1、 第十章 接地裝置第一節(jié) 接地裝置的基本概念第二節(jié) 接地裝置的安裝第三節(jié) 接地電阻主要內(nèi)容教學(xué)要求通過本章內(nèi)容的學(xué)習(xí)，掌握電氣接地的基本概念；掌握接地的類型和作用；掌握接地電阻的計(jì)算及接地裝置的安裝原則與方法。學(xué)習(xí)重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)電氣接地的基本概念接地的類型和作用接地電阻的計(jì)算接地裝置的安裝原則與方法難點(diǎn)接地的類型和作用接地電阻的計(jì)算電氣接地的基本概念電氣接地的作用及分類 第一節(jié) 接地裝置的基本概念 電氣接地的基本概念（一）接地與接地裝置接地接地體人工接地體自然接地體電氣設(shè)備的任何部分與大地之間作良好的電氣連接，稱為接地。埋入地中并直接與大地接觸的金屬導(dǎo)體，稱為接地體，或接地極。專門為接地而人為

2、裝設(shè)的接地體，稱為人工接地體。間作接地體用的直接與大地接觸的各種金屬構(gòu)件、金屬管道及建筑物的鋼筋混凝土基礎(chǔ)等，稱為自然接地體。接地裝置接地網(wǎng)連接于接地體與電氣設(shè)備接地部分之間的金屬導(dǎo)線，稱為接地線與接地體合稱為接地裝置。由若干接地體在大地中相互用接地線連接起來的一個(gè)整體，稱為接地網(wǎng)。電氣接地的基本概念（二）接地電流和接地短路電流接地電流接地短路電流大、小接地電流系統(tǒng)凡從帶電體流入地下的電流即屬于接地電流。正常接地電流系指正常工作時(shí)通過接地裝置流入地下，借大地形成工作回路的電流；故障接地電流系指系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)出現(xiàn)的接地電流。系統(tǒng)一相接地可能導(dǎo)致系統(tǒng)發(fā)生短路，這時(shí)的接地電流叫做接地短路電流。在高壓

3、系統(tǒng)中，接地短路電流在200A及以下的，稱小接地短路電流系統(tǒng)；接地短路電流大于500A的，稱大接地電流系統(tǒng)。電氣接地的基本概念（三）流散電阻和接地電阻 流散電阻接地電阻接地電流流入地下以后，就通過接地體向大地作半球形散開，這一接地電流就叫做流散電流。流散電流在土壤中遇到的全部電阻叫做流散電阻。 接地電阻是接地體的流散電阻與接地線的電阻之和。接地線的電阻一般很小，可以忽略不計(jì)。因此，可以認(rèn)為流散電阻就是接地電阻。電氣接地的基本概念（四）對(duì)地電壓地對(duì)地電壓至距離接地體20m處，電壓已降為零。電工上通常所說的“地”就是這里的地。 帶電體與電位為零的大地之間的電位差。 當(dāng)電流通過接地體流入大地時(shí)，接地

4、體具有最高的電壓。離開接地體，電壓逐漸下降，并且電壓降落的速度逐漸降低。對(duì)于簡單接地體，至離開接地體20m處，電壓降為零。電氣接地的基本概念(五)接觸電勢和接觸電壓接觸電勢接觸電壓是指接地電流自接地體流散，在大地表面形成不同電位時(shí)，設(shè)備外殼、構(gòu)架或墻壁與水平距離處之間的電位差。 接觸電壓是指設(shè)備的絕緣損壞時(shí)，在身體可同時(shí)觸及的兩部分之間出現(xiàn)的電位差。例如人在發(fā)生接地故障的設(shè)備旁邊，手觸及設(shè)備的金屬外殼，則人手與腳之間所呈現(xiàn)的電位差，即為接觸電壓，接觸電壓通常按人體離開設(shè)備考慮。 電氣接地的基本概念（六）跨步電勢和跨部電壓 跨步電勢跨步電壓跨步電勢是指地面上水平距離為（人的跨距）的兩點(diǎn)之間的電位

5、差?？绮诫妷菏侵溉苏玖⒃诹鬟^電流的大地上，加于人的兩腳之間的電壓。電氣接地的基本概念（七）接地線和接地接地線接地中性線（代號(hào)N）保護(hù)接地保護(hù)線（代號(hào)PE）保護(hù)中性線（代號(hào)PEN）工作接地重復(fù)接地接零電氣接地的基本概念接地線中性線（代號(hào)N）保護(hù)線（代號(hào)PE）保護(hù)中性線（代號(hào)PEN）（七）接地線和接地中性線（N線）的功能，一是用來接用額定電壓為相電壓的單相用電設(shè)備，二是用來傳導(dǎo)三相系統(tǒng)中的不平衡電流和單相電流，三是用來減小負(fù)荷中性點(diǎn)的電位偏移。保護(hù)線（PE線）的功能，是為保障人身安全、防止發(fā)生觸電事故用的接地線。保護(hù)中性線（PEN線）兼有中性線（N線）和保護(hù)線（PE線）的功能。這種保護(hù)中性線在我國

6、通稱為“零線”，俗稱“地線”。電氣接地的基本概念（七）接地線和接地接地工作接地在正?；蚴鹿是闆r下，為了保證電氣設(shè)備可靠運(yùn)行而必須在電力系統(tǒng)中某一點(diǎn)進(jìn)行接地，稱為工作接地。例如電源中性點(diǎn)的接地、防雷裝置的接地等。 電氣接地的基本概念（七）接地線和接地為防止因絕緣損壞而遭受觸電的危險(xiǎn)，將與電氣設(shè)備帶電部分相絕緣的金屬外殼或構(gòu)架同接地體之間作良好的連接，稱為保護(hù)接地，如圖10-7所示 。保護(hù)接地保護(hù)接地TT和IT系統(tǒng) 設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分經(jīng)各自的接地線（PE線）直接接地 TN-S系統(tǒng)和TN-C系統(tǒng) 設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分經(jīng)公共的PE線（在TN-S系統(tǒng)中）或經(jīng)PEN線（在TN-C系統(tǒng)中）接地，這種接地型

7、式我國習(xí)慣稱為“保護(hù)接零”。 必須注意：同一低壓系統(tǒng)中，不能有的采取保護(hù)接地，有的又采取保護(hù)接零，否則當(dāng)采取保護(hù)接地的設(shè)備發(fā)生單相接地故障時(shí)，采取保護(hù)接零的設(shè)備外露可導(dǎo)電部分將帶上危險(xiǎn)的電壓。 電氣接地的基本概念（七）接地線和接地重復(fù)接地在TN系統(tǒng)中，為確保公共PE線或PEN線安全可靠，除在中性點(diǎn)進(jìn)行工作接地外，還應(yīng)在PE線或PEN線的下列地方進(jìn)行重復(fù)接地：1）在架空線路終端及沿線每1km處；2）電纜和架空線引入車間或大型建筑物處， 重復(fù)接地的作用：1）當(dāng)系統(tǒng)中發(fā)生碰殼或短路時(shí)，可以降低零線的對(duì)地電壓；2）當(dāng)零線斷線時(shí)，可降低事故的危險(xiǎn)程度。 電氣接地的基本概念（七）接地線和接地接零將與帶電部

8、分相絕緣的電氣設(shè)備的金屬外殼或構(gòu)架與中性點(diǎn)直接接地的系統(tǒng)中的零線相連接，稱為接零 電氣接地的作用及分類（一）電氣接地的作用 防止人身遭受雷擊保障電氣系統(tǒng)正常運(yùn)行防止雷擊和靜電的危害電氣接地的作用及分類（二）電氣接地的分類按接地作用分類(1)系統(tǒng)接地(2)設(shè)備的保護(hù)接地(3)防雷接地(4)屏蔽接地(5)防靜電接地(6)等電位接地(7)電子設(shè)備的信號(hào)接地及功率接地按接地型式分類接地極按其布置方式可分為外引式接地極和環(huán)路式接地極。若按其形狀，則有管形、帶形和環(huán)形幾種基本形式。若按其結(jié)構(gòu)，則有自然接地極和人工接地極之分。電氣接地的作用及分類（三）電氣設(shè)備的接地電氣設(shè)備的外露導(dǎo)電部分接地 電氣設(shè)備外露導(dǎo)

9、電部分不接地 外部導(dǎo)電部分中可能有電擊危險(xiǎn)的地方應(yīng)予接地 接地裝置的敷設(shè)要求 接地裝置的安裝 第二節(jié) 接地裝置的安裝接地裝置的敷設(shè)要求1垂直接地體的間距不宜小于其長度的兩倍，水平接地體的間距不宜小于5m。2接地體與建筑物的距離不宜小于。3圍繞屋外配電裝置、屋內(nèi)配電裝置、主控制樓、主廠房及其它需要裝設(shè)接地網(wǎng)的建筑物，敷設(shè)環(huán)形接地網(wǎng)。這些接地網(wǎng)之間的相互連接不應(yīng)少于兩根干線。4接地線沿建筑物墻壁水平敷設(shè)時(shí)，離地面宜保持250300mm的距離。接地線與建筑物墻壁間應(yīng)有1015mm 的間隙。5接地線應(yīng)防止發(fā)生機(jī)械損傷和化學(xué)腐蝕。與公路、鐵道或化學(xué)管道等交叉的地方，以及其他有可能發(fā)生機(jī)械損傷的地方，對(duì)接

10、地線應(yīng)采取保護(hù)措施。在接地線引進(jìn)建筑物的入口處，應(yīng)設(shè)標(biāo)志。接地裝置的敷設(shè)要求6接地線的連接需注意以下幾點(diǎn)：（1）接地線連接處應(yīng)焊接。如采用搭接焊，其搭接長度必須為扁鋼寬度的2倍或圓鋼直徑的6倍。在潮濕的和有腐蝕性蒸汽或氣體的房間內(nèi)，接地裝置的所有連接處應(yīng)焊接。該連接處如不宜焊接，可用螺栓連接，但應(yīng)采取可靠的防銹措施。（2）直接接地或經(jīng)消弧線圈接地的主變壓器、發(fā)電機(jī)的中性點(diǎn)與接地體或接地干線連接，應(yīng)采用單獨(dú)的接地線。其截面及連接宜適當(dāng)加強(qiáng)。（3）電力設(shè)備每個(gè)接地部分應(yīng)以單獨(dú)的接地線與接地干線相連接。嚴(yán)禁在一個(gè)接地線中串接幾個(gè)需要接地的部分。7接地網(wǎng)中均壓帶的間距D應(yīng)考慮設(shè)備布置的間隔尺寸，盡量減

11、少埋設(shè)接地網(wǎng)的土建工程量及節(jié)省鋼材。視接地網(wǎng)面積的大小，一般可取5m、10m。對(duì)330kV及500kV大型接地網(wǎng)，也可采用20m間距。但對(duì)經(jīng)常需巡視操作的地方和全封閉電器則可局部加密（如取D=23m）。接地裝置的安裝接地體的安裝自然接地體的利用對(duì)于大接地電流系統(tǒng)的發(fā)電廠和變電所則不論自然接地體的情況如何，仍應(yīng)裝設(shè)人工接地體。自然接地體至少應(yīng)由兩根導(dǎo)體在不同地點(diǎn)與接地網(wǎng)相連（線路桿塔除外）。用來作為自然接地體的有：上下水的金屬管道；與大地有可靠聯(lián)接的建筑物和構(gòu)筑物的金屬結(jié)構(gòu)；敷設(shè)于地下其數(shù)量不少于二根的電纜金屬外皮及敷設(shè)于地下的非可燃可爆的各種金屬管道；非絕緣的架空地線等；對(duì)于變配電所來說，可利

12、用其建筑物鋼筋混凝土基礎(chǔ)作為自然接地體。利用自然接地體時(shí)，一定要保證良好的電氣連接。接地裝置的安裝接地體的安裝人工接地體的裝設(shè)用來作為人工接地體的一般有鋼管、角鋼、扁鋼和圓鋼等鋼材。 圖10-12 常用垂直接地體的布置 圖10-13 常用水平接地體的布置 環(huán)形接地網(wǎng)自然接地線的選用 接地裝置的安裝接地線的安裝 用來作為自然接地線的有：數(shù)量為兩根的電纜的金屬外皮，若只有一根，則應(yīng)敷設(shè)輔助接地線；各種金屬構(gòu)件、金屬管道、鋼筋混凝土等，其全長應(yīng)為完好電氣通路。若金屬構(gòu)件、金屬管道串聯(lián)后作接地線時(shí)，應(yīng)在其串接部位焊接金屬跨接線。人工接地線的選用 接地裝置的安裝接地線的安裝 人工接地線一般采用鋼質(zhì)扁鋼或

13、圓鋼接地線；只有當(dāng)采用鋼質(zhì)線施工安裝困難時(shí)，或移動(dòng)式電氣設(shè)備和三相四線制照明電纜的接地芯線，才可采用有色金屬作人工接地線，但鋁線不能作為地下的接地線。 接地線應(yīng)該敷設(shè)在易于檢查的地方，并須有防止機(jī)械損傷及防止化學(xué)作用的保護(hù)措施。接地線相互之間及接地體之間的連接應(yīng)采用焊接。接地線與電氣設(shè)備的聯(lián)接的方法可采用焊接或用螺栓連接。接至電氣設(shè)備上的接地線，應(yīng)用鍍鋅螺栓連接；有色金屬接地線不能采用焊接時(shí)，可用螺栓連接。接地線與接地體之間的連接應(yīng)采用焊接或壓接，連接應(yīng)牢固可靠。電氣裝置中的每一個(gè)接地元件，應(yīng)采用單獨(dú)的接地線與接地體或接地干線相連接。接地電阻的概念 第三節(jié) 接地電阻各類電氣裝置的接地電阻 防雷

14、及防靜電接地裝置的接地電阻要求 接地電阻的計(jì)算 第三節(jié) 接地電阻接地電阻的概念電流經(jīng)接地體流入大地時(shí)，接地體本身、接地體與土壤之間的接觸部分以及土壤本身都要呈現(xiàn)一定的電阻，這一電阻叫接地體的接地電阻。 工頻接地電阻沖擊接地電阻按通過接地體流入地中的工頻電流求得的電阻，稱為工頻接地電阻，通常簡稱接地電阻； 按通過接地體流入地中的沖擊電流求得的電阻，稱為沖擊接地電阻。 第三節(jié) 接地電阻接地電阻的概念工頻接地電阻 第三節(jié) 接地電阻接地電阻的概念沖擊接地電阻發(fā)電廠、變電所電氣裝置的接地電阻 第三節(jié) 接地電阻架空線路的接地電阻 配電裝置的接地電阻 各類電氣裝置的接地電阻發(fā)電廠、變電所電氣裝置的接地電阻

15、第三節(jié) 接地電阻發(fā)電廠、變電所電氣裝置保護(hù)接地的接地電阻 （1）有效接地和低電阻接地系統(tǒng)中發(fā)電廠、變電所電氣裝置保護(hù)接地的接地電阻宜符合下列要求：不得大于5歐姆 各類電氣裝置的接地電阻發(fā)電廠、變電所電氣裝置的接地電阻 第三節(jié) 接地電阻2.不接地、經(jīng)消弧線圈接地和高電阻接地系統(tǒng)中發(fā)電廠、變電所電氣裝置保護(hù)接地的接地電阻應(yīng)符合下列要求：高壓電氣裝置與發(fā)電廠、變電所電力生產(chǎn)用低壓電氣裝置共用的接地裝置應(yīng)符合不得大于10歐姆 共用不得大于10歐姆 僅高壓各類電氣裝置的接地電阻發(fā)電廠、變電所電氣裝置的接地電阻 第三節(jié) 接地電阻2. 發(fā)電廠、變電所電氣裝置雷電保護(hù)接地的接地電阻：獨(dú)立避雷針（含懸掛獨(dú)立避雷

16、線的構(gòu)架）的接地電阻，在土壤電阻率不大于500的地區(qū)不應(yīng)大于10歐姆；在高土壤電阻率地區(qū)接地電阻應(yīng)符合交流電氣裝置的過電壓保護(hù)和絕緣配合的要求。變壓器門型架上避雷針、線的接地電阻應(yīng)符合交流電氣裝置的過電壓保護(hù)和絕緣配合的要求。發(fā)電廠和變電所有爆炸危險(xiǎn)且爆炸后可能波及發(fā)電廠和變所內(nèi)主設(shè)備或嚴(yán)重影響發(fā)供電的建（構(gòu)）筑物，防雷電感應(yīng)的接地電阻不應(yīng)大于30歐姆。 發(fā)電廠的易燃油和天然氣設(shè)施防靜電接地的接地電阻不應(yīng)大于30歐姆。 各類電氣裝置的接地電阻架空線路的接地電阻 第三節(jié) 接地電阻表10-3 不同電力系統(tǒng)電力線路所要求的接地電阻值 各類電氣裝置的接地電阻 第三節(jié) 接地電阻配電裝置的接地電阻 （一）工作于不接地、經(jīng)消弧線圈接地的和高電阻接地系統(tǒng)、向建筑物電氣裝置供電的配電裝置，其保護(hù)接地的接地電阻應(yīng)符合下列要求 ： 不得大于4歐姆（1）與建筑物電氣裝置系統(tǒng)電源接地點(diǎn)共用的接地裝置 各類電氣裝置的接地電阻 第三節(jié) 接地電阻防雷設(shè)備