条、导线管、管子、流体和空气管路、托架）应当搭接，使任何两个金属共界之间的直流电阻不超过10mΩ）。3.1.1.2结构钢架发射台、设施建筑物、跟踪站和安全隐蔽所之类的建筑物的结构钢杆的加固钢杆必须接到安置在设施下面或设施附近的附属设施结构接地系统。3.1.1.2管道管道上任何二点之间的直流电阻不应超过。3.1.1.4设施结构钢结构框架和加固钢应当搭接，以获得一个均匀的体系，在互相连接的结构上的任何二点之间的直流电阻不应超过。3.1.1.5金属件例如，电缆托架、支承固定装置、电线管和燃料金属管路的金属件必须互相搭接，以保证在任何两块金属共界面处的直流搭接电阻不超过。3.1.1.6活动金属件例如：铰接板、金属门、活动平台和滑动设备这样的活动金属件必须安装活动搭接卡，以保证任何一个搭接点两端的直流电阻不应超过。3.1.1.7恒温箱和加热器恒温箱内温控电源的通断，仅允许采用加以抑制和屏蔽的继电器来进行。继电器5和恒温箱体应当接到附属装置地上。有关的降压变压器的金属箱也应与附属装置的地线相连。恒温箱的控制继电器之间的连接必须采用屏蔽线，且是两端接地的一对屏蔽扭绞导线，屏蔽体不应用来输送电流。3.1.1.8电压调节器调压变压器和电子控制的电压调节器的构架和亮体必须搭接到建筑物结构钢上。3.1.1.9电源旋转式电源和其他电源的构架和壳体应根据其用法搭接到设施接地或技术接地上。3.1.1.10电源控制和开关设备所有电源开关传动电机和控制中心配电盘都应当搭接，并屏蔽和接地，以获得对辐射干扰的最大衰减，所有金属零件都应搭接到附属装置地线上。此外，所有的开孔（调整孔和通风孔）应当用10个孔/平方厘米的钢网盖住。必须保持转动、旋转或局部旋转活动能力的两个部件的搭接，应当使用一种坚固的分层式搭接片。对于需要中等活动程度的情况，可以使用成型的铜搭接片。3.1.1.11工作室设备所有如电动机壳体设备构架之类的部件应当搭接到电源接地点上。3.1.2接地3.1.2.1维修用建筑物如维修塔、操纵塔和可升降维修平台这样的金属结构应当用截面不小于1cm2铜电缆或管子连接到最近的设施接地板或接地条上，该接地电缆应尽可能短，最长不应超过30m.3.1.2.2维修用建筑物轨道回滚轨道应当接地，用截面不小于1cm2祼铜电缆或管子连接到最近的设施接地板或接地条上。该接地电缆应尽可能短，最长不应超过30m。3.1.2.3发射场建筑物发射场建筑物也应当按照3.1.4节所述进行电搭接，并用截面小于2cm2裸铜电缆接到附属装置接地配置系统。接地电缆应尽可能短，最长不超过30cm。3.1.2.4过道均匀搭接的互连过道的金属网络应当接地，用截面不小于1cm2裸铜电缆把过道金属网连接到最近的附属装置的接地线上。接地电缆应尽可能短，最长不超过30cm。3.1.2.5避雷器6每个设施都应当装备雷电防护装置，该装置应当用截面不小于2cm2铜导线连接到防雷电接地系统。3.1.2.6技术地线和附属装置地线技术地线和附属装置地线除在单点连接外，彼此必须隔开。3.1.2.7设施结构件接地设施结构件的接地是通过与会属装置接地线相连来实现的，连线的长度应当尽量短，亦应设计成除了有故障的情况以外，其中无工作电流流过。除每个避雷装置下引导体与最近的设施构件连接的那一点外，设施接地和避雷接地之间应保持绝缘。3.2技术设备间3.2.1接地板和接地轨条为了把设备外壳、框架和信号接地回路或电源接地回路连接到技术接地，应当设置接地板或接轨条。接地板可以互相连接，但不应形成闭环。接地板之间互连线和接到技术接地的连接线的截面不小于1cm2.。3.2.2屏蔽体接地3.2.2.1高于或等于100Hz的射频导线屏蔽体所有射频屏蔽体应多点接地，当仅使用两个接地点时，它们应设置在射频屏蔽体的两端，此外射频屏蔽体应在金属外壳的每一个断开处接地。屏蔽体在其断开处应以尽可能短的方法搭接。每当外壳内的信号线超过15cm时，都应通过外壳使屏蔽连续。3.2.2.2低于100Hz的音频导线屏蔽体当音频屏蔽体经过如接线盒、配电盘和舱壁插头的金属外壳时，交界面处应保持屏幕体连续，敏感电路的屏蔽体只应在负载或接收机末端接地。为了减少来自音频电路的辐射干扰而采用的屏蔽体只应在干扰源端接地。为了减少来自音频电路的辐射干扰而采用的屏蔽体只应在干优源端接地。当屏蔽地被断开时，屏蔽体之间以及跟任何金属组件之间应达到1MΩ的绝缘电阻。3.2.3技术设备电路绝缘对整个设备的技术设备必须备有接地板，接地板应当是铜的，推荐尺寸mm:150×80×10并备有连接用平孔。技术接地母线和接地板之间的连接线截面不小于1cm2.。并必须与建筑物钢件和其他地线相绝缘。它们与设施的地线应当是单点连接的，为了便于检查应采用能快缷的搭接技术，在同一系统两不同分支中的两台仪器接地时，谨防通过地线构成回路。4大地接地7常采用埋设于土壤中的金属接地体来实现与大地的良好的电气上的连接。4.1影响接大地的接地电阻的因素a.土壤电阻率；b.土壤中的水分含量；c.土壤的温度；d.接地杆的埋设深度；e.接地杆直径；f.接地杆的多少。4.2降低大地接地电阻的原则4.2.1土壤的电阻率不同土壤的电阻率差别很大，如表１表示：接地杆的接地电阻杆与周围的土壤电阻率成正比，为此：a.选用土壤电阻率小的地方来埋设接地杆；b.对土壤进行预处理，来改造接地杆周围土壤的导电特性。预处理有换土法和加导电剂法。加导电剂，如食盐、木炭和化学降阻剂。4.2.2土壤中水分含量土壤的湿度对接地电阻影响甚大，图2表示不同温度下的土壤电阻率。为此：a.接地杆应掩设于潮湿的土壤中，可选择上下水道，污水井附近；b.接地体应埋到地下水线位置；c.接地杆周围土壤应定期补充水分。84.2.3土壤温度土壤温度对土壤的电阻率亦有很大影响，图３反映了温度对土壤电阻率的影响。土壤温度随季节变化，为了确保接地电阻不随季节而变，掩设接地杆时应注意如下两点：a.在温度变化大的地方，接地杆顶距地面距离应大于0.8m。b.凡有冻土层地区，接地体深埋进入土壤永久地下水位处。4.2.4接地杆的直径与长度接地杆需一定的直径与长度，经验证明ø45～ø50的镀锌钢管或镀铜钢管是适合的。杆的长度以2.5m～3m宜。4.2.5多根接地杆的采用增加接地杆的数目可有效地减小接地电阻，对要求接地电阻小的场合，9应考虑采用多根接地杆，采用多根接地杆时注意接地杆之间的距离，杆距不应小于2.5～3m。接地杆数目与接地的减小并非成线性，故接地杆数目不宜用得过多。所有接地杆必须用截面不小于2cm2.的铜带（或钢带）搭接在一起。搭接点注意防腐。4.3大地接地电阻测量技术测量一根接地杆和大地之间电阻的最有效的方法是用“接地电阻兆欧麦”和“电压降”测试法。其他方法虽已提出，但大多数因极化、电解或大地中的杂散电流而产生误差。4.3.1测量方法测量个接地极对地电阻的三种普通方法中，除了被测的接地极外，都还要两根独立的辅助接地板，并由外界提供合适的电源（AC或DC）。当采用从供电电网上获取测量用电流时，须采用隔离降压变压器，电压有效值不宜超过36V，以确保安全。4.3.1.1三点法用这种方法，被测接地极电阻(X)和辅助电极电阻(A和B)，每次测量出两个值，未知电阻可由下列公式算出：X=1/2[(X+A)+(X+B)-(A+B)]]为了准确起见，使用接地阻值与被测未知电阻相同量级的辅助电极是很重要的。这些串联电阻可用电桥或一个电压表和电流表来测量。测试用的电流源交流，直流均可。4.3.1