電氣裝置接地的規(guī)定

1、14接地14.1電氣裝置接地的一般規(guī)定14.1.1 功能接地與保護(hù)接地電氣裝置接地涉及兩個(gè)主要方面：一方面是電源功能接地，如電源系統(tǒng)接地，多指發(fā) 電機(jī)組、電力變壓器等中性點(diǎn)的接地，一般稱為系統(tǒng)接地，或稱系統(tǒng)工作接地。另一方面是 電氣裝置外露可導(dǎo)電部分接地，起保護(hù)作用，故習(xí)慣稱為保護(hù)接地。系統(tǒng)接地的主要作用：-為大氣或操作過電壓提供對(duì)地泄放的回路，避免電氣設(shè)備絕緣被擊穿；-提供接地故障回路，當(dāng)發(fā)生接地故障時(shí)，產(chǎn)生較大的接地故障電流，迅速切斷故障 回路；中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)，當(dāng)發(fā)生接地故障時(shí)，雖能保證供電連續(xù)性，但非故障相對(duì)地電 壓升高1.73倍，系統(tǒng)中的設(shè)備及線路絕緣均較中性點(diǎn)接地系統(tǒng)絕緣水平高，增

2、加投資費(fèi)用;-中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)，需大量安裝絕緣監(jiān)察裝置。保護(hù)接地的主要作用：-降低預(yù)期接觸電壓；提供工頻或高頻泄漏回路；為過電壓保護(hù)裝置提供安裝回路；等電位聯(lián)結(jié)。LIL2L3H| RrR* L1圖14.1 1電氣裝置功能接地與保護(hù)接地根據(jù)電氣裝置的要求，接地配置可以兼容或分別地承擔(dān)保護(hù)和功能兩種目的。對(duì)于保護(hù) 的目的要求，始終應(yīng)當(dāng)予以優(yōu)先地考慮。接地配置的設(shè)施的選擇和安裝應(yīng)滿足：-接地電阻值符合電氣裝置的功能和保護(hù)要求，并預(yù)計(jì)長(zhǎng)期有效；-能承受接地故障電流和對(duì)地泄漏電流而無危險(xiǎn)，特別是熱的、熱-機(jī)械應(yīng)力、電機(jī)械 應(yīng)力引起的危害；有足夠的強(qiáng)度或有附加的機(jī)械保護(hù)，以適應(yīng)所在場(chǎng)所的外部的影響；-應(yīng)采

3、取措施，防止由于電腐蝕作用對(duì)接地配置的設(shè)施和其它金屬部分造成危害。14.1.2 變電所的接地配置10kV系統(tǒng)中性點(diǎn)接地可分為：中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)(包括經(jīng)消弧線圈接地)中性點(diǎn)接地系統(tǒng)經(jīng)電阻接地低電阻接地高電阻接地中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)(1)接地故障特點(diǎn)配電系統(tǒng)在正常運(yùn)行時(shí)，三相基本平衡電壓作用下，各相對(duì)地電容電流ICL1、I CL2、I CL3相等，分別超前相電壓90° , I CL1= I CL2= I CL3=C,其 I CL1 + I CL2 + I CL3= 0 , 系統(tǒng)中性點(diǎn)與地有相同電位。如L1相發(fā)生接地故障，忽略接地過渡電阻，視為金屬性接地，10kV系統(tǒng)各支路的電容電流的流向如下

4、圖所示：圖14.1-2 10kV系統(tǒng)接地故障示意從10kV系統(tǒng)接地故障示意圖可以得出結(jié)論：a）全系統(tǒng)所有非故障的各支路，故障相的電容電流均為零，非故障相均有電容電流；b）在故障支路，故障相流過所有各支路的電容電流的總和；c）故障支路的電容電流其方向由負(fù)載流向電源，非故障各支路的電容電流其方向由電源流向負(fù)載；d）故障支路檢測(cè)的零序電流為各非故障支路電容電流總和；e）接地故障電流大小與接地故障點(diǎn)的位置無關(guān)，只與接地故障點(diǎn)的過渡電阻有關(guān)。10kV系統(tǒng)接地故障，電壓與電流矢量關(guān)系如下圖所示：L1相發(fā)生接地故障，相當(dāng)于在 L1相上加上Ub=- ULi, L2相L3相也加上Ub=- ULi,非 故障相對(duì)地

5、電壓升高.3倍，其夾角由120°變成60°,合成的電容電流增大,3倍，接地故 障電流為單相電容電流的 3倍，Id = 3*3 Co優(yōu)缺點(diǎn)a）接地故障引起系統(tǒng)內(nèi)部過電壓可達(dá)3.54倍相電壓，易使設(shè)備和線路絕緣被擊穿。b）油浸紙絕緣電力電纜達(dá) 20A,聚乙烯絕緣電力電纜達(dá)15A,交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜達(dá)10A,接地故障電流引燃電弧則不能自熄，引起間歇電弧，產(chǎn)生過電壓易產(chǎn)生相間短路或火災(zāi)；c）非故障相對(duì)地電壓升高.3倍。系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備或電纜絕緣等級(jí)相應(yīng)提高，例如， 1bkV電力電纜應(yīng)選用8.7/1bkV而不是6/1bkV ;無間隙氧化鋅避雷器，提高持續(xù)運(yùn)行電壓數(shù)值或加串聯(lián) 保護(hù)間隙等

6、；d）發(fā)生接地故障時(shí)，報(bào)警而不切斷故障支路，保證供電的連續(xù)性；e）接地故障在一段時(shí)間內(nèi)存在，接地故障電壓易使人遭受電擊或引起火災(zāi)，如下圖14.1-4所示.14.1.2.2 中性點(diǎn)低電阻接地系統(tǒng)根據(jù)接地故障電流大小，戈U分低電阻或高電阻接地。當(dāng)接地故障電流大于或等于100A而小于或等于1000A時(shí)，為低電阻接地方式；接地故障電流小于10A時(shí)，為高電阻接地方式。 低電阻接地方式的接地故障電流一般情況下選擇為300A800A, 10kV系統(tǒng)低電阻接地方式接地電阻不同地區(qū)選擇為10Q或16Qo高莊開關(guān)柜 電力述顯 低壓亓知6圖14.1 4高壓接地故障電壓傳導(dǎo)到低壓側(cè)為了將系統(tǒng)內(nèi)諧振過電壓倍數(shù)限制在2.

7、5以下，流過中性點(diǎn)電阻性電流Ir要大于或等于系統(tǒng)電容性電流I c的1.5。低電阻接地方式，增大接地故障電流Id。系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生接地故障時(shí)的接地故障電流I d與接地故障點(diǎn)位置無關(guān)，不能采用零序電流速斷保護(hù)來實(shí)現(xiàn)保護(hù)的選擇性，而應(yīng)采用不同時(shí)限的零序電流保護(hù)來實(shí)現(xiàn)保護(hù)的選擇性。機(jī)械式繼電器延時(shí)時(shí)限：出線為0.5s ;母聯(lián)為1.0s ;主進(jìn)線為1.5s2.0s。采用電子式保護(hù)器延時(shí)時(shí)限選定為0.2s0.3s，整定值范圍大且整定精確，建議采用電子式保護(hù)器作為零序電流保護(hù)。中性點(diǎn)經(jīng)低電阻接地方式，接地故障電流I d較大，切斷故障回路時(shí)間內(nèi)，有較大的接地故障電壓U，低壓系統(tǒng)接地型式為 TN系統(tǒng)時(shí)，外露可對(duì)地部分

8、與變壓器低壓中性點(diǎn)共用 接地體，接地故障電壓Uf傳導(dǎo)到低壓側(cè)，易引起人身電擊或火災(zāi)，如圖14.1-5所示.低壓系統(tǒng)接地型式為 TT系統(tǒng)時(shí)，外露可對(duì)地部分與變壓器低壓中性點(diǎn)有相互獨(dú)立的接地體，接 地故障電壓 U傳導(dǎo)到低壓側(cè)，易引起工頻過電壓如圖14.1-6所示。IEC標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，一般低壓電氣設(shè)備允許工頻過電壓與故障電路切斷時(shí)間要求：允許承受的工頻過電壓為Ub+ 250V時(shí)，切斷故障電路時(shí)間大于5s;允許承受的工頻過電壓為U)+ 1200V時(shí)，切斷故障電路時(shí)間小于或等于 5s。斐和卯高圧開關(guān)柜 電力更上苓 低11開關(guān)証% It圖14.1-5高壓系統(tǒng)的接地故障電壓傳導(dǎo)到TN系統(tǒng)內(nèi)圖14.1-6高壓系統(tǒng)

9、的接地故障電壓引起TT系統(tǒng)工頻過電壓中性點(diǎn)經(jīng)低電阻接地方式，系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生接地故障，立即切斷故障電路，供電的連續(xù)性 得不到保證。根據(jù)以上的所述，10kV不接地系統(tǒng)中，發(fā)生接地故障時(shí)的故障電壓幅值不高，但存在時(shí)間很長(zhǎng)。低壓采用TN系統(tǒng)供電時(shí)，故障電壓沿PEN線或PE線傳導(dǎo)，采取總等電位聯(lián)結(jié)措施 降低預(yù)期接觸電壓。10kV經(jīng)低電阻接地系統(tǒng)中，發(fā)生接地故障時(shí)的故障電壓雖時(shí)間不長(zhǎng)，但幅值很高。低壓采用TN系統(tǒng)供電時(shí)，應(yīng)采取以下措施：變電所內(nèi)設(shè)置兩組接地極；采用總等電位聯(lián)結(jié)措施；在總等電位聯(lián)結(jié)范圍外供電時(shí)，采用局部TT系統(tǒng)供電。低壓采用TT系統(tǒng)供電時(shí)，變電所的外露可導(dǎo)電部分的接地電阻不超過1 Q或帶有已接地

10、的合適的有金屬護(hù)層的高壓電纜和低壓電纜總長(zhǎng)度超過 1km。14.1.3 特低電壓用特低電壓(Extra-Low Voltage )供電，是防電擊措施之一。IEC將用特低電壓分為三類，簡(jiǎn)述如下：14.1.3.1 SELV ( Self-sufficie nt ELV )圖14.1 7 SELV電路圖SELV電路與地是絕緣的，PE線帶有故障電壓 U時(shí)，及發(fā)生接地故障時(shí)，其用電設(shè)備外 露可導(dǎo)電部分對(duì)地電壓均為零。不需要其它輔助措施，可滿足防電擊引起。14.1.3.2 PELV ( Protective ELV )PELV電路一根導(dǎo)體是接地的，用電設(shè)備外露可導(dǎo)電部分不接地，如下圖所示:FE"

11、f圖 14.1 8(a) PELV 電路圖PE線帶有故障電壓 Uf時(shí)，用電設(shè)備外露可導(dǎo)電部分對(duì)地電壓為零。既PE線帶有故障電壓U時(shí)，又發(fā)生用電設(shè)備接地故障，用電設(shè)備外露可導(dǎo)電部分對(duì)地電壓為Uf與Uelv向量和，用電設(shè)備務(wù)必布置在等電位聯(lián)結(jié)有效范圍內(nèi)，以防止用電設(shè)備外露可導(dǎo)電部分對(duì)人身產(chǎn)生電擊危險(xiǎn)。PELV電路用電設(shè)備外露可導(dǎo)電部分接地，如下圖所示：圖 14.1 8(b) PELV 電路圖用電設(shè)備外露可導(dǎo)電部分對(duì)地有連接，PE線帶有故障電壓 Uf時(shí)，用電設(shè)備外露可導(dǎo)電部分對(duì)地電壓為 U時(shí)。既PE線帶有故障電壓Uf時(shí)，又發(fā)生用電設(shè)備接地故障，用電設(shè)備外 露可導(dǎo)電部分對(duì)地電壓為Uf與UElv/2向量

12、和，用電設(shè)備務(wù)必布置在等電位聯(lián)結(jié)有效范圍內(nèi)及保護(hù)電器切斷電源，以防止用電設(shè)備外露可導(dǎo)電部分對(duì)人身產(chǎn)生電擊危險(xiǎn)。14.1.3.3 FELV ( Functional ELV )由于功能上的原因采用了特低電壓， SELV或PELV的所有要求不能滿足時(shí)，或不需要SELV或PELV時(shí)，保證直接和間接接觸兩者兼有的防護(hù)，這種方法的組合稱為FELV，如下圖所示：圖 14.1 9 FELV 電路圖FELV 回路的用電設(shè)備絕緣不能耐受一次回路所要求的試驗(yàn)電壓時(shí)，則設(shè)備的可觸及的非導(dǎo)電部分的絕緣應(yīng)在安裝時(shí)加強(qiáng)，使其能耐受交流方均根值為1500V,時(shí)間1min的試驗(yàn)電壓。將 FELV 回路中的用電設(shè)備外露可導(dǎo)電部

13、分與一次回路的保護(hù)導(dǎo)體連接；此時(shí)FELV 回路中的帶電導(dǎo)體不排除與該一次回路保護(hù)導(dǎo)體的連接， 用電設(shè)備務(wù)必布置在等電位聯(lián)結(jié)有效 范圍內(nèi)及保護(hù)電器切斷電源，以防止用電設(shè)備外露可導(dǎo)電部分對(duì)人身產(chǎn)生電擊危險(xiǎn)。電氣隔離防護(hù)時(shí)，將 FELV 回路中的設(shè)備外露可導(dǎo)電部分與一次回路的不接地等電位聯(lián) 結(jié)導(dǎo)體連接。14.2 電氣裝置保護(hù)接地的范圍14.2.1 需保護(hù)接地的范圍 下列電氣裝置外露可導(dǎo)電部分，除另有規(guī)定者外，均應(yīng)保護(hù)接地： 電機(jī)、變壓器、電器、攜帶式及移動(dòng)式用電器具等的底座和外殼； 電氣設(shè)備傳動(dòng)裝置；互感器的二次繞組； 配電屏（箱） 、控制屏（箱） 、各類箱體操作臺(tái)等金屬的框架； 戶內(nèi)外配電裝置的金

14、屬構(gòu)架和鋼筋混凝土構(gòu)架以及靠近帶電部分的金屬圍欄和金屬 門等；封閉式組合電器和箱式變電站的金屬箱體； 電力電纜和控制電纜的金屬護(hù)套，穿線的金屬管； 電氣用各類金屬構(gòu)架、支架等；電纜橋架、電纜線槽及金屬支架； 電涌保護(hù)器；發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)外殼、 發(fā)電機(jī)出線柜和封閉式母線 （密集型或空氣絕緣型） 金屬外護(hù)層； 裝有避雷線的電力線路桿塔；在非瀝青地面的居民區(qū)， 無避雷線小接地電流架空電力線路的金屬桿塔和鋼筋混凝土 桿塔；安裝在配電線路桿塔上的開關(guān)設(shè)備、電容器等電力設(shè)備。500V 時(shí)，絕緣14.2.2 不需保護(hù)接地的范圍 下列電氣裝置外露可導(dǎo)電部分，除另有規(guī)定者外，可不做保護(hù)接地： 電氣裝置安裝在非導(dǎo)電場(chǎng)

15、所，其地板和墻體對(duì)地絕緣電阻：額定電壓電阻不小于50k Q;額定電壓超過 500V時(shí)，絕緣電阻不小于 100k Q，可使用0級(jí)設(shè)備。在 該場(chǎng)所內(nèi)，人體伸臂 2m范圍內(nèi)，不會(huì)同時(shí)觸及兩個(gè)外露可導(dǎo)電部分或一個(gè)外露可導(dǎo)電部分 和任何一個(gè)外部可導(dǎo)電部分；在伸臂的范圍外，該距離可縮短至1.25 m。必需采取措施防止通過外部可導(dǎo)電部分在該場(chǎng)所之外出現(xiàn)電位。超低電壓（SELV用電設(shè)備；安裝在配電屏、控制屏和配電裝置上的電氣測(cè)量?jī)x表、繼電器和其它低壓電器等的外殼，以及當(dāng)發(fā)生絕緣損壞時(shí)，在支持物上不會(huì)引起危及人身安全電壓的絕緣子金屬底座等；安裝在已接地的金屬構(gòu)架上的設(shè)備，如套管等（應(yīng)保證電氣接觸良好）；額定電壓

16、220V及以下的蓄電池室內(nèi)的支架；與已接地的機(jī)床機(jī)座之間有可靠電氣接觸的電動(dòng)機(jī)和電器外殼；雙重絕緣的用電設(shè)備；采用電氣隔離保護(hù)方式供電的用電設(shè)備，隔離變壓器的每個(gè)繞組， 只供電給單臺(tái)設(shè)備；每個(gè)繞組供電給多臺(tái)設(shè)備時(shí)，各設(shè)備間應(yīng)做不接地的等電位聯(lián)結(jié)。電器產(chǎn)品按防電擊措施劃分四類，防間接接觸電擊措施見下表：表14.2 1電氣設(shè)備和電氣裝置電擊防護(hù)措施設(shè)備類別防護(hù)措施設(shè)備部分裝置部分基本防護(hù)附加防護(hù)0基本絕緣一非導(dǎo)電場(chǎng)所 每臺(tái)設(shè)備電氣隔離I基本絕緣保護(hù)聯(lián)結(jié)自動(dòng)切斷電源n:基本絕緣附加絕緣一加強(qiáng)絕緣或等效結(jié)構(gòu)配置出限制電壓一SELV和 PELV14.2.3 信息技術(shù)裝置的接地IEC標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，在一個(gè)建筑物

17、內(nèi)的電氣裝置只允許有一個(gè)共用的接地裝置，并采取等電 位聯(lián)結(jié)，消除或減少電位差。信息技術(shù)設(shè)備只能通過PE線與共用接地裝置連接，并實(shí)施等電位聯(lián)結(jié)，以等電位聯(lián)結(jié)系統(tǒng)的電位作為信息技術(shù)設(shè)備的參考電位。IEC標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)為，50 mm銅質(zhì)導(dǎo)體作為接地干線， 是材料成本與阻抗之間最好的結(jié)合，10 mm銅質(zhì)導(dǎo)體作為功能接地最小截面。信息技術(shù)設(shè)備接地方法及等電位聯(lián)結(jié)方法，如以下所述：（1）放射狀連接的保護(hù)導(dǎo)體如圖14.2 1所示，此法使用了與電源導(dǎo)體在一起的保護(hù)導(dǎo)體。 每臺(tái)設(shè)備的保護(hù)導(dǎo)體為電磁 干擾（電源帶來的瞬變除外）提供了一個(gè)阻抗相對(duì)較高的通路， 從而使信息技術(shù)設(shè)備間的信 號(hào)電纜承受著大部分引入的噪聲。因此設(shè)備

18、本身必需具有令人滿意的高抗干擾性能。由于信息技術(shù)設(shè)備提供了專用的電源回路和接地系統(tǒng)，而它們與其他電源回路和接地系統(tǒng)及外部金屬物體相隔離，因此使引入的干擾大量減小。在某些情況下信息技術(shù)設(shè)備的放射狀連接的功能接地和保護(hù)導(dǎo)體的星狀接地點(diǎn)（如相關(guān)配電盤中的PE母線），可以通過連接到總接地端子的一個(gè)單獨(dú)的專用絕緣導(dǎo)體接地。圖14.2-1 放射狀連接的保護(hù)導(dǎo)體（2）使用局部水平等電位聯(lián)結(jié)系統(tǒng)（網(wǎng)）如圖14.2 - 2所示，將信息技術(shù)系統(tǒng)的各組成部分等電位聯(lián)結(jié)到一個(gè)局部網(wǎng)（聯(lián)結(jié)材料）上，能使常規(guī)的保護(hù)導(dǎo)體作用得到了補(bǔ)充。這樣做能夠在靠近等電位網(wǎng)上為信號(hào)互聯(lián)的各組成部分之間提供一個(gè)低阻抗的參考電位平面，其阻抗

19、取決于頻率和網(wǎng)眼間隔。與方法1相同，由于整個(gè)信息技術(shù)系統(tǒng)的電源回路和接地系統(tǒng)，包括等電位聯(lián)結(jié)網(wǎng)，與 其他電源回路和接地系統(tǒng)以及外部可導(dǎo)電部分（如建筑物金屬件） 相隔離，因此抗干擾性能得到了提高。圖14.2-2使用局部水平等電位聯(lián)結(jié)系統(tǒng)（3）水平和垂直的等電位連接網(wǎng)系統(tǒng)如圖14.2 - 3所示，在建筑物每一樓層都設(shè)置等電位聯(lián)結(jié)網(wǎng)，能使常規(guī)的保護(hù)導(dǎo)體作用 得到加強(qiáng)。這些等電位網(wǎng)逐個(gè)與建筑物金屬構(gòu)件、電氣裝置的外露可導(dǎo)電部分和其他用途的金屬物做重復(fù)的聯(lián)結(jié)，從而實(shí)現(xiàn)了樓層間的垂直等電位聯(lián)結(jié)。這種接地方法也可使用一個(gè)環(huán)狀接地干線來延伸建筑物的總接地端子。這種方法可提供足夠低的阻抗，去解決只具有一般抗干擾

20、能力的設(shè)備上的大部分噪聲問題，解決效果取決于工作和干擾頻譜及網(wǎng)眼間隔。但是如若不能將整個(gè)網(wǎng)保持封閉狀態(tài)，是會(huì)出現(xiàn)問題，因?yàn)樗锌赡艿脑肼曉炊紝?huì)被聯(lián)結(jié)到系統(tǒng)上。因此應(yīng)特別注意網(wǎng)眼的間隔以消散來自此類噪聲源的干擾。圖14.2-3 水平和垂直的等電位聯(lián)結(jié)系統(tǒng)（4）對(duì)泄漏電流超過10mA的設(shè)備的進(jìn)一步要求設(shè)備泄漏電流超過 10mA寸，該設(shè)備應(yīng)按以下列舉的三種可供選擇的要求之一進(jìn)行連接：1）高度牢靠的保護(hù)（接地）回路保護(hù)導(dǎo)體應(yīng)具有熱穩(wěn)定所要求的截面或符合下述規(guī)定的截面，在兩者中取較大者。a）當(dāng)采用獨(dú)立的保護(hù)導(dǎo)體時(shí)，應(yīng)是一根截面積不小于10 mm2的導(dǎo)體或是兩根有獨(dú)立端2 頭的，每根截面積不小于 4 m

21、m的導(dǎo)體。b）當(dāng)保護(hù)導(dǎo)體與供電導(dǎo)體合在一根多芯電纜中時(shí)，電纜中所有導(dǎo)體截面積總和應(yīng)不小 于 10 mm2 .c）當(dāng)保護(hù)導(dǎo)體裝在剛性或柔性金屬導(dǎo)管內(nèi)并與導(dǎo)管并接時(shí)，應(yīng)采用不小于2.5 mm 2的導(dǎo)體。d）符合要求的剛性或柔性金屬導(dǎo)管、金屬母線槽和槽盒以及金屬屏蔽層和鎧裝。2）接地連續(xù)性的監(jiān)測(cè)應(yīng)設(shè)置一個(gè)或多個(gè)在保護(hù)導(dǎo)體出現(xiàn)中斷故障時(shí)能按要求切斷設(shè)備供電的電器。3）使用雙繞組變壓器當(dāng)設(shè)備是通過雙繞組變壓器供電或通過其它輸入與輸出回路相互隔開的機(jī)組（如電動(dòng)發(fā)電機(jī)）供電時(shí)，其二次回路建議采用TN系統(tǒng)。目的是使泄漏電流的通路局部化和減少該通路連續(xù)性被中斷的可能性。為易于表達(dá)，圖14.2-4中只畫了單相系統(tǒng)

22、，系統(tǒng)可以是三相的。初級(jí)和次級(jí)回路的控制和保護(hù)措施未在圖中標(biāo)示。C為濾波電容。L1和L2 （或N）是接至電源進(jìn)線的連接導(dǎo)體。PE是從設(shè)備的可觸及部分到電氣裝置總接地端子的連接導(dǎo)體，它既用作I類設(shè)備的保護(hù)導(dǎo)體，也用作n類設(shè)備的功能接地導(dǎo)體。-.iZ圖 14.2-4 雙線圈變壓器的連接方法14.3 電氣裝置接地電阻的要求14.3.1 高壓電力設(shè)備 中性點(diǎn)非直接接地的電力設(shè)備，其接地裝置接地電阻，應(yīng)符合下列公式的要求：a）高壓與低壓電力設(shè)備共用的接地裝置R< 120/1式中R 考慮到季節(jié)變化的最大接地電阻，Q;I 計(jì)算用的接地故障電流， A。接地電阻不應(yīng)大于 4Q。當(dāng)并列運(yùn)行的變壓器等電力設(shè)備

23、總?cè)萘坎怀^100kVA時(shí)，接地電阻不宜超過 10Qob）僅用于高壓電力設(shè)備的接地裝置R< 250/I接地電阻不宜超過 10Qo 中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地的電力網(wǎng)中，接地故障電流按下列規(guī)定取值： 對(duì)裝有消弧線圈的變電所或電力設(shè)備的接地裝置，計(jì)算電流等于接在同一接地裝置中同一電力網(wǎng)各消弧線圈額定電流總和的1.25倍。對(duì)不裝消弧線圈的變電所或電力設(shè)備的接地裝置，計(jì)算電流等于電力網(wǎng)中斷開最大一臺(tái)消弧線圈時(shí)的最大可能殘余電流值，但不得小于30Ao14.3.2 低壓電力設(shè)備低壓電力設(shè)備接地裝置的接地電阻，不得超過4Q。使用同一接地裝置的并列運(yùn)行的發(fā)電機(jī)、 變壓器等電力設(shè)備， 當(dāng)其總?cè)萘坎怀^ 100k

24、VA 時(shí)，接地電阻不宜大于 10 Q。架空線路的干線和分支線的終端以及沿線每1km處；電纜和架空線在建筑物的引入處，PEN線應(yīng)重復(fù)接地（但距接地點(diǎn)不超過50m者除外）。重復(fù)接地的接地電阻不應(yīng)大于10Qo在電力設(shè)備接地裝置的接地電阻允許達(dá)到10Q的電力網(wǎng)中，每一重復(fù)接地裝置的接地電阻不應(yīng)超過30 Q，但重復(fù)接地不應(yīng)少于三處。（1）TT 系統(tǒng) 受同一保護(hù)器保護(hù)的所有外露可導(dǎo)電部分應(yīng)連同其保護(hù)導(dǎo)體一起接至這些部分共同的 接地極上。當(dāng)幾個(gè)保護(hù)電器串聯(lián)使用時(shí)，上述要求分別適用于被每個(gè)保護(hù)器保護(hù)的所有外露可導(dǎo)電部分。應(yīng)滿足以下條件：I aW 50V 式中甩一外露可導(dǎo)電部分的保護(hù)導(dǎo)體和接地極電阻之和，Q;l

25、a 使保護(hù)電器自動(dòng)動(dòng)作的電流，A。當(dāng)保護(hù)電器是剩余電流保護(hù)器時(shí)，la是額定剩余動(dòng)作電流I n,為實(shí)施選擇性目的，S型剩余電流保護(hù)器可與普通型剩余電流保護(hù)器串聯(lián)使用。為得到S型剩余電流保護(hù)器的選擇性，在配電回路中允許剩余電流保護(hù)器動(dòng)作時(shí)間不超過1s。當(dāng)保護(hù)電器是過電流保護(hù)電器時(shí)，它應(yīng)在以下二者取一：反時(shí)限特性的電器，la應(yīng)是保證5S內(nèi)自動(dòng)動(dòng)作的電流，A，或瞬動(dòng)特性的電器，I a應(yīng)是保證瞬時(shí)動(dòng)作的最小電流，A。IT 系統(tǒng)在IT系統(tǒng)中，裝置應(yīng)與地絕緣或通過足夠大的阻抗接地。接地點(diǎn)或是系統(tǒng)的中性點(diǎn)，或 是一個(gè)人工中性點(diǎn)。 如果零序阻抗足夠高，人工中性點(diǎn)可直接接地。當(dāng)不存在中性點(diǎn)時(shí)，可 將一個(gè)相導(dǎo)體通過

26、一個(gè)阻抗接地。因此在發(fā)生對(duì)外露可導(dǎo)電部分或?qū)Φ氐膯我还收蠒r(shí)，故障電流小，切斷電源并不是必需的。但是應(yīng)采取措施，以避免同時(shí)存在兩個(gè)故障時(shí)，人體同時(shí)觸及不同的可導(dǎo)電部分，出現(xiàn)有害的病理生理效應(yīng)。外露可導(dǎo)電部分應(yīng)單獨(dú)地、成組地或集中地接地。應(yīng)滿足以下條件：RX I dW 50V式中R外露可導(dǎo)電部分的接地極電阻，Q ;Id 相導(dǎo)體和外露可導(dǎo)電部分之間第一次出現(xiàn)阻抗可忽略的故障時(shí)的故障電流，A o Id的值計(jì)及了泄漏電流和裝置的總接地阻抗的影響。14.4 電氣裝置的接地裝置設(shè)計(jì)要求14.4.1 接地裝置配置接地裝置一般是由接地極、接地導(dǎo)體和總接地端子（總接地母排）等構(gòu)成的?？偨拥囟?子（總接地母排）通過

27、接地導(dǎo)體與諸多接地極連接，實(shí)現(xiàn)電氣裝置需接地部分與地的連接， 又可通過保護(hù)導(dǎo)體、 保護(hù)聯(lián)結(jié)導(dǎo)體與電氣裝置內(nèi)外露可導(dǎo)電部分、電氣裝置外可導(dǎo)電部分的聯(lián)結(jié)，實(shí)現(xiàn)總等電位聯(lián)結(jié)?？偨拥囟俗樱偨拥啬概牛┦墙ㄖ飪?nèi)電氣裝置參考電位點(diǎn)。接地裝置配置、保護(hù)導(dǎo)體及保護(hù)聯(lián)結(jié)導(dǎo)體連接方式見下圖。LPSIPS/ /圖 14.4 1 接地裝置配置示意圖 圖例M 外露可導(dǎo)電部分C 外部可導(dǎo)電部分C1 金屬的水管C2 金屬的排廢棄物、排水管道C3 金屬帶絕緣襯里的氣體管道C4 空調(diào)C5 供熱系統(tǒng)C6 水管，比如浴室里的金屬水管C7 在外露可導(dǎo)電部分的伸臂范圍內(nèi)的外部可導(dǎo)電部分B 總接地端子（總接地母線）T 接地極T1 基礎(chǔ)

28、接地T2 L P S 的接地極（如果需要）1 保護(hù)導(dǎo)體2 保護(hù)聯(lián)結(jié)導(dǎo)體3 作為輔助聯(lián)結(jié)用的保護(hù)聯(lián)結(jié)導(dǎo)體4 防雷保護(hù)系統(tǒng)（ L P S ）的引下線5 接地導(dǎo)體14.4.2 接地極(1) 對(duì)接地極的材料和尺寸的選擇，應(yīng)使其既耐腐蝕又具有適當(dāng)?shù)臋C(jī)械強(qiáng)度。接地極的一般 最小尺寸表14.4-1 中給出。表14.4 1接地極一般最小尺寸材料表面形狀最小尺寸直徑mm截面積2 mm厚度mm鋼鍍鋅a或不銹鋼a，b板條°903切片903深接地極用的圓棒16表層電極用的圓線f10管252銅護(hù)套深接地極用的圓棒15電積鍍銅護(hù)層深接地極用的圓棒14銅裸露3板條502表層電極用的圓線f25e繩單股1.825管2

29、02鍍錫繩單股1.825鍍鋅板條d502a 也能用作埋在混凝土中的電極。b 不適于電鍍。c 例如，帶圓邊的軋制板條或切割的板條。d 帶圓邊的板條。e 經(jīng)驗(yàn)表明，在腐蝕性和機(jī)械損傷極低的場(chǎng)所，16mm的圓線是可以用的。f 當(dāng)埋設(shè)深度不超過 0.5m 時(shí)，被認(rèn)為是表層電極。(2) 任何一種接地極，其功效都取決于當(dāng)?shù)氐耐寥罈l件。對(duì)給定的土壤條件和所要求的接地 電阻值，應(yīng)選擇一個(gè)或多個(gè)接地極以滿足接地要求。(3) 可采用的接地極舉例如下：埋在基礎(chǔ)里的地下結(jié)構(gòu)金屬網(wǎng)(基礎(chǔ)接地)；金屬板；埋在地下的鋼筋混凝土(預(yù)應(yīng)力的混凝土除外)的金屬加強(qiáng)筋；金屬棒或管；金屬帶或線；根據(jù)當(dāng)?shù)貤l件或要求所設(shè)電纜的金屬護(hù)套和

30、其它金屬護(hù)層； 根據(jù)當(dāng)?shù)貤l件或要求所設(shè)置的其它適用的地下金屬網(wǎng)。(4) 在選擇接地極類型和確定其埋地深度時(shí)，應(yīng)考慮到當(dāng)?shù)氐臈l件和相關(guān)規(guī)程，以便在土壤 干燥和凍結(jié)的情況下，接地極的接地電阻不致增加到會(huì)有損電擊防護(hù)措施的阻值。(5) 應(yīng)注意在接地配置中采用不同材料時(shí)的電解腐蝕問題。(6) 用于輸送可燃性液體或氣體的金屬管道，不應(yīng)用作接地極。14.4.3 接地導(dǎo)體(1)對(duì)于埋入土壤里的接地導(dǎo)體，其截面積應(yīng)按表14-3確定。表14.4 2埋在土壤中的接地導(dǎo)體的最小截面積有防機(jī)械損傷保護(hù)無防機(jī)械損傷保護(hù)有防腐蝕保護(hù)銅 2.5mnf2鐵 10mm銅 16 mni2鐵 16 mm無防腐蝕保護(hù)銅 25 mmi

31、2鐵 50 mmi2(2) 接地導(dǎo)體與接地極的連接應(yīng)牢固，且有良好的導(dǎo)電性能。這種連接應(yīng)采用熱熔焊、壓力 連接、夾具或其它的機(jī)械連接。機(jī)械接頭應(yīng)按廠家的說明書安裝。若采用夾具，則不得損傷接地極或接地導(dǎo)體?？偨拥囟俗?總接地母排)(1) 在采用保護(hù)聯(lián)結(jié)的每個(gè)裝置中都應(yīng)配置有總接地端子(總接地母排)，并應(yīng)將下列導(dǎo)體與其連接：保護(hù)聯(lián)結(jié)導(dǎo)體；接地導(dǎo)體；保護(hù)導(dǎo)體；功能接地導(dǎo)體(如果適當(dāng)?shù)脑?。(2) 接到總接地端子上的每根導(dǎo)體，都應(yīng)能被單獨(dú)地拆開。這種連接應(yīng)當(dāng)牢固可靠，而且 只有用工具才能拆開。14.4.5 保護(hù)導(dǎo)體(1)保護(hù)導(dǎo)體最小截面積保護(hù)導(dǎo)體的截面積都應(yīng)滿足關(guān)于自動(dòng)切斷電源所要求的條件，而且能承受

32、預(yù)期的故障電流。保護(hù)導(dǎo)體的截面積可按(2)的公式計(jì)算，也可按表 14.4 3進(jìn)行選擇。這兩種方法都應(yīng) 考慮機(jī)械強(qiáng)度的要求。表14.4 3 保護(hù)導(dǎo)體的最小截面積線路導(dǎo)體截面積S2mm相應(yīng)保護(hù)導(dǎo)體的最小截面積mm保護(hù)導(dǎo)體與線路 導(dǎo)體使用相同材料保護(hù)導(dǎo)體與線路 導(dǎo)體使用不同材料SW 16Sk1Sk216<SW 3516a也16k2S>35Sa2k1 S k22其中：ki是線路導(dǎo)體的k值，它是導(dǎo)體的材料、絕緣和其它部件以及初始和最終溫度決定的系數(shù) k2是保護(hù)導(dǎo)體的k值，它是導(dǎo)體的材料、絕緣和其它部件以及初始和最終溫度決定的系數(shù)a 對(duì)于PEN導(dǎo)體，其截面積僅在全部符合以下確定原則的前題下，才

33、允許減小。 中性線導(dǎo)體預(yù)期電流（包括諧波電流）小于減小中性線導(dǎo)體的載流量；中性線導(dǎo)體設(shè)置過電流保護(hù)；中性線導(dǎo)體截面不小于 16 mm （銅）或25 mm （鋁）。（2）保護(hù)導(dǎo)體的截面積不應(yīng)小于對(duì)切斷時(shí)間不超過5 s下列公式確定的值:式中：S截面積，mrf;I 通過保護(hù)電器的由阻抗可忽略的故障產(chǎn)生的預(yù)期故障電流交流方均根值，A;t保護(hù)器自動(dòng)切斷時(shí)的動(dòng)作時(shí)間，s;k-由保護(hù)導(dǎo)體的材料、絕緣和其它部件以及初始和最終溫度決定的系數(shù)。 若用公式求得的尺寸是非標(biāo)準(zhǔn)的，則應(yīng)采用較大標(biāo)準(zhǔn)截面積的導(dǎo)體。（3）不屬于電纜的一部分或不與線路導(dǎo)體共處于同一外護(hù)物之內(nèi)的每根保護(hù)導(dǎo)體，其截面積不應(yīng)小于下述相應(yīng)尺寸：有防機(jī)

34、械損傷保護(hù)，則銅，2.5 mm2;鋁，16 mm2；沒有防機(jī)械損傷保護(hù)，則銅，4 mn2；鋁，16mm；。（4）保護(hù)導(dǎo)體類型保護(hù)導(dǎo)體由下列的一種或多種導(dǎo)體組成：多芯電纜中的導(dǎo)體；與帶電導(dǎo)體共用的外護(hù)物的絕緣的或裸露的導(dǎo)體；固定安裝的裸露的或絕緣的導(dǎo)體；屬于以下（a）中的a）項(xiàng)和b）項(xiàng)所規(guī)定條件的金屬的電纜護(hù)套、電纜屏蔽、電纜鎧 裝、金屬絲紡織物、同軸導(dǎo)體、電纜的金屬導(dǎo)管。（a）如果裝置包括帶金屬外護(hù)物的設(shè)備，例如低壓開關(guān)柜、控制設(shè)備組件或母線系統(tǒng)，若其 金屬外護(hù)物或框架同時(shí)滿足如下三項(xiàng)要求，則可用作保護(hù)導(dǎo)體：a）應(yīng)能利用結(jié)構(gòu)或適當(dāng)?shù)穆?lián)結(jié)，使對(duì)機(jī)械、化學(xué)或電化學(xué)損傷的防護(hù)性能得到保證，從而 保證

35、它們的電氣連續(xù)性；b) 它們應(yīng)符合保護(hù)導(dǎo)體最小截面積的要求；c) 在每個(gè)預(yù)留的分接點(diǎn)上，它們應(yīng)允許其它保護(hù)導(dǎo)體的連接。(b) 下列金屬部分不允許用作保護(hù)導(dǎo)體或保護(hù)聯(lián)結(jié)導(dǎo)體：金屬水管；含有可燃性氣體或液體的金屬管道； 正常使用中承受機(jī)械應(yīng)力的結(jié)構(gòu)部分；可伸縮的或可彎曲的金屬導(dǎo)管(用于保護(hù)或保護(hù)聯(lián)結(jié)目的而特別設(shè)計(jì)的除外) ； 可伸縮的金屬部件；吊線。(5) 保護(hù)導(dǎo)體的電氣連續(xù)性a) 保護(hù)導(dǎo)體對(duì)機(jī)械傷害、化學(xué)或電化學(xué)損傷、電動(dòng)力和熱動(dòng)力等應(yīng)具有適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)性能。b) 為便于檢驗(yàn)和測(cè)試，除如下所列各項(xiàng)外，保護(hù)導(dǎo)體的接頭都應(yīng)是可接近的： 充填絕緣膏的接頭；封裝的接頭； 在金屬導(dǎo)管內(nèi)和封閉在管里的接頭； 按

36、設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)，已成為設(shè)備的一部分的接頭。c) 在保護(hù)導(dǎo)體中，不應(yīng)串入開關(guān)器件。但為了測(cè)試，可提供能用工具拆開的接頭。d) 在采用接地電氣監(jiān)測(cè)時(shí)，不應(yīng)將專用部件(如動(dòng)作傳感器、線圈)串接在保護(hù)導(dǎo)體中。e) 電器的外露可導(dǎo)電部分不應(yīng)用于構(gòu)成其它設(shè)備保護(hù)導(dǎo)體的一部分。(6) PEN 導(dǎo)體(a) PEN 導(dǎo)體只能在固定的電氣裝置中采用，考慮到結(jié)構(gòu)原因，其截面積不應(yīng)小于：銅，10 mm2 或鋁， 16mm2。(b) PEN 導(dǎo)體應(yīng)滿足它可能遭受的最高電壓的絕緣要求。(c) 如果從裝置的任一點(diǎn)起，中性導(dǎo)體和保護(hù)導(dǎo)體分別采用單獨(dú)的導(dǎo)體，則不允許將該中性導(dǎo)體再連接到裝置的任何其它的接地部分(例如，由PEN導(dǎo)體分接

37、出的保護(hù)導(dǎo)體)。然而，允許由PEN導(dǎo)體分接出的保護(hù)導(dǎo)體和中性導(dǎo)體都超過一根以上。對(duì)保護(hù)導(dǎo)體和中性導(dǎo)體，可分別設(shè)置單獨(dú)的端子或匯流條。在這種情況下，PEN導(dǎo)體應(yīng)接到為保護(hù)導(dǎo)體預(yù)設(shè)的端子或匯流條上。(d) 外部可導(dǎo)電部分不應(yīng)用作 PEN導(dǎo)體。14.5 各種接地型式的適用范圍14.5.1 低壓系統(tǒng)的接地型式 低壓系統(tǒng)接地型式以拉丁字母作代號(hào)，其意義如下： 第一個(gè)字母表示電源端與地的關(guān)系：T電源端有一點(diǎn)直接接地；I 電源端所有帶電部分不接地或有一點(diǎn)通過高阻抗接地。 第二個(gè)字母表示電氣裝置的外露可電導(dǎo)部分與地的關(guān)系：T電氣裝置的外露可電導(dǎo)部分直接接地，此接地點(diǎn)在電氣上獨(dú)立于電源端的接地點(diǎn); N電氣裝置的

38、外露可電導(dǎo)部分與電源端接地點(diǎn)有直接電氣連接。-后的字母用來表示中性導(dǎo)體與保護(hù)導(dǎo)體的組合情況:S中性導(dǎo)體和保護(hù)導(dǎo)體是分開的；C中性導(dǎo)體和保護(hù)導(dǎo)體是合一的。14.5.2 TN 系統(tǒng)電源端有一點(diǎn)直接接地，電氣裝置的外露可電導(dǎo)部分通過中性導(dǎo)體或保護(hù)導(dǎo)體連接到此 接地點(diǎn)。根據(jù)中性導(dǎo)體和保護(hù)導(dǎo)體的組合情況，TN系統(tǒng)的有以下三種型式：a）TN S系統(tǒng)：整個(gè)系統(tǒng)的中性導(dǎo)體和保護(hù)導(dǎo)體是分開的（見圖14.5-1 ）。b）TN C系統(tǒng)：整個(gè)系統(tǒng)的中性導(dǎo)體和保護(hù)導(dǎo)體是合一的（見圖14.5-2 ）。c）TN- C S系統(tǒng)：系統(tǒng)中一部分線路的中性導(dǎo)體和保護(hù)導(dǎo)體是合一的（見圖14.5-3 ）LIL2L5 f'EH圖

39、 14.5-1 TN S 系統(tǒng)LIL2L3 HF'E圖 14.5-2 TN C 系統(tǒng)lL'一 JJ圖 14.5-3 TN C- S 系統(tǒng)I AJ|14.5.3 TT 系統(tǒng)電源端有一點(diǎn)直接接地，電氣裝置的外露可電導(dǎo)部分直接接地，此接地點(diǎn)在電氣上獨(dú)立 于電源端的接地點(diǎn)（見圖 14.5-4 ）。圖14.5-4 TT 系統(tǒng)14.5.4 IT 系統(tǒng)電源端的帶電部分不接地或有一點(diǎn)通過高阻抗接地, 地（見圖14.5-5 ）。電氣裝置的外露可電導(dǎo)部分直接接圖14.5-5 IT 系統(tǒng)適用范圍TNk C系統(tǒng)特點(diǎn)：PEN線兼有N線和PE線的作用，節(jié)省一根導(dǎo)線；重復(fù)接地，減小系統(tǒng)總的接地電阻；PEN線

40、產(chǎn)生電壓降，外露導(dǎo)電部分對(duì)地有電壓；PEN線在系統(tǒng)內(nèi)傳導(dǎo)故障電壓；-過電流保護(hù)兼作接地故障保護(hù)。 使用場(chǎng)所：三相負(fù)載均衡，并有熟練的維修技術(shù)人員。TN- S系統(tǒng)特點(diǎn)PE線與N線分開，PE線非故障時(shí)不流過電流，外露可電導(dǎo)部分不帶電壓，比較安全, 但多一根導(dǎo)線；PE線在系統(tǒng)內(nèi)傳導(dǎo)故障電壓。使用場(chǎng)所：防電擊要求高，爆炸和有火災(zāi)危險(xiǎn)場(chǎng)所，建筑物內(nèi)裝有大量信息技術(shù)設(shè)備。TT系統(tǒng)特點(diǎn)-外露可電導(dǎo)部分有獨(dú)立的接地保護(hù)，不傳導(dǎo)故障電壓;-由于電源系統(tǒng)有兩個(gè)獨(dú)立接地體，發(fā)生接地故障時(shí)接地故障電流較小，不能采用過電 流保護(hù)兼作接地故障保護(hù)，而采用剩余電流保護(hù)器；-因采用剩余電流保護(hù)器保護(hù)線路，雙電源（雙變壓器、變壓器與柴油發(fā)電機(jī)組）轉(zhuǎn)換 時(shí)采用四極開關(guān)：易產(chǎn)生工頻過電壓。使用場(chǎng)所：等電位聯(lián)結(jié)有效范圍外的戶外用電場(chǎng)所，城市公共用電，高壓中性點(diǎn)經(jīng)低電 阻接地的變電所。IT系統(tǒng)特點(diǎn)（不引出中性線）-發(fā)生第一次接地故障時(shí)，接地故障電流僅為非故障相對(duì)地的電容電流，其值很小，外 露導(dǎo)電部分對(duì)地電壓不超過50V,不需要立即切斷故障回路，保證供電的連續(xù)性；發(fā)生接地故障時(shí)，對(duì)地電壓升高1.73倍；220V負(fù)載需配降壓變壓器，或由系統(tǒng)外電源專供；-安裝絕緣