第一章 电力系统概述,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第十章 接地装置,第一节 接地装置的基本概念,第二节 接地装置的安装,第三节 接地电阻,主要内容,第十章 接地装置第一节 接地装置的基本概念主要内容,1,教学要求,通过本章内容的学习，掌握电气接地的基本概念；掌握接地的类型和作用；掌握接地电阻的计算及接地装置的安装原则与方法。,教学要求通过本章内容的学习，掌握电气接地的基本概念；掌握接地,2,学习重点与难点,重,点,电气接地的基本概念,接地的类型和作用,接地电阻的计算,接地装置的安装原则与方法,难点,接地的类型和作用,接地电阻的计算,学习重点与难点电气接地的基本概念接地的类型和作用,3,电气接地的基本概念,电气接地的作用及分类,第一节 接地装置的基本概念,电气接地的基本概念第一节 接地装置的基本概念,4,电气接地的基本概念,（一）接地与接地装置,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连接，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基础等，称为自然接地体。,接地装置,接地网,连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装置。,由若干接地体在大地中相互用接地线连接起来的一个整体，称为接地网。,电气接地的基本概念（一）接地与接地装置接地接地体人工接地体自,5,电气接地的基本概念,（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工作时通过接地装置流入地下，借大地形成工作回路的电流；故障接地电流系指系统发生故障时出现的接地电流。,系统一相接地可能导致系统发生短路，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。,电气接地的基本概念（二）接地电流和接地短路电流接地电流接地短,6,电气接地的基本概念,（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，就通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。接地线的电阻一般很小，可以忽略不计。因此，可以认为流散电阻就是接地电阻。,电气接地的基本概念（三）流散电阻和接地电阻 流散电阻接地电阻,7,电气接地的基本概念,（四）对地电压,地,对地电压,至距离接地体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。,当电流通过接地体流入大地时，接地体具有最高的电压。离开接地体，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，至离开接地体20m处，电压降为零。,电气接地的基本概念（四）对地电压地对地电压至距离接地体20m,8,电气接地的基本概念,(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，在大地表面形成不同电位时，设备外壳、构架或墙壁与水平距离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。例如人在发生接地故障的设备旁边，手触及设备的金属外壳，则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离开设备0.8m考虑。,电气接地的基本概念(五)接触电势和接触电压接触电势接触电压是,9,电气接地的基本概念,（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水平距离为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。,电气接地的基本概念（六）跨步电势和跨部电压 跨步电势跨步电压,10,电气接地的基本概念,（七）接地线和接地,接地线,接地,中性线（代号N）,保护接地,保护线（代号PE）,保护中性线（代号PEN）,工作接地,重复接地,接零,电气接地的基本概念（七）接地线和接地接地线接地中性线（代号N,11,电气接地的基本概念,接地线,中性线（代号N）,保护线（代号PE）,保护中性线（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。,保护线（PE线）的功能，是为保障人身安全、防止发生触电事故用的接地线。,保护中性线（PEN线）兼有中性线（N线）和保护线（PE线）的功能。这种保护中性线在我国通称为“零线”，俗称“地线”。,电气接地的基本概念接地线中性线（代号N）保护线（代号PE）保,12,电气接地的基本概念,（七）接地线和接地,接地,工作接地,在正常或事故情况下，为了保证电气设备可靠运行而必须在电力系统中某一点进行接地，称为工作接地。,例如电源中性点的接地、防雷装置的接地等。,电气接地的基本概念（七）接地线和接地接地工作接地在正常或事故,13,电气接地的基本概念,（七）接地线和接地,为防止因绝缘损坏而遭受触电的危险，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连接，称为保护接地，如图10-7所示。,保护接地,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“保护接零”。,必须注意：同一低压系统中，不能有的采取保护接地，有的又采取保护接零，否则当采取保护接地的设备发生单相接地故障时，采取保护接零的设备外露可导电部分将带上危险的电压。,电气接地的基本概念（七）接地线和接地为防止因绝缘损坏而遭受触,14,电气接地的基本概念,（七）接地线和接地,重复接地,在TN系统中，为确保公共PE线或PEN线安全可靠，除在中性点进行工作接地外，还应在PE线或PEN线的下列地方进行重复接地：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，,重复接地的作用：,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。,电气接地的基本概念（七）接地线和接地重复接地在TN系统中，为,15,电气接地的基本概念,（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连接，称为接零,电气接地的基本概念（七）接地线和接地接零,16,电气接地的作用及分类,（一）电气接地的作用,防止人身遭受雷击,保障电气系统正常运行,防止雷击和静电的危害,电气接地的作用及分类（一）电气接地的作用 防止人身遭受雷击,17,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)设备的保护接地,(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。若按其形状，则有管形、带形和环形几种基本形式。若按其结构，则有自然接地极和人工接地极之分。,电气接地的作用及分类（二）电气接地的分类按(1)系统接地按接,18,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,外部导电部分中可能有电击危险的地方应予接地,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,19,接地装置的敷设要求,接地装置的安装,第二节 接地装置的安装,接地装置的敷设要求 第二节 接地装置的安装,20,接地装置的敷设要求,1垂直接地体的间距不宜小于其长度的两倍，水平接地体的间距不宜小于5m。,2接地体与建筑物的距离不宜小于1.5m。,3围绕屋外配电装置、屋内配电装置、主控制楼、主厂房及其它需要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连接不应少于两根干线。,4接地线沿建筑物墙壁水平敷设时，离地面宜保持250300mm的距离。接地线与建筑物墙壁间应有1015mm 的间隙。,5接地线应防止发生机械损伤和化学腐蚀。与公路、铁道或化学管道等交叉的地方，以及其他有可能发生机械损伤的地方，对接地线应采取保护措施。,在接地线引进建筑物的入口处，应设标志。,接地装置的敷设要求1垂直接地体的间距不宜小于其长度的两倍，,21,接地装置的敷设要求,6接地线的连接需注意以下几点：,（1）接地线连接处应焊接。如采用搭接焊，其搭接长度必须为扁钢宽度的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，接地装置的所有连接处应焊接。该连接处如不宜焊接，可用螺栓连接，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连接，应采用单独的接地线。其截面及连接宜适当加强。,（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连接。严禁在一个接地线中串接几个需要接地的部分。,7接地网中均压带的间距D应考虑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，一般可取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闭电器则可局部加密（如取D=23m）。,接地装置的敷设要求6接地线的连接需注意以下几点：,22,接地装置的安装,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则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结构；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基础作为自然接地体。,利用自然接地体时，一定要保证良好的电气连接。,接地装置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,23,接地装置的安装,接地体的安装,人工接地体的装设,用来作为人工接地体的一般有钢管、角钢、扁钢和圆钢等钢材。,图10-12 常用垂直接地体的布置,图10-13 常用水平接地体的布置,环形接地网,接地装置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,24,自然接地线的选用,接地装置的安装,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，若只有一根，则应敷设辅助接地线；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。若金属构件、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。,自然接地线的选用 接地装置的安装接地线的安装 用来作为自然接,25,人工接地线的选用,接地装置的安装,接地线的安装,人工接地线一般采用钢质扁钢或圆钢接地线；只有当采用钢质线施工安装困难时，或移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保护措施。,接地线相互之间及接地体之间的连接应采用焊接。,接地线与电气设备的联接的方法可采用焊接或用螺栓连接。接至电气设备上的接地线，应用镀锌螺栓连接；有色金属接地线不能采用焊接时，可用螺栓连接。,接地线与接地体之间的连接应采用焊接或压接，连接应牢固可靠。,电气装置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连接。,人工接地线的选用 接地装置的安装接地线的安装 人工接地线一般,26,接地电阻的概念,第三节,接地电阻,各类电气装置的接地电阻,防雷及防静电接地装置的接地电阻要求,接地电阻的计算,接地电阻的概念 第三节 接地电阻各类电气装置的接地电阻,27,第三