
一、接地簡述
接地(earthing)接地指(zhǐ)電(diàn)力係統和電(diàn)氣裝置的(de)中(zhōng)性點、電氣設備的外露導電部分和裝置外導電部分經由導體(tǐ)與大地相連。可以分為工作接地、防(fáng)雷接(jiē)地(dì)和保護接地。

二、接地分類及作用
按帶(dài)電性質可分為交(jiāo)流接地係統和直流接(jiē)地係統兩大類。按用途可分為工作(zuò)接地係統、保護接地係(xì)統和防雷接(jiē)地係統。而防雷接地係統中(zhōng)又可分為設備防雷和建(jiàn)築防雷。

2.1 交流接(jiē)地係統
交流接地係統有工作接地和保護(hù)接地。
(1)所謂(wèi)工(gōng)作接地,在低壓交流電網中就是(shì)將三相電源中的中性點直接接地
(2)所謂保(bǎo)護接(jiē)地,就是將受電設備在(zài)正常(cháng)情況下與帶電(diàn)部分絕緣(yuán)的金屬(shǔ)外殼部分與(yǔ)接地裝置作良好的電氣連接。


2.2直流接地係統
1) 直流接地係統分類
按照性質和用途的不同,直接(jiē)接地係統可分為工作(zuò)接地和保護(hù)接地兩種。
工作(zuò)接地用(yòng)於(yú)保護通信設備和直流通信電源設(shè)備的正常工作;
保護接地則用(yòng)於(yú)保護人身(shēn)和設備的安全。
2)直流工作(zuò)接(jiē)地的作用
利用大地作良好的參考(kǎo)零電位,保(bǎo)證在各通信設備間甚至各局(站)間的(de)參考電(diàn)位沒有差異(yì),從而保證通信設備(bèi)的正常工作。
減少用戶線路對地(dì)絕(jué)緣不良時引起的通信回路間的(de)串音。
3)直流保護(hù)接地的作用
防止直流設備絕(jué)緣損壞時(shí)發(fā)生觸電危險,保證維護人員的人身安全。
減小設備和線路中的電磁感應,保持一個穩(wěn)定的電位(wèi),達到屏蔽的目的(de),減(jiǎn)小雜音的幹(gàn)擾,以及防止靜(jìng)電(diàn)的(de)發生。

2.3聯合接地係統(tǒng)
1)聯合接地係統組成
聯合接地示意圖聯合接地係統由接地體、接地(dì)引入、接地匯集線、接地線所組成。

2)聯合接地係統優點
①地(dì)電位均衡,同層各地線係統電位大體相等,消除危及設備的電位差。
②公共接地母(mǔ)線為全局建立了基準零電位點。當發生地(dì)電位上升時,各處的地電位一齊上升,在任何時候,基本上不存在電位差(chà)。
③消除了(le)地線係統的幹擾。通常(cháng)依據(jù)各種不同電特性設計出多種地線係統。彼此間存在相互影響,而(ér)今采用一個接地係統之後,使地線係(xì)統做到了無幹擾。
④電(diàn)磁兼容性能(néng)變好。由於強、弱電,高頻及低頻(pín)電等電位,又采(cǎi)用分屏蔽設備及分枝地線等方法,所以提(tí)高了(le)電磁兼容性能。
2.4防雷接地
在通(tōng)信局(站)中,通常有(yǒu)兩(liǎng)種防雷接(jiē)地:
(1)一種是為保護建築物或天(tiān)線不受雷(léi)擊(jī)而專設的避雷針防雷接地裝置,這是由建築部門設計(jì)安裝的;

(2)另一種(zhǒng)是(shì)為了防止雷擊過電(diàn)壓對通信設備或電源設(shè)備的破壞需安裝避雷器而埋設的防雷接(jiē)地裝置。如高壓避雷器的下接線端匯(huì)接後接(jiē)到接地(dì)裝置。

三、保護接地和保護接零
3.1 接地和接地裝置
電氣設(shè)備的某部分與大(dà)地(dì)之間做良好的電氣(qì)連接,稱為接地(dì)。
接地裝置是由接地體和接地線兩部分組成:
(1)埋入地中並直接與大地接(jiē)觸的金屬導體(tǐ),稱為接地體或接地極。專門為接地而人為裝(zhuāng)設的接地體,稱為人(rén)工接地體。兼作接地體用的(de)直(zhí)接與大地接觸的(de)各種金屬構件、建築物的基礎等,稱為自然接地體。
(2)接地體與電氣設備的金屬外殼之間的連接線,稱為接地線。接地線在設備正常運行(háng)時是不載流的,但在故障情況下通過接地(dì)故障電流(liú)。接地(dì)線又分為接地幹線和接地支線。由若幹接地(dì)體在大地(dì)中(zhōng)相互(hù)用接地線連接起來的一個(gè)整體,稱為接地網。

▲ 1.接地體;2.接地幹線;3.接地支線;4.設備
3.2 接地電流和(hé)對地電壓
當電氣設備發生接(jiē)地故障時,電(diàn)流就通過接地體向大地作半球形散開(kāi),這一(yī)電流,稱為接地電流。試驗表明,在距單根接地體或接地故障點20米左右的地方,實際上散流電阻已趨近於零,這電位為零的地方,稱為電氣上的“地(dì)"或“大地"。電氣設備的接地部分與零(líng)電位的(de)“地"(大地)之(zhī)間的電位差,就稱為接地部(bù)分的對地電壓。

3.3 接觸(chù)電壓和跨步電壓
接觸電(diàn)壓是指設備絕緣損壞時,在身體同時觸及的兩部分間出現的電位差。如人站在發生接地故障的設備旁,手觸及設備金屬外殼,則人手與腳(jiǎo)之間的電位差,即為接觸電壓。
跨步電壓是指在故障點附近行走,兩腳間(jiān)出現的電位差。在帶電的斷線落地點(diǎn)附近及防雷裝置泄放雷電流的接地體(tǐ)附近行走時,同樣也(yě)有跨步(bù)電壓。
跨步電壓的大小與距接地點的遠近有關,距離短(duǎn)路(lù)接地點愈遠,跨步(bù)電壓愈小,距(jù)離20米以外時,則跨(kuà)步電壓近似等於(yú)零。因此在敷(fū)設(shè)變配電所的(de)接地裝置時,應盡量使接地網做到電位分布均勻,以降低(dī)接觸電(diàn)壓和跨(kuà)步電壓。

四、接地的種類
4.1工作接地
工作接地是為(wéi)保(bǎo)證電力係統和電氣設備達到正常工作要求而進行的一種接(jiē)地(dì),例如電源中(zhōng)性點的接地(dì)、防雷裝置的接(jiē)地(dì)等。
各種工作接地(dì)有各自的功能。例如電源中性點直接接地,能在運行中維持三相係統(tǒng)中相線(xiàn)對地(dì)電壓不變,而(ér)電(diàn)源中性點經消弧線圈接地,能在單相(xiàng)接地時消除接地點的斷續電弧,防止係統出現(xiàn)過電(diàn)壓。至(zhì)於防雷裝置的接地,其功能更是(shì)顯而易見的,不進行接地(dì)就無法對地泄放雷電流,從(cóng)而無法實現防雷的要求。

4.2保護接地
由於絕緣的損壞,在正常情況下不帶電(diàn)的電力設備外殼有可能帶(dài)電,為了保障人身安全(quán),將電力設備正常情況不帶電的外殼與接地體之間作良好的(de)金屬連接,稱為保護接地
保護接地(dì)一般應用在(zài)高壓係統中,在中性點直接接(jiē)地的低壓係(xì)統中有時也有(yǒu)應用。
保(bǎo)護接地可分為三種不同類型:
TN係統(保(bǎo)護接(jiē)零)
IT係統和TT係統(保護(hù)接地)
安全接(jiē)地:包括 保護接地 和防(fáng)雷接地

TN-C係統:中性線N與保護線PE是(shì)合在一(yī)起(qǐ)的,電氣設備不帶電金屬部分與之相(xiàng)連,適用(yòng)於三相負荷比較平衡且單相負荷(hé)不大的場所,在工廠低壓設備接地保護中使用相當普遍。
TN-S係統:中性(xìng)線N與保護線PE分開,電氣(qì)設備的金屬外殼接在保護線PE上(shàng),適用於環境條件較差、安全可靠要求(qiú)較高以及設(shè)備對電磁幹擾要求較嚴的場所。
TN-C-S係(xì)統:是兩者的(de)綜合,電氣設備大部分采用TN-C係統接線,在設備有特殊要求場合局(jú)部采用專(zhuān)設保護線(xiàn)接成TN-S形式
IT係(xì)統:是對電源小電流接地係統的保(bǎo)護接地方式,電氣設備的不帶電(diàn)金屬(shǔ)部分(fèn)直接經接地體接地。當電氣設備因故(gù)障金(jīn)屬外殼帶電時,接地電容電流分別經接地體和人體兩條支路通過,隻要接地裝(zhuāng)置的接地電阻在一定範圍內,就會(huì)使(shǐ)流(liú)經(jīng)人體的電流被限製在安全(quán)範圍。

TT係統:針對大電流接地係統(tǒng)的保護(hù)接地。配電係統的中性線N引出,但電氣設備的不帶電金屬部(bù)分經(jīng)各自(zì)的接地裝置直接接地,與係統(tǒng)接線不發生關係
發生(shēng)絕緣損壞故障(zhàng)時,故障電流較大,對小容量設備,可使其熔絲熔斷或自動開(kāi)關跳閘切斷電源;但(dàn)對大容量設備無法確保(bǎo)切斷電源,無法保障人身安全,可通過加裝漏電保護(hù)開關彌補。

4.3保護接地和保護接零中注(zhù)意的問題

(1)同一(yī)中性點接地(dì)係統中,不能有的采取保(bǎo)護接地,有的又采取保護接零,否則當采取保護接地的設(shè)備發生單相接地故障(zhàng)時,采取(qǔ)保護接零的設備外露可導電部分將帶上危險的電壓。
(2)中性點(diǎn)不接地係統中,凡有電聯係的設備的保護(hù)接地(dì)裝置(zhì)應連為一(yī)體。因為設備發生雙碰殼時,將使(shǐ)所有設備外殼上出現危險的對地電壓(yā)。
(3)在零線上不(bú)允許安裝熔斷(duàn)器和(hé)開關,以防零線斷線,失去保護(hù)接零的作(zuò)用,為安全起見,中性線還(hái)必須(xū)實行重複接地,以保證接零保護的可靠性。
(4)不能(néng)把保護接地(dì)裝置引下線作為單相設備的中性線。
(5)不能把中性線有(yǒu)作為保護零線,安全性差。
4.4重(chóng)複接(jiē)地

在中(zhōng)性點直接接地的低壓(yā)電力網中采用接零時,將零線上的一點或多點再次與大地作金屬性(xìng)連接,稱為重複接地。
作用是:當係統中(zhōng)發生(shēng)碰殼短(duǎn)路時,可以降低(dī)零線的對(duì)地電壓,當零線斷裂時,或當零線與相線交叉連(lián)接時,都可以減輕觸電的危險。
在(zài)中性(xìng)點直接接地的低壓電力(lì)網中(zhōng)采(cǎi)用接零(líng)時,必須(xū)實行重複接地。對實行重複接(jiē)地的要求如下:
在低壓架空線末端及沿線每1km處;當高低壓線路共杆架設時,在共杆架設段的兩端終端(duān)杆上,低壓(yā)線路的零線要接地;沒有專(zhuān)用(yòng)線芯作零線,或利用電(diàn)纜(lǎn)金屬外皮作零線的低壓電纜線路;電纜(lǎn)和架空線在引入車間或大型建築物處。
五、接地裝(zhuāng)置

5.1自然(rán)接地體的利用
裝(zhuāng)設接地裝置時,首先利用自(zì)然接(jiē)地(dì)體,以節(jiē)約投資。可作為自然接地體(tǐ)的有:與大地有可靠(kào)連接的建築物的剛(gāng)結構(gòu)和鋼筋、行車的鋼軌、埋地的非可(kě)燃可(kě)爆的(de)金屬管等(děng)。對於變配電所來說,可利用其建築物鋼筋混凝土基礎作為自然接利用自然接地體時,一定(dìng)要保證良好的電氣連接,在建構築物的結合處(chù),除已焊(hàn)接者外(wài),凡用螺栓連接或其它連接的,都應采用跨接焊接,而且跨接線不得小於規(guī)定值。

5.2人工接地體的埋設
人工接地體(tǐ)的埋設,應注意不要埋設(shè)在(zài)垃圾、爐渣和有強烈腐蝕性土壤處,遇有這些情(qíng)況應進行換土。

5.3接地線(xiàn)
自然接地線為了節約金屬,減少投資,應盡量選擇自然導體作為接地線。如建(jiàn)築物的金屬構架、電梯豎井、電(diàn)纜的(de)金屬外皮等都可以(yǐ)作為自然接地線。各種金屬(shǔ)管道(可燃液體、可燃或爆炸性氣體的金屬(shǔ)管道除外)可作為低壓電力設備的自(zì)然接地線。

人工接地線為了連接可靠並有(yǒu)一定的機械強度,一般采(cǎi)用鋼作為人工接地線。對於接地體和接(jiē)地線的截麵積應符合我國電(diàn)氣(qì)規定的最小規格。
接地電阻是接地體的散流電阻(zǔ)與接地(dì)線和接地體電阻的總和。由於接地體和(hé)接地線的電阻相(xiàng)對較(jiào)小,可略去不計。因此接地電阻可認為就是接地體的散流(liú)電阻。
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