淺談電氣設(shè)備的接地[B]一、概述[/B]電氣設(shè)備的某個部分與大地之間作良好的電氣聯(lián)接稱為接地。與大地土壤直接接觸的金屬導體或金屬導體組稱為接地體：聯(lián)接電氣設(shè)備應(yīng)接地部分與接地體的金屬導體稱為接地線；接地體和接地線統(tǒng)稱為接地裝置。電氣設(shè)備接地的目的主要是保護人身和設(shè)備的安全，所有電氣設(shè)備應(yīng)按規(guī)定進行可靠接地。[B]二、接地的分類[/B]按接地的作用分有保護接地和工作接地兩種。（1）為了保證人身安全，避免發(fā)生人體觸電事故，將電氣設(shè)備的金屬外殼與接地裝置聯(lián)接的方式稱為保護接地。當人體觸及到外殼已帶電的電氣設(shè)備時，由于接地體的接觸電阻遠小于人體電阻，絕大部分電流經(jīng)接地體進入大地，只有很小部分流過人體，不致對人的生命造成危害。（2）為了保證電氣設(shè)備在正常和事故情況下可靠的工作而進行的接地稱為工作接地，如中性點直接接地和間接接地以及零線的重復接地、防雷接地等都是工作接地。[B]三、接地電阻[/B]應(yīng)接地的電氣設(shè)備通過接地裝置和大地之間的電阻稱為接地電阻，它包含五個部分：（1）電氣設(shè)備和接地線的接觸電阻。（2）接地線本身的電阻。（3）接地體本身的電阻。（4）接地體和大地的接觸電阻。（5）大地的電阻。不同的電氣設(shè)備對接地電阻有不同的要求：（1）大接地短路電流系統(tǒng)R≤0.5歐（2）容量在100kVA以上的變壓器或發(fā)電機R≤4歐（3）閥型避雷器R≤5歐（4）獨立避雷針、小接地電流系統(tǒng)、容量在100kVA及以下的變壓器或發(fā)電機、高低壓設(shè)備共用的接地均R≤10歐（5）低壓線路金屬桿、水泥桿及煙囪的接地R≤30歐[B]四、裝設(shè)接地裝置的要求[/B]（1）接地線一般用40mm×4mm的鍍鋅扁鋼。（2）接地體用鍍鋅鋼管或角鋼。鋼管直徑為50mm，管壁厚不小于3.5mm，長度2～3m。角鋼以50mm×50mm×5mm為宜。（3）接地體的頂端距地面0.5～0.8m，以避開凍土層，鋼管或角鋼的根數(shù)視接地體周圍的土壤電阻率而定，一般不少于兩根，每根的間距為3～5m（4）接地體距建筑物的距離在1.5m以上，與獨立的避雷針接地體的距離大于3m。（5）接地線與接地體的聯(lián)接應(yīng)使用搭接焊。[B]五、降低土壤電阻率的方法[/B]在接地裝置安裝前應(yīng)了解接地體周圍土壤的電阻率，如過高則采取必要措施，確保接地電阻值合格。（1）改變接地體周圍的土壤結(jié)構(gòu)在接地體周圍的土壤2～3m范圍內(nèi)，摻入不容于水的、有良好吸水性的物質(zhì)，如木炭、焦碳煤渣或礦渣等，該法可使土壤電阻率降低到原來的1/5～1/10。（2）用食鹽、木炭降低土壤電阻率用食鹽、木炭分層夯實。木炭和細摻勻為一層，約10～15cm厚，再鋪2～3cm的食鹽，共5～8層。鋪好后打入接地體。此法可使電阻率降至原來的1/3～1/5。但食鹽日久會隨流水流失，一般超過兩年就要補充一次。（3）用長效化學降阻劑用長效化學降阻劑方法可使土壤電阻率降至原來的40%。電氣設(shè)備的接地電阻應(yīng)在每年的春、秋兩季雨水較少時各測試一次，確保接地合格。一般采用專門儀表（如ZC-8接地電阻測試儀）測試，也可采用電流表-電壓表法測試。另外檢查的內(nèi)容有：（1）聯(lián)接螺栓是否松動、銹蝕。（2）地面以下的接地線、接地體的腐蝕情況，是否脫焊。（3）地面的接地線有無損傷、斷裂、腐蝕等。建筑電氣接地2010-02-2119:30低壓配電系統(tǒng)按保護接地的形式不同可分為：IT系統(tǒng)、TT系統(tǒng)和TN系統(tǒng)。其中IT系統(tǒng)和TT系統(tǒng)的設(shè)備外露可導電部分經(jīng)各自的保護線直接接地(過去稱為保護接地)；TN系統(tǒng)的設(shè)備外露可導電部分經(jīng)公共的保護線與電源中性點直接電氣連接(過去稱為接零保護)。國際電工委員會(IEC)對系統(tǒng)接地的文字符號的意義規(guī)定如下：第一個字母表示電力系統(tǒng)的對地關(guān)系：T--一點直接接地；I--所有帶電部分與地絕緣，或一點經(jīng)阻抗接地。第二個字母表示裝置的外露可導電部分的對地關(guān)系：T--外露可導電部分對地直接電氣連接，與電力系統(tǒng)的任何接地點無關(guān)；N--外露可導電部分與電力系統(tǒng)的接地點直接電氣連接(在交流系統(tǒng)中，接地點通常就是中性點)。后面還有字母時，這些字母表示中性線與保護線的組合：S--中性線和保護線是分開的；O--中性線和保護線是合一的。IT系統(tǒng)：(經(jīng)電阻接地)IT系統(tǒng)的電源中性點是對地絕緣的或經(jīng)高阻抗接地，而用電設(shè)備的金屬外殼直接接地。即：過去稱三相三線制供電系統(tǒng)的保護接地。其工作原理是：若設(shè)備外殼沒有接地，在發(fā)生單相碰殼故障時，設(shè)備外殼帶上了相電壓，若此時人觸摸外殼，就會有相當危險的電流流經(jīng)人身與電網(wǎng)和大地之間的分布電容所構(gòu)成的回路。而設(shè)備的金屬外殼有了保護接地后，由于人體電阻遠比接地裝置的接地電阻大，在發(fā)生單相碰殼時，大部分的接地電流被接地裝置分流，流經(jīng)人體的電流很小，從而對人身安全起了保護作用。IT系統(tǒng)適用于環(huán)境條件不良，易發(fā)生單相接地故障的場所，以及易燃、易爆的場所。TT系統(tǒng)：(直接接地)TT系統(tǒng)的電源中性點直接接地；用電設(shè)備的金屬外殼亦直接接地，且與電源中性點的接地無關(guān)。即：過去稱三相四線制供電系統(tǒng)中的保護接地。其工作原理是：當發(fā)生單相碰殼故障時，接地電流經(jīng)保護接地裝置和電源的工作接地裝置所構(gòu)成的回路流過。此時如有人觸帶電的外殼，則由于保護接地裝置的電阻小于人體的電阻，大部分的接地電流被接地裝置分流，從而對人身起保護作用。TT系統(tǒng)在確保安全用電方面還存在有不足之處，主要表現(xiàn)在：①當設(shè)備發(fā)生單相碰殼故障時，接地電流并不很大，往往不能使保護裝置動作，這將導致線路長期帶故障運行。②當TT系統(tǒng)中的用電設(shè)備只是由于絕緣不良引起漏電時，因漏電電流往往不大(僅為毫安級)，不可能使線路的保護裝置動作，這也導致漏電設(shè)備的外殼長期帶電，增加了人身觸電的危險。因此，TT系統(tǒng)必須加裝剩余電流動作保護器，方能成為較完善的保護系統(tǒng)。目前，TT系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于城鎮(zhèn)、農(nóng)村居民區(qū)、工業(yè)企業(yè)和由公用變壓器供電的民用建筑中。TN系統(tǒng)：在變壓器或發(fā)電機中性點直接接地的380/220V三相四線低壓電網(wǎng)中，將正常運行時不帶電的用電設(shè)備的金屬外殼經(jīng)公共的保護線與電源的中性點直接電氣連接。即：過去稱三相四線制供電系統(tǒng)中的保護接零。當電氣設(shè)備發(fā)生單相碰殼時，故障電流經(jīng)設(shè)備的金屬外殼形成相線對保護線的單相短路。這將產(chǎn)生較大的短路電流，令線路上的保護裝置立即動作，將故障部分迅速切除，從而保證人身安全和其他設(shè)備或線路的正常運行。TN系統(tǒng)的電源中性點直接接地，并有中性線引出。按其保護線形式，TN系統(tǒng)又分為：TN-C系統(tǒng)、TN-S系統(tǒng)和TN-C-S系統(tǒng)等三種。①TN-C系統(tǒng)(三相四線制)，該系統(tǒng)的中性線(N)和保護線(PE)是合一的，該線又稱為保護中性線(PEN)線。它的優(yōu)點是節(jié)省了一條導線，但在三相負載不平衡或保護中性線斷開時會使所有用電設(shè)備的金屬外殼都帶上危險電壓。在一般情況下，如保護裝置和導線截面選擇適當，TN-C系統(tǒng)是能夠滿足要求的(見圖1)。②TN-S系統(tǒng)(三相五線制)，該系統(tǒng)的N線和PE線是分開的。它的優(yōu)點是PE線在正常情況下沒有電流通過，因此不會對接在PE線上的其他設(shè)備產(chǎn)生電磁干擾。此外，由于N線與PE線分開，N線斷開也不會影響PE線的保護作用。但TN-S系統(tǒng)耗用的導電材料較多，投資較大(見圖2)。這種系統(tǒng)多用于對安全可靠性要求較高、設(shè)備對電磁抗干擾要求較嚴、或環(huán)境條件較差的場所使用。對新建的大型民用建筑、住宅小區(qū)，特別推薦使用TN-S系統(tǒng)。③TN-C-S系統(tǒng)(三相四線與三相五線混合系統(tǒng))，系統(tǒng)中有一部分中性線和保護是合一的；而且一部分是分開的。它兼有TN-C系統(tǒng)和TN-S系統(tǒng)的特點，常用于配電系統(tǒng)末端環(huán)境較差或有對電磁抗干擾要求較嚴的場所(見圖3)。在TN-C、TN-S和TN-S-C系統(tǒng)中，為確保PE線或PEN線安全可靠，除在電源中性點進行工作接地外，對PE線和PEN線還必須進行必要的重復接地。PE線PEN線上不允許裝設(shè)熔斷器和開關(guān)。在同一供電系統(tǒng)中，不能同時采用TT系統(tǒng)和TN系統(tǒng)保護。低壓配電系統(tǒng)中的接地類型:(1)工作接地：為保證電力設(shè)備達到正常工作要求的接地，稱為工作接地。中性點直接接地的電力系統(tǒng)中，變壓器中性點接地，或發(fā)電機中性點接地。(2)保護接地：為保障人身安全、防止間接觸電，將設(shè)備的外露可導電部分進行接地，稱為保護接地。保護接地的形式有兩種：一種是設(shè)備的外露可導電部分經(jīng)各自的接地保護線分別直接接地；另一種是設(shè)備的外露可導電部分經(jīng)公共的保護線接地。(3)重復接地：在中性線直接接地系統(tǒng)中，為確保保護安全可靠，除在變壓器或發(fā)電機中性點處進行工作接地外，還在保護線其他地方進行必要的接地，稱為重復接地。(4)保護接中性線：在380/220V低壓系統(tǒng)中，由于中性點是直接接地的，通常又將電氣設(shè)備的外殼與中性線相連，稱為低壓保護接中性線。接地裝置和接地電阻(1)接地裝置：接地裝置可使用自然接地體和人工接地體。在設(shè)計時，應(yīng)首先充分利用自然接地體。①自然接地：可充分利用建(構(gòu))筑物的鋼結(jié)構(gòu)和構(gòu)造鋼筋、行車的鋼軌等以及敷設(shè)于地下且數(shù)量不少于2根的電纜的金屬外皮等。在新建的大、中型建筑物中，都利用建筑物的構(gòu)造鋼筋作為自然接地。它們不但耐用、節(jié)省投資，而用電氣性能良好。②人工接地體：人工接地體有兩種基本型式：垂直接地體和水平接地體。垂直接地體多采用截面為50mm×50mm×5mm，長度為2500mm的角鋼；水平接地體多采用截面為40mm×4mm的扁鋼。(2)接地電阻：請參閱《電力設(shè)備接地設(shè)計技術(shù)規(guī)程》有關(guān)章節(jié)的規(guī)定，低壓中性點直接接地系統(tǒng)中，100kVA以上變壓器接地電阻值≤4Ω。三相五線制2010-03-1515:34一、概述在三相四線制制供電系統(tǒng)中，把零干線的兩個作用分開，即一根線做工作零線(N),另外用一根線專做保護零線(PE),這樣的供電結(jié)線方式稱為三相五線制供電方式。其結(jié)線方式如圖一所示:該結(jié)線的點是:工作零線N與保護零線PE除在變壓器中性點共同接地外,兩線不再有任何的電氣連接。由于該種結(jié)線能用于單相負載，沒有中性點引出的三相負載和有中性點引出的三相負載,因而得到廣泛的應(yīng)用。在三相負載不完全平衡的運行情況下，工作零線N是有電流通過且是帶電的，而保護零線PE不帶電，因而該供電方式的接地系統(tǒng)完全具備安全和可靠的基準電位。二、三相五線制供電的原理眾所周知，在三相四線制供電中由于三相負載不平衡時和低壓電網(wǎng)的零線過長且阻抗過大時，零線將有零序電流通過，過長的低壓電網(wǎng)，由于環(huán)境惡化，導線老化、受潮等因素，導線的漏電電流通過零線形成閉合回路，致使零線也帶一定的電位，這對安全運行十分不利。在零干線斷線的特殊情況下,斷線以后的單相設(shè)備和所有保護接零的設(shè)備產(chǎn)生危險的電壓，這是不允許的。如采用三相五線制供電方式，用電設(shè)備上所連接的工作零線N和保護零線PE是分別敷設(shè)的，工作零線上的電位不能傳遞到用電設(shè)備的外殼上，這樣就能有效隔離了三相四線制供電方式所造成的危險電壓,使用電設(shè)備外殼上電位始終處在“地”電位，從而消除了設(shè)備產(chǎn)生危險電壓的隱患。三、對三相五線制敷設(shè)的要求(1)在用絕緣導線布線時，保護零線應(yīng)用黃綠雙色線，工作零線一般用黑色線。沿墻垂直布線時，保護零線設(shè)在最下端，水平布線時，保護零線在靠墻端。(2)在電力變壓器處，工作零線從變壓器中性瓷套管上引出，保護零線從接地體的引出線引出。(3)重復接地按要求一律接在保護零線上，禁止在工作零線上重復接地。(4)采用低壓電纜供電時應(yīng)選用五芯低壓電力電纜。(5)在終端用電處(如閘板、插座、墻上配電盤等)工作零線和保護零線一定分別與零干線相連接。(6)對老企業(yè)的改造應(yīng)逐步實行保護零線和工作零線分開的辦法。例如在車間入戶時零干線做重復接地，重復接地以后工作零線單獨敷設(shè)，保護零線由此重復接地體引出；使用四極漏電保護斷路器的，在斷路器前是三相四線制，在斷路器后改為三相五線制;在架空線路供電又實