论文(防雷接地)

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1、民用建筑低压配电系统的接地与接地系统1目 录一、概述 .2二、低压配电系统的接地 .3（一） 、低压配电系统接地的形式 .4（二） 、各种接地形式的配电系统应用 .6（三） 、配电系统接地要求 .7（四） 、保护线及保护中性线 .8(五)、 对保护线和 保护中性线的要求 .10三、接地系统 .11（一） 、接地系统的构成 .11（二） 、接地系统的要求 .11四、接地的施工 .12（一） 、施工注意问题 .12（二） 、接地系统的联接 .13（三） 、接地电阻的测试方法 .142一、概述民用与工业建筑的电气配电中，接地和接地系统设计及施工的好坏，直接关系到人身安全和设备安全。为此，建设部曾下达

2、了有关接地及接地系统的强制性条文标准及严格的质量验收标准，故此在设计和施工中必须引起充分的重视。接地：一般是指电气装置为达到安全和功能的目的所采用的接地系统，包括：埋地的接地极、建筑物内设置的总接地端子或接地母线。接地线与大地做电气连接即接大地，或是电气装置与某一基准电位点做电气连接即接基准地。接地类型可分为：1、功能性接地：为保证电网正常运行，或为了实现电气装置的固有功能，提高其可靠性而进行的接地。例如：在电力系统正常运行时需要的接地（如电源中性点接地）又称为工作接地。2、保护性接地：为了保证电网故障时人身和设备安全而进行的接地，它又分为：（1）保护接地：电气装置外露部分、电气装置容易触及的

3、导电部分。它在正常时不带电压，而在故障情况下可能带电压。为了降低此电压，减小对人身的损害，应将其接地。例如：电气装置的金属外壳接地，母线金属支架接地等。（2）电压保护接地：为了防止过电压对电气装置和人身安全的危害而进行的接地。例如：电气设备或线路的防雷接地。依此类推，建筑物防雷接地也属此类接地。3（3）防静电接地：为了消除静电时对人身安全和电气装置的危害而进行的接地。例如：输送某些液体和气体的金属管道的接地，监控等电子控制装置和输入输出电子微弱信号管线接地等。3、功能性和保护性合一的接地。例如：屏蔽接地。这种接地应首先满足保护性接地要求。接地和接零是有区别的，随着低压电网系统接地形式的多样化，

4、更有必要把接地和接零两者之间区别加以突出，以便减少在实际工作中出现的一些麻烦。所谓“接地”是指外露可导电部分对地直接连接。而接零是指外露可导电部分通过保护线（PE 线）或 PEN 线与电力系统的接地点进行直接电气连接（在交流系统中，接地点即为中性点） 。二、低压配电系统的接地在三相四线制中接地和接零是一个概念，在三相五线制系统接地和接零是分离的。变压器中性点 N 线直接接变压器的接地网上，是功能性接地。在电气装置外露金属部分如外壳接地，是通过 PE 线直接接到接地网和接地极上。如建筑物基础作为接地网，建筑物周围的接地网。此为保护接地。保护线与中性线从某点分开就不允许有任何联系，其目的有以下两点

5、：其一是为了使漏电电流动作保护能正确动作；其二是为了使保护线上没有电流流过，以保证保护线乃至设备外露可导电部分的电位限制在较低水平，以利安全。4至于中性线也应采取与相线绝缘水平相同导线，是为了避免系统的杂散电流对中性线 产生影响，以保证漏电电流动作保护装置正确动作，同时也有利于人身安全（同时即使在三相平衡条件下，由于三次倍数以上的谐波影响中性线上仍有相当大的电流流过，因此也是伴随着电压存在。 ）这就是设计中，保护线和中性线分开，就不允许有任何联系的原因。（一）低压配电系统接地的形式低压配电系统接地形式主要有 TN 系统、TT 系统及 IT 系统，现就其分类及应用阐述如下：1、TN 系统：电源中

6、有一点（通常是中性点）直接接地，负荷侧的建筑物电气装置的外露导电部分，通过保护线（即 PE 线包括 PEN 线）与接地点连接的系统。按照中性线（N）与保护线的组合情况，TN 系统又分为以下三种情况：（1）TN-S 系统，保护线与中性线分开（如图（1） ） 。（2）TN-C 系统，保护线与中性线共用一线（如图（2） ） 。（3）TN-C-S 系统，一部分保护线与中性线合一（如图（3） ） 。5ABCNPECPENBA(1)T-S系 统 (2)-系 统电 源 接地 极 -系 统保 护 线 与 中 性 线 分 开 -系 统保 护 线 与 中 性 线 共 用 一 线 TN-C系 统(3)-S 系 统B

7、PEA -系 统一 部 分 保 护 线 与 中 性 线 合 一2、TT 系统：电源有一点（通常是中性点）直接接地，装置外露导电部分接至电气上与电源接地无关的接地板的系统。6T系 统电 源 接地 极BNPECA I系 统阻抗3、IT 系统：是电源与接地绝缘或通过阻抗连接。而装置的外露导电部分则接地的系统。（二）各种接地形式的配电系统应用系统名称 适用范围TN-C 系统在一般三相负荷基本平衡，有专职电工负责维护管理电气装置的工业厂房TN-S 或 TN-C-S 系统在单相实验负荷较大和有可控硅负荷的科研实验单位TN-S 系统 附近有变电所的高层建筑TN-S、TN-C-S、TT 系统电子计算机房、生产

8、和使用电子设备的厂房，当电子计算机和电子设备本身未指出接地形式时7TT 系统 负荷小而分散的农村低压电网TT、IT、TN-S 系统 在火灾和爆炸危险厂房中TT、IT、TN-S 系统在城市公用低压线路供电的民用建筑工厂，应按供电部门的规定采用 TT 系统；由本单位自设变压器，供电和管理的居民区民用建筑可采用 TN-C-S 系统IT 系统对不间断供电要求的某些厂所（矿山井下）宜采用（三）配电系统接地要求电气装置的外露导电部分应与保护线连接；能同时触及的外露导电部分应接至同一接地系统；建筑物电气装置应在电源进线处作等电位联结。1、TN 系统（1）电气装置的外露导电部分应采用保护线与电力系统的接地点即

9、中性点连接。如果电力系统的中性点不可能得到或不可能达到，即可在变电所将一根相线接地，但严禁此相线作为保护接地线使用。（2）保护线应在电气装置的每台电力变压器或发电机的靠近处接地，则发生接地故障时可使保护线的电位尽量接近地电位。但如果高层建筑等大型建筑物中，为保护线增设接地点实际上是不可能时，可将保护线与装置外露导电部分做等电位连接也具有相同的作用。同8理，保护线宜在进入建筑物处做重复接地。（3）应装设能迅速自动切除接地故障的保护电器。2、TT 系统（1）共用同一保护电器保护的所有电气装置的外露导电部分，应采用保护线与这些外露导电部分共用接地极相互连接。当几套保护电器串联使用时，此要求分别适用于

10、每套保护电器保护的电气装置外露导电部分。（2）应装设能迅速切除接地故障的保护电器。（四）保护线及保护中性线保护线是指回路（电气回路）保护线即 PE、PEN 线，不包括与装置外露导电部分连接的等电位联结线和与接地极联接的接地线。具有保护线和中性线两种作用的接地导体称为保护中性线（PEN ） 。1、保护线截面的确定（1）按机械强度要求：若使用供电电缆或电缆金属外护套构成时，其截面不受限制，若采用绝缘导线或裸线时，其机械保护截面不小于 2.5mm2 ，无机械保护（敷设在绝缘子、瓷夹上）时，不应小于 4 mm2。（2）接地故障时热稳定性要求：当故障电流作用时间不超过 5S 和不小于 0.1S 时，保护

11、线最小截面应满足下式：9Sp= mm2KtII：接地故障电流有效值 单位：At：故障电流时间 t（S） K：计算系数多芯塑料电缆或护套线的一根芯线或穿管绝缘电线作保护线时，铝芯为 76，铜芯为 115;将绝缘电线紧贴电缆外皮时铝芯为 95，铜芯为 113。保护线的最小截面相线截面 S mm2 保护线截面 S mm2S16 S16S 35 16S35 S22、保护中性线的截面确定保护中性线的截面首先满足关于保护线截面的所有要求之后，再按以下要求确定：（1）当采用单芯导线做配电干线的 PEN 时，铜芯导线截面积不应小于 10 mm2，铝芯不应小于 16 mm2 。（2）当采用同芯中性线型电缆的同芯

12、中性线芯作配电干线的PEN 线 ,且其全长上所有的接头及端子都是双重持续性连接时,则最小的截面可为 4 mm2, 无此电缆时也可采用单芯电缆的芯线 ,其最小截面也为 4 mm2。10（五）对保护线和保护中性线的要求1、TN 系统的接地型式中，所有受电设备的外露可导电部分必须用保护线（或共用中性线即 PEN 线）与电力系统的接地点相连接，且必须将能同时触及的外露可导电部分接至同一接地装置上。2、采用 TN-C-S 系统时，当保护线与中性线从某一点（一般为进户处）分开后就不能再合并且中性线绝缘水平与相线相同。3、保护线上不应设置保护电器及隔离电器，但允许设置供测试用的只有用工具才能断开的接点。4、

13、在 TN-C 及 TN-C-S 系统中，严禁单独断开 PEN 线，当保护电器的 PEN 极断开时，必须联动全部相线极一起断开。5、在 TN-C 及 TN-C-S 系统中，当需要装设中性线断相保护电器时，必须将所在回路全部相线连同 PEN 线一起断开。且 PE 线应在保护电器负荷端同 N 线分开。6、严禁隔离或断开 PE 线，N 线上严禁安装可以单独操作的单相开关。7、在 TT 系统中，共用同一接地保护装置的所有外露可导电部分，必须用保护线与这些部分共用的接地极连在一起（或与保护接地母线总接地端子相连） 。8、IT 系统不宜引出中性线。9、在 IT 系统中任何带电部分（包括中性线）严禁直接接地，

14、IT 系统中的电源系统对地应保持良好的绝缘状态。10、IT 系统在正常使用时各项测得的对地短路电流值均不得超过1170mA。三、接地系统（一）接地系统的构成1、接地极：埋入地中与大地紧密接触并与大地形成电气连接的一个或一组导电体，称为接地极。人为的接地极称为人工接地极。例如：为达到接地目的，人工埋入或打入大地的钢管、角铁、扁钢、钢板、铜板等。兼做接地极用的直接与大地接触的金属构件，金属井管，建筑物的钢筋混凝土基础内的钢筋等称为自然接地体。2、接地线：由电气装置的总接地端子或接地干线接至接地极的，在正常情况下，不载流的导体称为接地线。3、总接地端子：建筑物电气装置应在电源进线处设置总接地端子（接

15、地母排） ，以便与接地线，保护线，等电位联结干线，功能性接地线（如需要时）连接。（二） 、接地系统的要求1、在使用期内接地系统的性能和接地电阻值，应满足电气装置在保护性和功能性两方面的要求。2、构成接地系统的导体应能承受接地故障电流和接地泄露电流，12并满足稳定性的要求，并应不小于下表：接地系统的接地体和接地线的最小规格地上类别室内 室外地下圆钢直径（mm） 6 8 10截面 mm2 24 48 68扁钢厚度 mm 3 4 4角钢厚度 mm 2 2.5 4钢管壁厚 mm 2.5 2.5 2.53、接地设施应具有足够的机械强度或设置附加的机械保护。四、接地的施工（一） 、施工注意问题1、当自然接地极的接地电阻值和电气连续性符合变流电力设备接地的要求时，一般可不另设人工接地极。2、当采用人工接地极并同时利用自然接地极时，应使二者的