供配电技术 课件 6.3-1电气装置的接地.pptx

工厂供配电技术

02

接地

电气设备的某部分和大地之间做良好的电气连接称为接地。埋入地中直接和大地接触的金属导体称为接地体或接地极。电气设备、装置的接地部分与接地体相连接的金属导体称为接地线。接地线和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整体称为接地网。

1.接地电流

当电气设备发生接地故障时，电流就通过接地体向大地作半球形散开，如图6-8所示，这一电流称为接地电流。图6-8表示了接地电流在接地体周围地面上形成的电位分布。实验证明，电位分布的范围只要考虑距单根接地体或接地故障点20m左右的半球范围。呈半球形的球面已经很大，当距接地点20m的电位与无穷远的电位几乎相等，实际上已没有什么电位梯度存在。这表明，当接地电流在大地中散逸时，在各点有不同的电位梯度和电位。电位梯度或电位为零的地方称为电气上的“地”或大地。

03

2.对地电压

电气设备从接地外壳及接地体到20m以外的零电位之间的电位差称为接地时的对地电压。表示接地体及其周围各点的对地电压的曲线称为对地电压曲线。单根接地体有电流流过时的电位分布图如图6-8所示。接地电阻越小，则对地电压越小。

04

接地的类型

为保障人身设备安全和电力系统正常工作，要求采取接地措施。电力系统和电气设备按其作用和功能不同分为工作接地、保护接地、保护接零、重复接地、放静电接地、防腐接地等。

1)工作接地

为了保证电气设备正常运行和安全的需要，人为将电力系统的中性点及电气设备的一部分直接或经消弧线圈等与地做金属连接，称为工作接地；例如，电力系统中性点直接或经阻抗(消弧线圈)的接地、防雷装置的接地等。系统中性点直接接地后，能维持相线对地电压不变(除单相接地时故障相对地电压为零外)；而系统中性点经消弧线圈接地后，能在单相接地时消除接地电弧，避免出现谐振过电压，但单相接地时，故障相对地电压为零，另两相对地电压要升高到线电压。而防雷装置的接地，是为了泄放雷电流，否则无法实现其防雷的功能。

05

2)保护接地与保护接零

为了在系统故障情况下保障人身安全，防止触电事故，将电气设备的金属外壳或构架等外露可导电部分用在正常情况下不载流的导体与大地作金属连接称作保护接地。保护接零是指为了达到保护接地要求而采取的将电气设备外露可导电部分经PEN线(通称“零线”)或PE线(保护线，或称“地线”)接地的方式。在接零的系统中，发生一相碰壳短路，即形成单相短路故障，电流很大，能使线路上的保护装置动作，切除故障，恢复系统其他部分正常运行。例如，照明配电箱、灯具、冰箱、洗衣机、空调及风机盘管等电气设备的金属外壳可采取保护接地或保护接零，以防在电气绝缘损坏时，金属外壳带电而危及人身安全。如果电动机外壳未接地，如图8-10(a)所示，则在电动机发生一相碰壳故障时，其外壳将带有相电压，如人体触及外壳，全部接地电容电流将通过人体，非常危险。如果电动机外壳进行保护接地，如图8-10(b)所示，则由于人体电阻远远大于保护接地电阻，因此人体触及外壳也无多大危险，因为接地电容电流主要由保护接地装置分担了，流经人体的电流就很小了。

06

3)重复接地

在TN系统中，为确保PEN线或PE线安全可靠，除在系统中性点进行工作接地外，还必须在PEN线或PE线的线路上进行多点接地，称为重复接地。规范规定应在下列地点重复接地：在低压架空线路的干线、分支线等的末端及沿线每隔1km处；电缆线路和架空线等引入大型建筑物或车间的进户处。如果不重复接地，则在PEN线或PE线断线且有设备发生一相碰壳时，接在断线后面的所有设备外壳上将呈现接近于相电压的对地电压，这将是非常危险的。如果进行了重复接地，则在发生同样故障时，断线后面的设备外壳对地电压很小，危险程度大大降低。

4)放静电接地

放静电接地是将绝缘的带电体可能积累的静电荷泄放，以防止静电高电位击穿空气，产生火花导致火灾的接地。

5)防腐接地

防腐接地是将埋设相应电极电位的金属体替代被保护物承受电化学腐蚀，以保证埋地的管线、设施不受电化学腐蚀。

07

接地装置

通常将专门为接地而装设的接地体称为人工接地体。兼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称为自然接地体。在接地设计中，首先应充分利用自然接地体，若自然接地体满足不了接地要求时，则装设人工接地体。

1.自然接地体的利用

如果实地测量所利用的自然接地体的接地电阻满足要求，而且这些自然接地体又满足热稳定条件时，除变配电所外，可不必另设人工接地装置。可作为自然接地体的有：与大地有可靠接触的金属结构和钢筋混凝土基础、水工构筑物及其他类似构筑物；埋设在地下的金属管道，但不包括可燃和