第十章第十章 接地安装接地安装第一第一节 接地安装的根本概念接地安装的根本概念第二第二节 接地安装的安装接地安装的安装第三第三节 接地接地电阻阻主要内容主要内容教学要求教学要求经过本章内容的学习,掌握电气接地的根本概念;掌握接地的类型和作用;掌握接地电阻的计算及接地安装的安装原那么与方法学习重点与难点学习重点与难点重重点点电气接地的根本概念接地的类型和作用接地电阻的计算接地安装的安装原那么与方法难点点接地的类型和作用接地电阻的计算电气接地的根本概念气接地的根本概念电气接地的作用及分气接地的作用及分类 第一节第一节 接地安装的根本概念接地安装的根本概念 电气接地的根本概念电气接地的根本概念〔一〕接地与接地安装接地接地体人工接地体自然接地体电气设备的任何部分与大地之间作良好的电气衔接,称为接地埋入地中并直接与大地接触的金属导体,称为接地体,或接地极专门为接地而人为装设的接地体,称为人工接地体间作接地体用的直接与大地接触的各种金属构件、金属管道及建筑物的钢筋混凝土根底等,称为自然接地体接地安装接地网衔接于接地体与电气设备接地部分之间的金属导线,称为接地线与接地体合称为接地安装。
由假设干接地体在大地中相互用接地线衔接起来的一个整体,称为接地网电气接地的根本概念电气接地的根本概念〔二〕接地电流和接地短路电流接地电流接地短路电流大、小接地电流系统凡从带电体流入地下的电流即属于接地电流正常接地电流系指正常任务时经过接地安装流入地下,借大地构成任务回路的电流;缺点接地电流系指系统发生缺点时出现的接地电流系一致相接地能够导致系统发生短路,这时的接地电流叫做接地短路电流在高压系统中,接地短路电流在200A及以下的,称小接地短路电流系统;接地短路电流大于500A的,称大接地电流系统电气接地的根本概念电气接地的根本概念〔三〕流散电阻和接地电阻 流散电阻接地电阻接地电流流入地下以后,就经过接地体向大地作半球形散开,这一接地电流就叫做流散电流流散电流在土壤中遇到的全部电阻叫做流散电阻 接地电阻是接地体的流散电阻与接地线的电阻之和接地线的电阻普通很小,可以忽略不计因此,可以以为流散电阻就是接地电阻电气接地的根本概念电气接地的根本概念〔四〕对地电压地对地电压至间隔接地体20m处,电压已降为零电工上通常所说的“地〞就是这里的地 带电体与电位为零的大地之间的电位差 当电流经过接地体流入大地时,接地体具有最高的电压。
分开接地体,电压逐渐下降,并且电压降落的速度逐渐降低对于简单接地体,至分开接地体20m处,电压降为零电气接地的根本概念电气接地的根本概念(五)接触电势和接触电压接触电势接触电压是指接地电流自接地体流散,在大地外表构成不同电位时,设备外壳、构架或墙壁与程度间隔0.8m处之间的电位差 接触电压是指设备的绝缘损坏时,在身体可同时触及的两部分之间出现的电位差例如人在发生接地缺点的设备旁边,手触及设备的金属外壳,那么人手与脚之间所呈现的电位差,即为接触电压,接触电压通常按人体分开设备0.8m思索 电气接地的根本概念电气接地的根本概念〔六〕跨步电势和跨部电压 跨步电势跨步电压跨步电势是指地面上程度间隔为0.8m〔人的跨距〕的两点之间的电位差跨步电压是指人站立在流过电流的大地上,加于人的两脚之间的电压电气接地的根本概念电气接地的根本概念〔七〕接地线和接地接地线接地中性线〔代号N〕维护接地维护线〔代号PE〕维护中性线〔代号PEN〕任务接地反复接地接零电气接地的根本概念电气接地的根本概念接地线中性线〔代号N〕维护线〔代号PE〕维护中性线〔代号PEN〕〔七〕接地线和接地中性线〔N线〕的功能,一是用来接用额定电压为相电压的单相用电设备,二是用来传导三相系统中的不平衡电流和单相电流,三是用来减小负荷中性点的电位偏移。
维护线〔PE线〕的功能,是为保证人身平安、防止发生触电事故用的接地线维护中性线〔PEN线〕兼有中性线〔N线〕和维护线〔PE线〕的功能这种维护中性线在我国通称为“零线〞,俗称“地线〞电气接地的根本概念电气接地的根本概念〔七〕接地线和接地接地任务接地在正常或事故情况下,为了保证电气设备可靠运转而必需在电力系统中某一点进展接地,称为任务接地例如电源中性点的接地、防雷安装的接地等 电气接地的根本概念电气接地的根本概念〔七〕接地线和接地为防止因绝缘损坏而蒙受触电的危险,将与电气设备带电部分相绝缘的金属外壳或构架同接地体之间作良好的衔接,称为维护接地,如图10-7所示 维护接地保护接地TT和IT系统 设备的外露可导电部分经各自的接地线〔PE线〕直接接地 TN-S系统和TN-C系统 设备的外露可导电部分经公共的PE线〔在TN-S系统中〕或经PEN线〔在TN-C系统中〕接地,这种接地型式我国习惯称为“维护接零〞 必需留意:同一低压系统中,不能有的采取维护接地,有的又采取维护接零,否那么当采取维护接地的设备发生单相接地缺点时,采取维护接零的设备外露可导电部分将带上危险的电压 电气接地的根本概念电气接地的根本概念〔七〕接地线和接地反复接地在TN系统中,为确保公共PE线或PEN线平安可靠,除在中性点进展任务接地外,还应在PE线或PEN线的以下地方进展反复接地:1〕在架空线路终端及沿线每1km处;2〕电缆和架空线引入车间或大型建筑物处, 反复接地的作用:1〕当系统中发生碰壳或短路时,可以降低零线的对地电压;2〕当零线断线时,可降低事故的危险程度。
电气接地的根本概念电气接地的根本概念〔七〕接地线和接地接零将与带电部分相绝缘的电气设备的金属外壳或构架与中性点直接接地的系统中的零线相衔接,称为接零 电气接地的作用及分类电气接地的作用及分类〔一〕电气接地的作用 防止人身蒙受雷击保证电气系统正常运转防止雷击和静电的危害电气接地的作用及分类电气接地的作用及分类〔二〕电气接地的分类按接地作用分类(1)系统接地(2)设备的维护接地(3)防雷接地(4)屏蔽接地(5)防静电接地(6)等电位接地(7)电子设备的信号接地及功率接地按接地型式分类接地极按其布置方式可分为外引式接地极和环路式接地极假设按其外形,那么有管形、带形和环形几种根本方式假设按其构造,那么有自然接地极和人工接地极之分电气接地的作用及分类电气接地的作用及分类〔三〕电气设备的接地电气设备的外露导电部分接地 电气设备外露导电部分不接地 外部导电部分中能够有电击危险的地方应予接地 接地安装的敷接地安装的敷设要求要求 接地安装的安装接地安装的安装 第二节第二节 接地安装的安装接地安装的安装接地安装的敷设要求接地安装的敷设要求1.垂直接地体的间距不宜小于其长度的两倍,程度接地体的间距不宜小于5m。
2.接地体与建筑物的间隔不宜小于1.5m3.围绕屋外配电安装、屋内配电安装、主控制楼、主厂房及其它需求装设接地网的建筑物,敷设环形接地网这些接地网之间的相互衔接不应少于两根干线4.接地线沿建筑物墙壁程度敷设时,离地面宜坚持250~300mm的间隔接地线与建筑物墙壁间应有10~15mm 的间隙5.接地线应防止发活力械损伤和化学腐蚀与公路、铁道或化学管道等交叉的地方,以及其他有能够发活力械损伤的地方,对接地线应采取维护措施在接地线引进建筑物的入口处,应设标志接地安装的敷设要求接地安装的敷设要求6.接地线的衔接需留意以下几点:〔1〕接地线衔接处应焊接如采用搭接焊,其搭接长度必需为扁钢宽度的2倍或圆钢直径的6倍在潮湿的和有腐蚀性蒸汽或气体的房间内,接地安装的一切衔接处应焊接该衔接处如不宜焊接,可用螺栓衔接,但应采取可靠的防锈措施〔2〕直接接地或经消弧线圈接地的主变压器、发电机的中性点与接地体或接地干线衔接,应采用单独的接地线其截面及衔接宜适当加强〔3〕电力设备每个接地部分应以单独的接地线与接地干线相衔接严禁在一个接地线中串接几个需求接地的部分7.接地网中均压带的间距D应思索设备布置的间隔尺寸,尽量减少埋设接地网的土建工程量及节省钢材。
视接地网面积的大小,普通可取5m、10m对330kV及500kV大型接地网,也可采用20m间距但对经常需巡视操作的地方和全封锁电器那么可部分加密〔如取D=2~3m〕接地安装的安装接地安装的安装接地体的安装自然接地体的利用对于大接地电流系统的发电厂和变电所那么不论自然接地体的情况如何,仍应装设人工接地体自然接地体至少应由两根导体在不同地点与接地网相连〔线路杆塔除外〕用来作为自然接地体的有:上下水的金属管道;与大地有可靠联接的建筑物和构筑物的金属构造;敷设于地下其数量不少于二根的电缆金属外皮及敷设于地下的非可燃可爆的各种金属管道;非绝缘的架空地线等;对于变配电所来说,可利用其建筑物钢筋混凝土根底作为自然接地体利用自然接地体时,一定要保证良好的电气衔接接地安装的安装接地安装的安装接地体的安装人工接地体的装设用来作为人工接地体的普通有钢管、角钢、扁钢和圆钢等钢材 图10-12 常用垂直接地体的布置常用垂直接地体的布置 图10-13 常用程度接地体的布置常用程度接地体的布置 环形接地网自然接地自然接地线的的选用用 接地安装的安装接地安装的安装接地线的安装 用来作为自然接地线的有:数量为两根的电缆的金属外皮,假设只需一根,那么应敷设辅助接地线;各种金属构件、金属管道、钢筋混凝土等,其全长应为完好电气通路。
假设金属构件、金属管道串联后作接地线时,应在其串接部位焊接金属跨接线人工接地人工接地线的的选用用 接地安装的安装接地安装的安装接地线的安装 人工接地线普通采用钢质扁钢或圆钢接地线;只需当采用钢质线施工安装困难时,或挪动式电气设备和三相四线制照明电缆的接地芯线,才可采用有色金属作人工接地线,但铝线不能作为地下的接地线 接地线应该敷设在易于检查的地方,并须有防止机械损伤及防止化学作用的维护措施接地线相互之间及接地体之间的衔接应采用焊接接地线与电气设备的联接的方法可采用焊接或用螺栓衔接接至电气设备上的接地线,运用镀锌螺栓衔接;有色金属接地线不能采用焊接时,可用螺栓衔接接地线与接地体之间的衔接应采用焊接或压接,衔接应结实可靠电气安装中的每一个接地元件,应采用单独的接地线与接地体或接地干线相衔接接地接地电阻的概念阻的概念 第三节 接地电阻各各类电气安装的接地气安装的接地电阻阻 防雷及防静防雷及防静电接地安装的接地接地安装的接地电阻要求阻要求 接地接地电阻的阻的计算算 第三节 接地电阻接接地地电电阻阻的的概概念念电流经接地体流入大地时,接地体本身、接地体与土壤之间的接触部分以及土壤本身都要呈现一定的电阻,这一电阻叫接地体的接地电阻。
工频接地电阻冲击接地电阻按经过接地体流入地中的工频电流求得的电阻,称为工频接地电阻,通常简称接地电阻; 按经过接地体流入地中的冲击电流求得的电阻,称为冲击接地电阻 第三节 接地电阻接接地地电电阻阻的的概概念念工工频接地接地电阻阻 第三节 接地电阻接接地地电电阻阻的的概概念念冲冲击接地接地电阻阻发电厂、厂、变电所所电气安装的接地气安装的接地电阻阻 第三节 接地电阻架空架空线路的接地路的接地电阻阻 配配电安装的接地安装的接地电阻阻 各各类类电电气气装装置置的的接接地地电电阻阻发电厂、厂、变电所所电气安装的接地气安装的接地电阻阻 第三节 接地电阻发电厂、变电所电气安装维护接地的接地电阻 〔1〕有效接地和低电阻接地系统中发电厂、变电所电气安装维护接地的接地电阻宜符合以下要求:不得大于5欧姆 各各类类电电气气装装置置的的接接地地电电阻阻发电厂、变电所电气安装的接地电阻发电厂、变电所电气安装的接地电阻 第三节 接地电阻2.不接地、经消弧线圈接地和高电阻接地系统中发电厂、变电所电气安装维护接地的接地电阻应符合以下要求:高压电气安装与发电厂、变电所电力消费用低压电气安装共用的接地安装应符合不得大于10欧姆 共用不得大于10欧姆 仅高压各各类类电电气气装装置置的的接接地地电电阻阻发电厂、变电所电气安装的接地电阻发电厂、变电所电气安装的接地电阻 第三节 接地电阻2. 发电厂、变电所电气安装雷电维护接地的接地电阻:独立避雷针〔含悬挂独立避雷线的构架〕的接地电阻,在土壤电阻率不大于500的地域不应大于10欧姆;在高土壤电阻率地域接地电阻应符合<交流电气安装的过电压维护和绝缘配合>的要求。
变压器门型架上避雷针、线的接地电阻应符合<交流电气安装的过电压维护和绝缘配合>的要求发电厂和变电一切爆炸危险且爆炸后能够涉及发电厂和变所内主设备或严重影响发供电的建〔构〕筑物,防雷电感应的接地电阻不应大于30欧姆 发电厂的易燃油和天然气设备防静电接地的接地电阻不应大于30欧姆 各各类类电电气气装装置置的的接接地地电电阻阻架架空空线路路的的接接地地电阻阻 第三节 接地电阻表10-3 不同电力系统电力线路所要求的接地电阻值 各各类类电电气气装装置置的的接接地地电电阻阻 第三节 接地电阻配配电安装的接地安装的接地电阻阻 〔一〕任务于不接地、经消弧线圈接地的和高电阻接地系统、向建筑物电气安装供电的配电安装,其维护接地的接地电阻应符合以下要求 : 不得大于4欧姆〔1〕与建筑物电气安装系统电源接地点共用的接地安装 各各类类电电气气装装置置的的接接地地电电阻阻 第三节 接地电阻防雷防雷设备的接地的接地电阻阻防防雷雷及及防防静静电电接接地地装装置置的的接接地地电电阻阻 第三节 接地电阻架空架空电力力线路杆塔的接地路杆塔的接地电阻阻防防雷雷及及防防静静电电接接地地装装置置的的接接地地电电阻阻 第三节 接地电阻建筑物防雷的接地建筑物防雷的接地电阻阻 防止静防止静电接地的接地接地的接地电阻阻 防防雷雷及及防防静静电电接接地地装装置置的的接接地地电电阻阻 第三节 接地电阻1.单根垂直管形接地体的接地电阻2.多根垂直管形接地体的接地电阻3.单根程度带形接地体的接地电阻接接地地电电阻阻的的计计算算 第三节 接地电阻4.n根放射形程度接地带的接地电阻接接地地电电阻阻的的计计算算5.自然接地体工频接地电阻的计算.〔1〕电缆金属外皮和水管等的接地电阻〔2〕钢筋混凝土根底的接地电阻6.冲击接地电阻的计算 第三节 接地电阻接地安装的计算程序接接地地电电阻阻的的计计算算1.按设计规范要求确定允许的接地电阻值RE。
2.实测或估算可以利用的自然接地体的接地电阻RE(nat) 3.计算需求补充的人工接地体的接地电阻RE(man) 4.在装设接地体的区域内初步安排接地体的布置,并按普通阅历初选,初步确定接地体和衔接导线的尺寸5.算单根接地体的接地电阻6.用逐渐渐进法计算接地体的数量本本 章章 思思 考考 题题10-1 什么叫接地?什么叫接地安装?什么叫人工接地体和自然接地体?10-2 什么是任务接地、维护接地和维护接零?10-3 什么叫接地电流和对地电压?什么叫接触电压和跨步电压?10-4 0.38/0.22kV供电网络中的TN、TT、IT系统各有何特点?10-5 为什么同一供电系统中不允许同时采用维护接地和维护接零?10-6 零线上允许安装熔断器吗?为什么?10-7 试分别表达维护接地、维护接零的保安原理10-8 在TN系统中为什么要进展反复接地?10-9 什么叫接地电阻?什么叫工频接地电阻和冲击接地电阻?如何换算?10-10 电气安装中哪些部分必需接地,哪些部分不用接地?10-11 如何计算接地安装的接地电阻?怎样决议所需求埋入地中的接地体的数目? 。