电力装置接地的几个问题中国航空规划建设发展有限公司 刘屏周电力装置接地的几个问题中国航空规划建设发展有限公司 刘屏周.doc

PAGE  PAGE 25 电力装置接地的几个问题 中国航空规划建设发展有限公司 刘屏周 1电力装置接地 1.1功能接地与保护接地 电气装置接地涉及两个方面：一方面是电源功能接地，如电源系统接地，多指发电机组、电力变压器等中性点的接地，一般称为系统接地，或称系统工作接地。另一方面是电气装置外露可导电部分接地，起保护作用，故习惯称为保护接地。电气装置功能接地与保护接地如图1-1所示。 功能接地的主要作用： －为大气或操作过电压提供对地泄放的回路，避免电气设备绝缘被击穿； －提供接地故障回路，当发生接地故障时，产生较大的接地故障电流，迅速切断故障回路； －降低电气设备和和输电线路的绝缘水平； －中性点不接地系统，当发生接地故障时，虽能保证供电连续性，但非故障相对地电压升高1.73倍，系统中的设备及线路绝缘均较中性点接地系统???缘水平高，增加投资费用； －中性点不接地系统，需大量安装绝缘监测装置。 保护接地的主要作用： －降低预期接触电压； －提供工频或高频泄漏回路； －为过电压保护装置提供安装回路； －等电位联结。 图1-1 电气装置功能接地与保护接地 根据电气装置的要求，接地配置可以兼容或分别地承担保护和功能两种目的。对于保护的目的要求，始终应当予以优先地考虑。 对接地配置的要求，在于提供一种符合下述要求的对地连接： —对装置的防护要求既可靠又适用； —能将对接地故障电流和保护导体电流传导入地，且不会因此电流而产生有害的热的、热—机械的、电动机械的应力以及电击危险； —如兼有功能接地，也应适用于对功能要求； —能耐受可预见的外界影响(见IEC 60364-5-51)，如机械应力和腐蚀。 1.2电化学腐蚀 《GB 50057-2010建筑物防雷设计规范》中的“5.4.5在敷设于土壤中的接地体连接到混凝土基础内起基础接地体作用的钢筋或钢材的情况下，土壤中的接地体宜采用铜质或镀铜或不锈钢导体。” 《GB 16895.3-201X 低压电气装置 第5-54部分 接地配置和保护导体（送审稿）》中的“542.2.5应考虑在接地配置中采用不同材料时的电解腐蚀。当自埋入混凝土基础内的接地极引出外接导体时（例如接地导体），埋在土壤内的外接导体不应采用热浸镀锌钢材。” 、“C.4埋入混凝土基础内接地极以外的其它接地装置部分可能出现的腐蚀的问题 应注意到埋入混凝土内的普通钢材(裸露或热浸镀锌)与埋入土壤内铜材的电化学电位相等。因此，对埋入基础附近土壤内的钢材与埋入混凝土基础内的接地极钢材的不同接地装置部分出现电化学腐蚀危险。此作用也可在大的建筑物钢筋基础内产生。 任何钢质接地极不应直接从混凝土基础进入土壤，除非接地极由不锈钢制作或采用适当的防潮措施。表面热浸镀锌或涂漆或其它措施，此后发现其防腐蚀的效果不够好。在此建筑物周围或附近宜采用非热浸镀锌钢材作附加的接地装置，为使接地装置本部分提供足够的使用寿命。” 同一种金属暗敷设在不同场所，电极电位是不相同的。暗敷设常用金属接地体电极电位见表1-1。 表1-1 在土层内或混凝土内常用金属电极电位表 金属名称电解液对铜/硫酸铜的电位/V铅土层湿度-0.5~-0.7铁（钢）土层湿度-0.5~-0.8铁（生锈的）土层湿度-0.4~-0.6铸铁（生锈的）土层湿度-0.2~-0.4锌（包括镀锌铁）土层湿度-0.7~-1.0铜土层湿度±0.0~-0.2混凝土内铁水泥湿度-0.1~-0.3(摘自《DIN 57100∕VDE 0100 等电位联结和基础接地》附录1中的表6) 从上表可以看出混凝土内的钢筋电极电位为－0.1～－0.3V，而在土壤中敷设的镀锌铁电极电位为－0.7～－1.0V，如果将两处的接地体连接起来，形成原电池，其电位差为－0.4～－0.9V之间。土壤中敷设的镀锌铁接地体的镀锌层被腐蚀掉，变成生锈铁，其电极电位为－0.4～－0.6V，两部分接地体间电位差为－0.1～－0.5V之间。继续不断腐蚀土壤中的接地体，腐蚀程度取决与两部分接地体面积的比例，利用混凝土内的钢筋面积越大，土壤中敷设的接地体被腐蚀越块。 为了减小电化学腐蚀，在土壤中敷设的接地体应该用混凝土包围，使接地体完全敷设在相同的场所内，使两部分接地体具有同一电极电位，不产生电化学腐蚀。 1.3 TT系统与TN-S系统应用在同一建筑物 建筑物的底层或地下室部分，由城市公用电网供电，采用TT系统供电；而建筑物其它部分，属于业主自行管理，则采用TN-S系统供电。TT系统低压供电时，如图1-2所示。在一个建筑物内TT系统与TN-S系统供电，为了总等电位联结，保护接地在一个建筑物内只能有一个。当TT系统采用高压供电时，变压器低压侧的中性点要独立接地，该接地配置应与保护接地配置