电气接地装置知识【研究运用】

1、电气接地装置知识培 训,1,专业应用,一、术语和定义,1.接地体（极）：埋入地中并直接与大地接触的金属导体，称为接地体（极）。接地体分为水平接地体和垂直接地体。 2.自然接地体：可利用作为接地体用的直接与大地接触的各种金属构件、金属井管、钢筋混凝土建筑的基 础、金属管道和设备等，称为自然接地体。 3.接地线：电气设备、杆塔的接地端子与接地体或零线连接用的在正常情况下不载流的金属导体，称为接地线（体）。 4.接地装置：接地体和接地线的总和，称为接地装置。 5.接地：将电力系统或建筑物电气装置、设施过电压保护装置用接地线与接地体连接，称为接地。,2,专业应用,6.接地电阻：接地体或自然接地体的对地

2、电阻和接地线电阻的总和，称为接地装置的接地电阻。接地电阻的数值等于接地装置对地电压与通过接地体流入地中电流的比值。 7.零线：与变压器或发电机直接接地的中性点连接的中性线或直流回路中的接地中性线，称为零线。 8.保护接零（保护接地）：中性点直接接地的低压电力网中，电力设备外壳与保护零线连接称为保护接零（或保护接地）。 9.安全接地：电气装置的金属外壳、配电装置的构架和线路杆塔等，由于绝缘损坏有可能带电。为防止其危及人身和设备的安全而设的接地。,3,专业应用,二、人体通过电流时的生理反应,当人体同时触及两个不同电位的导电部分时，电流流经人体，称之为电接触。其后果视电流的大小和持续时间的长短而异，

3、电流较小，对人体无害，例如医用的医疗设备，使用时人体通过微量电流，这种叫做微电接触。如果通过电流较大，而且时间较长，则可使人体受到伤害或者死亡，这种称之为电击。 国际电工委员会（IEC）规定电压不大于1000V，频率不大于100Hz的电流通过人体时有以下几个主要生理阀值： 1、感觉阀值：人体感知的最小电流，一般取平均值0.5mA，与通电时间没有关系。 2、摆脱阀值：当通过手掌的电流超过此值时，肌肉就是紧握而不是摆脱了，此值取平均值为10mA。 3、心室纤维性颤动阀值：电流通过人体引起心室纤维性颤动是电击致死的主要原因，引起心室心室纤颤的最小电流称作心室纤维性颤动阀值，此值与通电持续时间长短有关

4、，也与个体情况不同有关（男女性别、心脏功能、电流路径等），此值也是平均值为30mA，当低于这个值时，无论时间长短都不会发生心室纤颤。据此，常用的高灵敏度漏电保护器的额定动作电流也是30mA。,4,专业应用,三、电源和电气装置的接地,任何电压等级的供电系统都需处理两个接地问题：一个是系统内带电导体的接地；一个是负荷侧建筑物电气装置外露导电部门的接地。对于低压供电系统而言，前者是指变压器、发电机等中性点的接地；后者指低压电气装置内电气设备和线路的外露导电部分的接地。如图示：,注：L1（即A）相为黄色，L2（即B）相为绿色，L3（即C）相为红色；按国际电工委员会（IEC）规定，中性线淡蓝色，保护线黄

5、、绿双色。,5,专业应用,1、系统接地的作用 系统接地的作用是保证系统的正常运行。例如高、低压共杆的线路，若高压线路坠落在低压线路上，如果有系统接地，高压故障电流可通过低压系统接地返回电流。使高压侧继电保护动作而迅速切断电源，从而避免低压系统内电气事故的发生。系统接地平时也为低压系统内的正常泄漏电流提供返回电源的通路。当低压系统发生接地故障时，又为故障电流提供返回电源的通路，使低压侧过流保护或漏电保护动作，避免事故的发生。 2、保护接地的作用 保护接地是将电气设备或装置的金属外壳通过接地引线和接地装置与大地相连，当设备的绝缘损坏时，电流通过接地装置流人大地，以保护人身安全。对二次设备保护接地是

6、指互感器二次绕组、保护柜、控制柜、端子箱等进行可靠接地。保护接地线对I类电气设备安全是十分重要，在任何时间内都必须连通。,6,专业应用,四、电气装置接地的一般规定,电气装置的下列金属部分，均应接地或接零： 1、电机、变压器、电器、携带式或移动式用电器具等的金属底座和外壳； 2、电气设备的传动装置； 3、屋内外配电装置的金属或钢筋混凝土构架以及靠近带电部分的金属遮栏和金属门； 4、配电、控制、保护用的屏（柜、箱）及操作台等的金属框架和底座； 5、交、直流电力电缆的接头盒、终端头和膨胀器的金属外壳和电缆的金属护层、可触及的电缆金属保护管和穿线的钢管。穿线的钢管之间或钢管和电器设备之间有金属软管过渡

7、的，应保证金属软管段接地畅通； 6、电缆桥架、支架和井架； 7、装有避雷线的电力线路杆塔； 8、装在配电线路杆上的电力设备； 9、在非沥青地面的居民区内，不接地、消弧线圈接地和高电阻接地系统中无避雷线的小接地电流架空电力线路的金属杆塔和钢筋混凝土 杆塔； 10、承载电气设备的构架和金属外壳； 11、发电机中性点柜外壳、发电机出线柜、封闭母线的外壳及其他裸露的金属部分。 12、气体绝缘全封闭式组合电器（GIS）的外壳接地端子和箱式变电站的金属箱体。 13、电热设备的金属外壳。 14、铠装控制电缆的金属护层。 15、互感器的二次绕组。,7,专业应用,电气装置的下列金属部分可不接地或不接零： 1、在

8、木质、沥青等不良导电地面的干燥房间内，交流额定电压为 400V 及以下或直流额定电压为 440V 及以下的电气设备的外壳；但当有司 能同时触及上述电气设备外壳和已接地的其他物体时，则仍应接地； 2、在干燥场所，交流额定电压为 127V 及以下或直流额定电压为 110V 及以下的电气设备的外壳； 3、安装在配电屏、控制屏和配电装置上的电气测量仪表、继电器和其 他低压电器等的外壳，以及当发生绝缘损坏时，在支持物上不会引起 危险电压的绝缘子的金属底座等； 4、安装在已接地金属构架上的设备，如穿墙套管等； 5、额定电压为 220V 及以下的蓄电池室内的金属支架； 6、由发电厂、变电所和工业、企业区域内

9、引出的铁路轨道； 7、与已接地的机床、机座之间有可靠电气接触的电动机和电器的外壳；,8,专业应用,发电厂电气装置的接地装置,(1)发电厂电气装置的接地装置，除利用自然接地极外，应敷设以水平接地极为主的人工接地网。对于6kV系统配电装置，当采用建筑物的基础作接地极且接地电阻又满足规定值时，可不另设人工接地。 (2)发电厂电气装置中下列部位应采用专门敷设的接地线接地。 (a)发电机机座或外壳，出线柜、中性点柜的金属底座和外壳，封闭母线的外壳： (b)110kV及以上钢筋混凝土构件支座上电气设备的金属外壳： (c)直接接地的变压器中性点： (d)变压器、发电机、高压并联电抗器中性点所接消弧线圈、接地

10、电抗器、电阻器或变压器等的接地端子： (e)避雷器，避雷针、线等的接地端子。,9,专业应用,(3)接地线应采取防止发生机械损伤和化学腐蚀的措施。 (4)在接地线引进建筑物的入口处，应设标志。明敷的接地线表面应涂15100mm宽度相等的绿色和黄色相间的条纹。 (5)发电厂电气装置中电气设备接地线的连接应符合下列要求： (a)接地线应采用焊接连接。当采用搭接焊接时，其搭接长度应为扁钢宽度的2倍或圆钢直径的6倍。 (b)当利用钢管作接地线时，钢管连接处应保证有可靠的电气连接。当利用穿线的钢管作接地线时，引向电气设备的钢管与电气设备之间，应有可靠的电气连接。 (c)接地线与管道等伸长接地极的连接处，宜

11、焊接。连接地点应选在近处，并应在管道因检修而可能断开时，接地装置的接地电阻仍能符合要求。管道上表计和阀门等处，均应装设跨接线。 (d)接地线与接地极的连接，宜用焊接：接地线与电气设备的连接，可用螺栓连接或焊接。用螺栓连接时应设防松螺帽或防松垫片。 (e)电气设备每个接地部分应以单独的接地线与接地母线相连接，严禁在一个接地线中串接几个需要接地的部分。,10,专业应用,电气设备接地应注意的问题 (1)为保证一次设备的接地可靠性，对变压器及高压配电装置金属部分均采用双引下线与不同的主网接地点连接。 (2)二次设备的接地除二次装置的金属外壳可靠接地外，为避免由于连接于接地网不同接地点的之间出现的电位差

12、造成误动作故障发生，要求所有互感器的二次回路只能一点接地： 对于电流互感器的二次回路一般在配电装置附近经端子排接地，对若干组互感器连接起来的保护装置(如差动保护)，应在保护柜上经端子接地。 电压互感器二次回路接地点应在控制室，经接地小母线一点接入接地网。 控制保护屏上的保护接地应全部连接后再经一点接入主接地网。,11,专业应用,电气设备的接地,变压器中性点和外壳接地 (1)100kVA以上的低压变压器，其低压侧零线、外壳应接地，接地电阻值不大于4。 (2)100kVA以下的低压变压器，其低压侧零线、外壳应接地，接地电阻值不大于10。 电机外壳接地 电动机外壳必须有效接地(或接零)，接地线应同定

13、在电机的接地螺钉上，不得接于电机的机座上。,12,专业应用,携带式电力设备接地,(1)携带式电力设备如手电钻、手提照明灯等，应选用不小于1.5mm2的多股铜芯线作专用接地线，单独与接地网连接，不可利用其他电气设备的零线接地，不允许此芯线通过工作电流。 (2)由固定电源供电的移动式电器，应和电源的接地装置有金属连接。在中性点不接地的电网中，应优先利用附近的自然接地体。 (3)携带式电气设备严禁利用其他用电设备的零线接地，零线(中性线)和保护接地线应分别与接地网连接。,13,专业应用,接地装置的选择,低压电气设备地面上外露的铜接地线的最小截面应符合表中的规定。 低压电气设备地面上外露的接地线的最小

14、截面,14,专业应用,根据 GB50054 低压配电设计规范的要求：采用单芯导线作保护中性线（简称PEN 线）干线，当截面为铜材时，不应小于10mm2；为铝材时，不应小于16mm2；采用多芯电缆的芯线作PEN 线干线，其截面不应小于4mm2。 当保护线（简称PE 线）所用材质与相线相同时，PE线最小截面应符合下表规定。,当采用此表若得出非标准截面时，应选用与之最接近的标准截面导线。同时，还规定了：PE 线采用单芯，绝缘导线时，按机械强度要求，截面不应小于下列数值： 有机械性的保护时为2.5mm2 无机械性的保护时为4mm2 必须说明的是：装置外可导电部分严禁用作PEN 线。并规定了在TN-C系统中，PEN 线严禁接入开关设备。,15,专业应用,16,专业应用,接地不规范现象,各电气屏、柜、箱等到各用