接地與接零的基本知識

2021-05-20 07:50:12 字數 3995 閱讀 5355

一. 接地、接零的型別及其作用

為保證人身和裝置安全、電力裝置宜接地或接零。

接地,一般是指電氣裝置為達到安全和功能的目的,採用包括接地極、接地母線、接地線的接地系統與大地做成電氣連線,即接大地;或是電氣裝置與某一基準電位點做電氣連線,即接基準地。

接地的型別可分為:功能性接地,保護性接地及功能性與保護性合一的接地。或按其不同的作用分為工作接地,保護接地,重複接地,接零,過電壓保護接地,防靜電接地,遮蔽接地等。

⑴工作接地:

在工作正常或事故情況下,為保證電氣裝置正常執行,必須在電力系統中某一點進行接地,稱為工作接地。此種接地可直接接地或經特殊裝置接地,這種接地多在變壓器低壓側使用。(詳見圖一)

工作接地的作用:保證電氣裝置可靠地執行;降低人體接觸電壓;迅速切斷故障裝置;降低電氣裝置或送配電線路的絕緣水平。

⑵保護接地:

為防止因絕緣破壞而遭到觸電的危險,將與電氣裝置帶電部分相絕緣的金屬外殼或架構同接地體之間做良好的連線,稱為保護接地(詳見圖二)。這種接地一般在中性點不接地系統中採用。

保護接地的作用:若設有保護接地裝置,當絕緣層破壞外殼帶電時,接地短路電流將同時沿著接地裝置和人體兩條通路流過。流過每條通路的電流值將與電阻的大小成反比,通常人體的電阻比接地電阻大幾百倍(一般在1000ω以上),所以當接地電阻很小時,流經人體的電流幾乎等於零,因而人體就避免了觸電的危險(詳見圖三)。

⑶重複接地:

將零線上的一點或多點與地再次做金屬連線,稱為重複接地(見圖一)。

重複接地作用:當系統中發生碰殼或接地短路時,可以降低零線對地的電壓,當零線發生斷線時,可以使故障程度減輕。

⑷接零:

將與帶電部份相絕緣的電氣裝置的金屬外殼或構架,與中性點直接接地系統相連線,稱為接零(詳見圖二)。

接零的作用:當電氣裝置發生碰殼短路時,即形成單相短路,使保護裝置能迅速動作斷開故障裝置,避免人體觸電危險。因此,在中性點直接接地的1kv以下的系統下必須採取接零保護。

⑸過電壓保護接地:

過電壓保護裝置或裝置的金屬結構為消除過電壓危險影響而做的接地,稱為過電壓保護接地。

過電壓保護接地的作用:對直擊雷、避雷裝置(包括過電壓保護裝置在內)能促使雷雲正電荷和地面感應負電荷中和,以防雷擊;對靜電感應雷,感應產生的靜電荷能迅速被匯入地中,以防止靜電感過電壓,對電磁感應雷,防止感應出非常高的電勢,以免產生火花放電而造成燃燒**的危險。

⑹防靜電接地:

為了消除生產過程中而產生的靜電而設定的接地。

⑺遮蔽接地:

為了防止電磁感應而對電力裝置的金屬外殼、遮蔽罩、遮蔽線的外皮或建築物的金屬遮蔽體等進行接地。

二、保護接地、工作接地及接零的範圍

⑴電力裝置的下列金屬部分,除另有規定者外,均應接地或接零:

①電機、變壓器、低壓電器、照明器具、攜帶式及移動式用電器具的低殼或外殼;

②機電裝置的傳動裝置;

③互感器的二次接線;

④配電屏與控制屏的框架;

⑤屋內外配電裝置的金屬架構和鋼筋混凝架構的靠近帶電部分的金屬圍欄和金屬門;

⑥交、直流電力電纜接線盒,終端的外殼,電纜的外皮和穿線鋼管等;

⑦在非瀝青地面的居住區內,無避雷線接地短路電流架空動力線路的金屬桿塔和鋼筋混凝土桿塔;

⑧裝在配電線路桿上的開關裝置、電容器等電力裝置;

⑨控制電纜的外皮。

⑵電力裝置的下列金屬部分除另有規定者外可不接地或接零:

①在木質、瀝青等不良導電地面的房間內,交流額定電壓380v以下,直流額定電壓440v以下的電力裝置外殼,但當維護人員可能同時觸及外殼和接地物件時除外;

②在乾燥場所,交流額定電壓127v以下,直流額定電壓110v以下的電力裝置外殼,但**危險場所除外;

③安裝在配電屏、控制屏和配電裝置上的電氣測量儀表,繼電器和其它低壓電氣的外殼,以及當發生絕緣破壞時,在支援物上不會引起危險電壓的絕緣子金屬底座等;

④安裝在已接地的金屬構架上的裝置(應保證電氣接觸良好)如套管等,但有**危險的場所除外;

⑤額定電壓220v及以下的蓄電池室內支架;

⑥與已接地的工具機底座之間有可靠接觸的電動機和電器外殼,但有**危險的場所除外。

⑶工作接地的範圍:

①變壓器、發電機、靜電電容器的中心點,在變壓器中性點絕緣的系統中,經擊穿熔斷器接地;

②電流互感器、避雷針、避雷線、避雷網、保間隙等。

⑷保護接地、接零範圍:

電氣裝置接地或接零範圍詳見下表

電氣裝置接地或接零的範圍

三.接地系統的構成與使用材料

接地系統由接地體和接地線構成:

(1)接地體,埋入地中並直接與大地接觸的金屬導體稱為接地體,也稱為接地板,它包括:

①自然接地體,是指兼作接地體用的直接與大地接觸的各種金屬構件、金屬管、鋼筋混凝土建築物基礎內的鋼管和金屬裝置支架等。

②人工接地體,是指人為的埋入地下的金屬件,包括鋼管、角鋼、扁鋼、圓鋼等。

(2)接地線,電氣裝置、桿塔的接地螺栓與接地體或零線連線用的在正常情況下不載流的金屬導體,稱為接地線。

(3)接地裝置,接地體和接地線的總和稱為接地裝置。

(4)集中接地裝置,在避雷針附近設定的垂直接地體(接地體分為水平接地體和垂直接地體兩種)。

人工接地體使用的金屬材料最小規格見下表:

人工接地體規格表

四、低壓配電系統的接地型式

⑴低壓配電系統的接地型式如下表所示。

⑵各種接地型式的配電系統的適用範圍:

從技術和安全方面考慮,其適用範圍一般可如下劃分:

① 在一般三相負荷基本平衡,有專職電工負責維護管理電氣裝置的工業廠房可採用tn—c系統。

② 在單相試驗負荷較大和有可控矽負荷的科研試驗單位,宜採用tn—s或tn—c—s系統。

③ 附設有或附近有變電所的高層建築可採用tn—s系統。

④ 電子計算機房、生產和使用電子裝置的廠房,當電子計算機和電子裝置本身未指定接地型式時,宜採用tn—s、tn—c—s或tt系統。

⑤ 負荷小而分散的農村低壓電網宜採用tt系統。

⑥ 在火災和**危險廠房中宜採用tt、it或tn—s系統。

⑦ 由城市公用低壓線路供電的民用建築和工廠,應按供電部門的規定採用tt系統;由本單位自設變壓器供電和管理的居住區民用建築,可採用tn—c—s系統。

⑧ 對不間斷供電要求高的某些場所(如礦山、井下等)宜採用it系統。

⑶配電系統接地的要求

①電氣裝置的外露導電部分應與保護線連線。

②能同時觸及的外露導電部分應接至同一接地系統。

③建築物電氣裝置應在電源進線處作總等單位聯結。

a) tn系統

① 電氣裝置的外露導電部分應採用保護線與電力系統的接地點即中性點連線。

如果電力系統的中性點不可能得到或不可能達到,則可在變電所將一根相線接地,但嚴禁將此相線作為保護接地線使用。

② 保護線應在電氣裝置的每台電力變壓器或發電機的靠近處接地。若有其他有效的接地連線體,應盡量將保護線與其相連,並盡量均勻地作多處接地,則發生接地故障時可使保護線的電位盡量接近地電位。但如在高層建築等類的大型建築物中,為保護線增設接地點實際上不可能時,將保護線與裝置外導電部分作等電位聯結,也具有相同的作用。

同理,保護線宜在進入建築物處重複接地。

③ 應裝設能迅速自動切除接地故障的保護電器。

b)tt系統

① 共用同一保護電器保護的所有電氣裝置的外露導電部分,應採用保護線與這些外露導電部分共用的接地極相互連線。當幾套保護電器串聯使用時,此要求分別適用於每套保護電器保護的所有電氣裝置的外露導電部分。

電力系統中性點應接地。若沒有中性點,則每台發電機或電力變壓器應有一根相線接地。

② 應裝設能迅速自動切除接地故障的保護電器。

c)it系統

①電氣裝置外露導電部分都應單獨接地、成組接地或集中接地。

② 應裝設能迅速反應接地故障的訊號裝置,必要時也可裝設自動切除接地故障的電器。

五、低壓配電系統接地故障保護要求

⑴一般要求:

① 正常環境中,實行接地故障保護的電氣裝置在接地故障發生時,允許持續存在的預期接觸電壓最大值為50v。

② 潮濕環境及有火災、**危險的場所,預期接觸電壓最大值為25v。

③ 特別危險場所,預期接觸電壓最大值為12v。

⑵tn系統,tt系統和it系統中的接地故障保護另有規定要求。

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電氣工程基本知識彙總接地

一 直流系統 1 兩線制直流系統 直流兩線制配電系統應予接地。但以下情況可不接地 備有接地檢測器並在有限場地內只向工業裝置供電的系統 線間電壓等於或低於 50v,或高於 300v 採用對地絕緣的系統 由接地的交流系統供電的整流裝置供電的直流系統 最大電流在 0.03a 及以下的直流防火訊號線路。2 ...