有关电网接地的问题 点击：1341 | 回复：21
发表于：2008-01-22 11:15:00
12楼
1、 IT系统的保护接地
在不接地的低压配电系统中，当一相绝缘损坏时，人体一旦触及无保护接地的电气设备外壳，接地电流IE则通过人体和电网对地绝缘阻抗形成回路，如图：
发表于：2008-01-24 16:39:00
18楼
TT系统的保护接地
在接地的低压配电系统中，即变压器中性点直接接地系统，如果电气设备不采用保护接地，则当设备一相碰壳时其外壳就存在相电压Uψ，人体一旦接触带电的外壳，就会通过电流，造成触电事故，如图： TT系统设备外壳不接地示意图。
由于人体阻抗ZB远大于工作接地电阻RD，即：ZB》RD。则人体的接触电压为：
UB=UψZB/(ZB+RD)≈UψZB/ZB=Uψ
如果采用了保护接地，如图：TT系统保护接地原理。当电气设备一相绝缘损坏时，其接地短路电流较大。设工作接地DE与保护接地PE个敷设2根接地体，且并联连接，每根接地体的接地电阻为4Ω，则接地短路电流IE为：
IE=Uψ/(RD+Rp)=220/[(4//4)+(4//4)]=55A
式中：Uψ——相电压220V
Rp——保护接地电阻（Ω）
RD——工作接地电阻（Ω）
在短路电流作用下，能使熔体熔断或低压断路器断开，切断电源，确保安全。
为了保证上述保护电器能迅速可靠地动作，要求接地短路电流不应小于熔体额定电流的4倍、或不应小于自动开关整定电流的1.5倍。如果电气设备容量较大，如熔体额定电流大于55/4=13.75A时，熔体就不能在15s内熔断；或低压断路器脱扣器的整定电流大于55/1.5≈36.7A时，低压断路器也不会很快动作。此时在该设备外客上将会存在着对地电压：
UE= UψRp/ (RD+Rp)=220×4/(4+4)=220/2=110V。
当人触及带电外壳，由于人体阻抗远大于接地电阻，且两者并联，因此，人体的接触电压UB≈UE=110V,通过人体电流：
IB= IE’=UB/ZB≈110/1000=110(mA)
这个电流对人体是很危险的。为了安全可靠，保护接地电阻应越小越好，减小接地电阻的方法是尽量利用自然接地体、采用多点接地、网状接地。
由上可见，在变压器中性点直接接地的低压配电系统中，单纯采取保护接地虽然比不采取任何安全措施要好一些，但并没有彻底解决安全问题，危险仍然存在。特别是当对地短路电流不大，使线路上的保护装置不会动作时，这一危险状态会长时间存在。因此在接地的低压配电系统中，除另有规定外，均应采用 保护接零。
发表于：2008-01-24 16:49:00
19楼
保护接零
目前我国低压配电系统，是采用三相四线制中性点接地方式。将电气设备在正常情况下不带电的金属外壳或构架用导线与系统地PE线(TN-S、TN-C-S系统)或PEN线(TN-C系统)紧密连接，称为保护接零。其作用原理是，当用电设备某相发生绝缘损坏，引起碰壳时，由于保护零线(PE、PEN线)有足够的截面、阻抗甚小，能产生很大的单相短路电流，是配电线路上的熔体迅速熔断、或使低压断路器自动分断，切断用电设备电源。因此保护接领域保护接地相比的优越性，就在于能克服保护接地受制于接地电阻的局限性。所以故障时就有足够大的短路电流，动作迅速、可靠性高。
三、保护接地和接零装置的安全要求
1、选用正确性
凡由不接地低压供电系统的电器装置必须采用保护接地；凡由已接地电网供电的电气装置，除各地区供电部门另有规定外，均应采用保护接零。
需要保护接地或接零的设备和装置：
1) 电机、变压器、断路器、按钮以及手提电钻等携带式和移动式电气设备的金属外壳或底座；
2) 电气设备的传动装置；
3) 互感器的二次绕组；
4) 配电屏或控制屏的金属框架；
5) 室内外配电装置的金属构架、钢筋混凝土构架纪屏护金属网或金属遮拦；
6) 电力电缆的金属外皮、接头处的金属外壳及穿线钢管等；
7) 电力线路的金属杆塔；
8) 控制开关、电容器等金属外壳。
但下列电气设备或其他设备可以不采取保护接地或接零：
1) 对于与其他以保护接地或接零的机床等设备有可靠连接的电动机及其他电器；
2) 不导电环境中的电气设备，装在离地高于2.4m的不导电建筑面上，人体不可能同时触及设备外壳和接地物件；
3) 对于只有工作人员在检查维护时才可能接触到的电气设备；
4) 使用特低电压的电气设备金属外壳。
2、运行可靠性
采用保护接零时，系统的工作接地必须有可靠的连接。接地电阻和接地装置须符合安全技术要求。否则，当工作接地断开而三相负荷又不平衡或一相接地时，零线上将带有危险的对地电压，使所有保护接零的电气设备外壳都带电，增加触电危险。
保护接零装置必须具有可靠的短路保护或过流保护装置（如熔断器或断路器），并配合适当。各种保护装置必须按照安全要求选择和整定，故障时单相短路电流（或TT系统保护接地的对地短路电流）不应小于熔体额定电流的4倍。或断路器过电流脱扣器整定电流的1.5倍，以提高保护接零（或保护接地）的可靠性。保护装置动作后，必须查清故障点和故障原因，特别应注意检查保护线及其连接处在故障短路时是否受到损坏。
根据GBJ65－83工业与民用电力装置的接地设计规范：
第4．2．2条中性点直接接地的低压电力网中，采用接零保护时，零线宜在电源处接地，但移动式电源设备除外。架空线路的干线和分支线的终端以及沿线每1公里处，零线应重复接地。电缆和架空线在引入车间或大型建筑物处，零线应重复接地（但距接地点不超过50米者除外）。若屋内配电屏、控制屏有接地装置时，也可将零线直接连到接地装置上。
低压线路零线每一重复接地装置的接地电阻不应大于10欧。
在电力设备接地装置的接地电阻允许达到10欧的电力网中（一般不应大于4Ω），每一重复接地装置的接地电阻不应超过30欧，但重复接地不应少于三处。零线的重复接地，应充分利用自然接地体。
第4．2．3条 直流电力网中零线重复接地应采用人工接地体，并不得与地下金属管道等有金属连接，如无绝缘隔离装置，相互间的距离不宜小于1米。
第4．2．4条 为防止触电危险，在低压电力网中，严禁利用大地作相线或零线。
同时，还必须指出，重复接地虽然可以提高接零保护的水平和减轻或减少触电事故，但并不能从根本上消除零线断线的触电危险。因为当重复接地电阻较大或远离故障点，或故障短路电流较小，保护装置不能动作而是故障长时间存在时，触电危险还是很大的。尤其是手持式或移动式的电气设备采用保护接零时，不可能采取重复接地，如一旦发生保护零线断线故障，触电危险将更加严重。因此电工作业人员必须加强对此类保护零线的监视，并及时排除故障的隐患。
采用保护接地时，接地装置的接地电阻不应大于4Ω。与防雷接地共用接地装置时，接地电阻不应大于1Ω。人工接地体可采用水平敷设的圆钢、扁钢、垂直敷设的钢管角钢、圆钢，敷设人工接地体不应少于二根，采用垂直敷设时，入地深度不应小于2.5m，二根接地体之间的垂直距离不应小于5m。接地体顶面埋深当无设计要求时，深度不宜小于0.6m。
在同一配电系统中，不得将一部分设备采用保护接零而将另一部分设备采用保护接地一面当保护接地设备绝缘损坏发生碰壳事故时，零线电位升高而发生事故。
目前我国低压配电系统，是采用三相四线制中性点接地方式。将电气设备在正常情况下不带电的金属外壳或构架用导线与系统地PE线(TN-S、TN-C-S系统)或PEN线(TN-C系统)紧密连接，称为保护接零。其作用原理是，当用电设备某相发生绝缘损坏，引起碰壳时，由于保护零线(PE、PEN线)有足够的截面、阻抗甚小，能产生很大的单相短路电流，是配电线路上的熔体迅速熔断、或使低压断路器自动分断，切断用电设备电源。因此保护接领域保护接地相比的优越性，就在于能克服保护接地受制于接地电阻的局限性。所以故障时就有足够大的短路电流，动作迅速、可靠性高。
三、保护接地和接零装置的安全要求
1、选用正确性
凡由不接地低压供电系统的电器装置必须采用保护接地；凡由已接地电网供电的电气装置，除各地区供电部门另有规定外，均应采用保护接零。
需要保护接地或接零的设备和装置：
1) 电机、变压器、断路器、按钮以及手提电钻等携带式和移动式电气设备的金属外壳或底座；
2) 电气设备的传动装置；
3) 互感器的二次绕组；
4) 配电屏或控制屏的金属框架；
5) 室内外配电装置的金属构架、钢筋混凝土构架纪屏护金属网或金属遮拦；
6) 电力电缆的金属外皮、接头处的金属外壳及穿线钢管等；
7) 电力线路的金属杆塔；
8) 控制开关、电容器等金属外壳。
但下列电气设备或其他设备可以不采取保护接地或接零：
1) 对于与其他以保护接地或接零的机床等设备有可靠连接的电动机及其他电器；
2) 不导电环境中的电气设备，装在离地高于2.4m的不导电建筑面上，人体不可能同时触及设备外壳和接地物件；
3) 对于只有工作人员在检查维护时才可能接触到的电气设备；
4) 使用特低电压的电气设备金属外壳。
2、运行可靠性
采用保护接零时，系统的工作接地必须有可靠的连接。接地电阻和接地装置须符合安全技术要求。否则，当工作接地断开而三相负荷又不平衡或一相接地时，零线上将带有危险的对地电压，使所有保护接零的电气设备外壳都带电，增加触电危险。
保护接零装置必须具有可靠的短路保护或过流保护装置（如熔断器或断路器），并配合适当。各种保护装置必须按照安全要求选择和整定，故障时单相短路电流（或TT系统保护接地的对地短路电流）不应小于熔体额定电流的4倍。或断路器过电流脱扣器整定电流的1.5倍，以提高保护接零（或保护接地）的可靠性。保护装置动作后，必须查清故障点和故障原因，特别应注意检查保护线及其连接处在故障短路时是否受到损坏。
根据GBJ65－83工业与民用电力装置的接地设计规范：
第4．2．2条中性点直接接地的低压电力网中，采用接零保护时，零线宜在电源处接地，但移动式电源设备除外。架空线路的干线和分支线的终端以及沿线每1公里处，零线应重复接地。电缆和架空线在引入车间或大型建筑物处，零线应重复接地（但距接地点不超过50米者除外）。若屋内配电屏、控制屏有接地装置时，也可将零线直接连到接地装置上。
低压线路零线每一重复接地装置的接地电阻不应大于10欧。
在电力设备接地装置的接地电阻允许达到10欧的电力网中（一般不应大于4Ω），每一重复接地装置的接地电阻不应超过30欧，但重复接地不应少于三处。零线的重复接地，应充分利用自然接地体。
第4．2．3条 直流电力网中零线重复接地应采用人工接地体，并不得与地下金属管道等有金属连接，如无绝缘隔离装置，相互间的距离不宜小于1米。
第4．2．4条 为防止触电危险，在低压电力网中，严禁利用大地作相线或零线。
同时，还必须指出，重复接地虽然可以提高接零保护的水平和减轻或减少触电事故，但并不能从根本上消除零线断线的触电危险。因为当重复接地电阻较大或远离故障点，或故障短路电流较小，保护装置不能动作而是故障长时间存在时，触电危险还是很大的。尤其是手持式或移动式的电气设备采用保护接零时，不可能采取重复接地，如一旦发生保护零线断线故障，触电危险将更加严重。因此电工作业人员必须加强对此类保护零线的监视，并及时排除故障的隐患。
采用保护接地时，接地装置的接地电阻不应大于4Ω。与防雷接地共用接地装置时，接地电阻不应大于1Ω。人工接地体可采用水平敷设的圆钢、扁钢、垂直敷设的钢管角钢、圆钢，敷设人工接地体不应少于二根，采用垂直敷设时，入地深度不应小于2.5m，二根接地体之间的垂直距离不应小于5m。接地体顶面埋深当无设计要求时，深度不宜小于0.6m。
在同一配电系统中，不得将一部分设备采用保护接零而将另一部分设备采用保护接地一面当保护接地设备绝缘损坏发生碰壳事故时，零线电位升高而发生事故。
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