接地基礎(chǔ)知識(shí)精品課件

1、接地基礎(chǔ)知識(shí)第1頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，15點(diǎn)3分，星期三概述概述 電力系統(tǒng)和設(shè)備的接地，按其功能分為工作接地和保護(hù)接地兩大類(lèi)。 為保證電力系統(tǒng)和設(shè)備達(dá)到正常工作要求二進(jìn)行的接地，稱(chēng)為工作接地，如電源中性點(diǎn)的直接接地或經(jīng)消弧線圈的接地以及防雷設(shè)備的接地等。 為保護(hù)人身安全，防止觸電等而將設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分進(jìn)行接地，稱(chēng)為保護(hù)接地 。第2頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，15點(diǎn)3分，星期三一、接地系統(tǒng)常用名詞術(shù)語(yǔ) （一）名詞術(shù)語(yǔ) 接地(grounded) 工作接地(working ground)、系統(tǒng)接地(System ground) 保護(hù)接地(protective groun

2、d) 雷電保護(hù)接地(lightning protective ground) 接地極(grounding electrode) 接地線(grounding conductor) 接地裝置(grounding connection) 接地網(wǎng)(grounding grid)第3頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，15點(diǎn)3分，星期三一、接地系統(tǒng)常用名詞術(shù)語(yǔ) （二）集中接地裝置(concentrated grounding connection)接地電阻(ground resistance)接地裝置對(duì)地電位(potential of grounding connection)接觸電位差(touch

3、potential difference)跨步電位差(step potential difference)轉(zhuǎn)移電位(diverting potential)外露導(dǎo)電部分(exposed conductive part)中性線(neutral conductor)第4頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，15點(diǎn)3分，星期三一、接地系統(tǒng)常用名詞術(shù)語(yǔ) （三）名詞術(shù)語(yǔ)保護(hù)線(protective conductor) a) 線路或設(shè)備金屬外殼； b) 線路或設(shè)備以外的金屬部件； c) 總接地線或總等電位連接端子板； d) 接地極； e) 電源接地點(diǎn)或人工中性點(diǎn)。保護(hù)中性線(PEN conductor)

4、等電位連接(equipotential bonding)等電位連接線(equiptential bounding conductor)第5頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，15點(diǎn)3分，星期三二、保護(hù)接地的基本原理原理圖圖11為保護(hù)接地示意圖。第6頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，15點(diǎn)3分，星期三二、保護(hù)接地的基本原理原理說(shuō)明 從圖可以看出，無(wú)保護(hù)接地時(shí)，當(dāng)電氣設(shè)備某相的絕緣損壞時(shí)金屬外殼就帶電。人若觸及帶電的金屬外殼，因設(shè)備底座與大地的接觸電阻較大，絕大部分電流從人體流過(guò)，人就遭到了觸電的危險(xiǎn)。裝設(shè)了保護(hù)接地裝置時(shí)，接地電流將同時(shí)沿著接地體（通過(guò)電流為IE）和人體（通過(guò)電流為Im）兩

5、條并聯(lián)通道流過(guò)。流過(guò)每一條通道的電流值將與其電阻的大小成反比，接地體的接地電阻越小，流經(jīng)人體的電流也就越小。通常人體電阻比接地體的接地電阻大數(shù)百倍，所以流經(jīng)人體的電流也就比流經(jīng)接地體的電流小數(shù)百倍。當(dāng)接地體電阻極小時(shí)，流經(jīng)人體的電流幾乎等于零，人體就能避免觸電的危險(xiǎn)。 第7頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，15點(diǎn)3分，星期三三、A類(lèi)電氣裝置保護(hù)接地范圍（一）電氣裝置和設(shè)施的下列金屬部分，均應(yīng)接地： a) 電機(jī)、變壓器和高壓電器等的底座和外殼； b) 電氣設(shè)備傳動(dòng)裝置； c) 互感器的二次繞組； d) 發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)柜外殼、發(fā)電機(jī)出線柜和封閉母線的外殼等； e) 氣體絕緣全封閉組合電器(GIS

6、)的接地端子； f) 配電、控制、保護(hù)用的屏(柜、箱)及操作臺(tái)等的金屬框架； g) 鎧裝控制電纜的外皮； h) 屋內(nèi)外配電裝置的金屬架構(gòu)和鋼筋混凝土架構(gòu)以及靠近帶電部分的金屬?lài)鷻诤徒饘匍T(mén)；第8頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，15點(diǎn)3分，星期三三、A類(lèi)電氣裝置保護(hù)接地范圍（二）i) 電力電纜接線盒、終端盒的外殼，電纜的外皮，穿線的鋼管和電纜橋架等；j) 裝有避雷線的架空線路桿塔；k) 除瀝青地面的居民區(qū)外，其他居民區(qū)內(nèi)，不接地、消弧線圈接地和高電阻接地系統(tǒng)中無(wú)避雷線架空線路的金屬桿塔和鋼筋混凝土桿塔；l) 裝在配電線路桿塔上的開(kāi)關(guān)設(shè)備、電容器等電氣設(shè)備；m) 箱式變電站的金屬箱體。 第9頁(yè)

7、，共34頁(yè)，2022年，5月20日，15點(diǎn)3分，星期三三、A類(lèi)電氣裝置接地電阻 （一）1 變電所電氣裝置的保護(hù)接地的接地電阻 ： a) 有效接地和低電阻接地系統(tǒng)中保護(hù)接地的接地電阻 ： 1) 一般情況下，接地裝置的接地電阻應(yīng)符合下式: R 2000/I (1) 式中：R考慮到季節(jié)變化的最大接地電阻，； I計(jì)算用的流經(jīng)接地裝置的入地短路電流，A。 2) 當(dāng)接地裝置的接地電阻不符合式(1)要求時(shí)，可通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較增大接地電阻，但不得大于5.第10頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，15點(diǎn)3分，星期三三、A類(lèi)電氣裝置接地電阻 （二）1 變電所電氣裝置的保護(hù)接地的接地電阻 ： b) 不接地、消弧線

8、圈接地和高電阻接地系統(tǒng)中保護(hù)接地的接地電阻應(yīng)符合下列要求： 1) 高壓與變電所電力生產(chǎn)用低壓電氣裝置共用的接地裝置應(yīng)符合下式： R 120/I (2)，但不應(yīng)大于4。 2) 高壓電氣裝置的接地裝置，應(yīng)符合下式： R 250/I (3)，但不宜大于10。 式中：考慮到季節(jié)變化的最大接地電阻，； 計(jì)算用的接地故障電流，A。 3) 在高土壤電阻率地區(qū)的接地電阻不應(yīng)大于30。 第11頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，15點(diǎn)3分，星期三三、A類(lèi)電氣裝置接地電阻 （三）2 變電所電氣裝置雷電保護(hù)接地的接地電阻： a) 獨(dú)立避雷針(含懸掛獨(dú)立避雷線的架構(gòu))的接地電阻。在土壤電阻率不大于500m的地區(qū)不應(yīng)

9、大于10；在高土壤電阻率地區(qū)接地電阻應(yīng)符合相關(guān)規(guī)范的要求。 b) 變壓器門(mén)型構(gòu)上避雷針、線的接地電阻應(yīng)符合DL/ T 6201997交流電氣裝置的過(guò)電壓保護(hù)和絕緣配合的要求。 c) 變電所有爆炸危險(xiǎn)且爆炸后可能波及變電所內(nèi)主設(shè)備或嚴(yán)重影響發(fā)供電的建(構(gòu))筑物，防雷電感應(yīng)的接地電阻不應(yīng)大于30。 第12頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，15點(diǎn)3分，星期三三、A類(lèi)電氣裝置接地電阻 （四）3 配電電氣裝置的接地電阻 ： 3.1 工作于不接地、消弧線圈接地和高電阻接地系統(tǒng)、向建筑物電氣裝置(B類(lèi)電氣裝置)供電的配電電氣裝置，其保護(hù)接地的接地電阻應(yīng)符合下列要求： a) 與B類(lèi)電氣裝置系統(tǒng)電源接地點(diǎn)共

10、用的接地裝置。 1) 配電變壓器安裝在由其供電的建筑物外時(shí)，應(yīng)符合下式的要求： R50/I (4)，但不應(yīng)大于4。式中：R考慮季節(jié)變化接地裝置最大接地電阻，； I計(jì)算用的單相接地故障電流；消弧線圈接 地系統(tǒng)為故障點(diǎn)殘余電流。第13頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，15點(diǎn)3分，星期三三、A類(lèi)電氣裝置接地電阻 （五）3 配電電氣裝置的接地電阻 ： 2) 配電變壓器安裝在由其供電的建筑物內(nèi)時(shí)，不宜大于4。 b) 非共用的接地裝置，應(yīng)符合式(3)的要求，但不宜大于10。 3.2 低電阻接地系統(tǒng)的配電電氣裝置，其保護(hù)接地的接地電阻應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)式(1)的要求。 3.3 保護(hù)配電變壓器的避雷器其接地應(yīng)與

11、變壓器保護(hù)接地共用接地裝置。 3.4 保護(hù)配電柱上斷路器、負(fù)荷開(kāi)關(guān)和電容器組等的避雷器的接地線應(yīng)與設(shè)備外殼相連，接地裝置的接地電阻不應(yīng)大于10。第14頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，15點(diǎn)3分，星期三三、A類(lèi)電氣裝置接地裝置（一） 1 接地裝置的一般規(guī)定 1.1 各種接地裝置應(yīng)利用直接埋入地中或水中的自然接地極，并設(shè)置將自然接地極和人工接地極分開(kāi)的測(cè)量井。變電所除利用自然接地極外，還應(yīng)敷設(shè)人工接地極。 1.2 當(dāng)利用自然接地極和引外接地裝置時(shí)，應(yīng)采用不少于兩根導(dǎo)體在不同地點(diǎn)與接地網(wǎng)相連接。 1.3 在高土壤電阻率地區(qū)和永凍土地區(qū)，可采取必要的措施降低接地電阻。 1.4 人工接地極，水平敷

12、設(shè)的可采用圓鋼、扁鋼，垂直敷設(shè)的可采用角鋼、鋼管等。第15頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，15點(diǎn)3分，星期三三、A類(lèi)電氣裝置接地裝置（二） 1 接地裝置的一般規(guī)定 按機(jī)械強(qiáng)度要求的接地裝置導(dǎo)體的最小尺寸應(yīng)符合表1所列規(guī)格： 表 1 接地裝置導(dǎo)體的最小尺寸 種 類(lèi) 規(guī) 格及單位 地 上 地 下 屋 內(nèi) 屋 外 圓 鋼 直徑 mm 6 8 8/10 扁 鋼 截面 mm 24 48 48 厚度 mm 3 4 4 角 鋼 厚度 mm 2 2.5 4 鋼 管 管壁厚度 mm 2.5 2.5 3.5/2.5注: 1 地下部分圓鋼的直徑，其分子、分母數(shù)據(jù)分別對(duì)應(yīng)于架空線路和變電所的接地裝置；2 地下部

13、分鋼管的壁厚，其分子、分母數(shù)據(jù)分別對(duì)應(yīng)于埋于土壤和埋于室內(nèi)素混凝土地坪中. 第16頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，15點(diǎn)3分，星期三三、A類(lèi)電氣裝置接地裝置（三） 2 變電所電氣裝置的接地裝置 2.1 變電所電氣裝置的接地裝置，除利用自然接地極外，應(yīng)敷設(shè)以水平接地極為主的人工接地網(wǎng)。 人工接地網(wǎng)的外緣應(yīng)閉合，外緣各角應(yīng)做成圓弧形，圓弧的半徑不宜小于均壓帶間距的一半。接地網(wǎng)內(nèi)應(yīng)敷設(shè)水平均壓帶。接地網(wǎng)的埋設(shè)深度不宜小于0.6m。 接地網(wǎng)均壓帶可采用等間距或不等間距布置。 35kV及以上變電所接地網(wǎng)邊緣經(jīng)常有人出入的走道處，應(yīng)鋪設(shè)礫石、瀝青路面或在地下裝設(shè)兩條與接地網(wǎng)相連的均壓帶。 對(duì)于310

14、kV變電所、配電所，當(dāng)采用建筑物的基礎(chǔ)作接地極且接地電阻又滿足規(guī)定值時(shí)，可不另設(shè)人工接地。 第17頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，15點(diǎn)3分，星期三三、A類(lèi)電氣裝置接地裝置（四） 2 變電所電氣裝置的接地裝置 2.2 在有效接地和低電阻接地系統(tǒng)中，變電所電氣裝置的接地裝置，當(dāng)接地電阻不符合式(1)的要求時(shí)，其人工接地網(wǎng)及有關(guān)電氣裝置還應(yīng)符合以下要求： a) 為防止轉(zhuǎn)移電位引起的危害，對(duì)可能將接地網(wǎng)的高電位引向廠、所外或?qū)⒌碗娢灰驈S、所內(nèi)的設(shè)施，應(yīng)采取隔離措施。例如：向廠、所外供電的低壓線路采用架空線，其電源中性點(diǎn)不在廠、所內(nèi)接地，改在廠、所外適當(dāng)?shù)牡胤浇拥?；通向廠、所外的管道采用絕緣段

15、，鐵路軌道分別在兩處加絕緣?mèng)~尾板等等。 b) 考慮短路電流非周期分量的影響，當(dāng)接地網(wǎng)電位升高時(shí)，變電所內(nèi)的310kV閥式避雷器不應(yīng)動(dòng)作或動(dòng)作后應(yīng)承受被賦與的能量。 c) 設(shè)計(jì)接地網(wǎng)時(shí)，應(yīng)驗(yàn)算接觸電位差和跨步電位差。 第18頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，15點(diǎn)3分，星期三三、A類(lèi)電氣裝置接地裝置（五）2 變電所電氣裝置的接地裝置 2.3 變電所電氣裝置中下列部位應(yīng)采用專(zhuān)門(mén)敷設(shè)的接地線接地。 a) 出線柜、中性點(diǎn)柜的金屬底座和外殼，封閉母線的外殼； b) 110kV及以上鋼筋混凝土構(gòu)件支座上電氣設(shè)備的金屬外殼； c) 箱式變電站的金屬箱體； d) 直接接地的變壓器中性點(diǎn)； e) 變壓器、高

16、壓并聯(lián)電抗器中性點(diǎn)所接消弧線圈、接地電抗器、電阻器或變壓器等的接地端子； f) GIS的接地端子； g) 避雷器，避雷針、線等的接地端子。 第19頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，15點(diǎn)3分，星期三三、A類(lèi)電氣裝置接地裝置（六）3 配電電氣裝置的接地裝置 3.1 戶外柱上配電變壓器等電氣裝置的接地裝置，宜敷設(shè)成圍繞變壓器臺(tái)的閉合環(huán)形。 3.2 配電變壓器等電氣裝置安裝在由其供電的建筑物內(nèi)的配電裝置室時(shí)，其接地裝置應(yīng)與建筑物基礎(chǔ)鋼筋等相連。 3.3 引入配電裝置室的每條架空線路安裝的閥式避雷器的接地線，應(yīng)與配電裝置室的接地裝置連接，但在入地處應(yīng)敷設(shè)集中接地裝置。第20頁(yè)，共34頁(yè)，2022年

17、，5月20日，15點(diǎn)3分，星期三四、低壓系統(tǒng)接地型式 系統(tǒng)接地型式（一） 1、低壓系統(tǒng)接地可采用以下幾種型式： a) TN系統(tǒng)。系統(tǒng)有一點(diǎn)直接接地，裝置的外露導(dǎo)電部分用保護(hù)線與該點(diǎn)連接。按照中性線與保護(hù)線的組合情況，TN系統(tǒng)有以下3種型式： 1) TNS系統(tǒng)。整個(gè)系統(tǒng)的中性線與保護(hù)線是分開(kāi)的(圖1)。 2) TNCS系統(tǒng)。系統(tǒng)中有一部分中性線與保護(hù)線是合一的(圖2)。 3) TNC系統(tǒng)。整個(gè)系統(tǒng)的中性線與保護(hù)線是合一的(圖3)。 第21頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，15點(diǎn)3分，星期三四、低壓系統(tǒng)接地型式 系統(tǒng)接地型式（二） 圖 1 TNS系統(tǒng)，整個(gè)系統(tǒng)的中性線與保護(hù)線是 分開(kāi)的 第22

18、頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，15點(diǎn)3分，星期三四、低壓系統(tǒng)接地型式 系統(tǒng)接地型式（三） 圖 2 TNCS系統(tǒng)，系統(tǒng)有一部分中性線與保護(hù)線是合一的第23頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，15點(diǎn)3分，星期三四、低壓系統(tǒng)接地型式 系統(tǒng)接地型式（四） 圖 3 TNC系統(tǒng)，整個(gè)系統(tǒng)的中性線與保護(hù)線是合一的 第24頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，15點(diǎn)3分，星期三四、低壓系統(tǒng)接地型式 系統(tǒng)接地型式（五） b) TT系統(tǒng)。TT系統(tǒng)有一個(gè)直接接地點(diǎn)，電氣裝置的外露導(dǎo)電部分接至電氣上與低壓系統(tǒng)的接地點(diǎn)無(wú)關(guān)的接地裝置(圖4)。圖 4 TT系統(tǒng)第25頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，15點(diǎn)3

19、分，星期三四、低壓系統(tǒng)接地型式 系統(tǒng)接地型式（六） c) IT系統(tǒng)。IT系統(tǒng)的帶電部分與大地間不直接連接(經(jīng)阻抗接地或不接地)，而電氣裝置的外露導(dǎo)電部分則是接地的(圖5)。 圖 5 IT系統(tǒng)第26頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，15點(diǎn)3分，星期三四、低壓系統(tǒng)接地型式 系統(tǒng)接地型式（七） 說(shuō)明： 1. 文字代號(hào)的意義： 第一個(gè)字母低壓系統(tǒng)的對(duì)地關(guān)系； T一點(diǎn)直接接地； I所有帶電部分與地絕緣或一點(diǎn)經(jīng)阻抗接地； 第二個(gè)字母電氣裝置的外露導(dǎo)電部分的對(duì)地關(guān)系； T外露導(dǎo)電部分對(duì)地直接電氣連接，與低壓系統(tǒng)的任何接地點(diǎn)無(wú)關(guān)； N外露導(dǎo)電部分與低壓系統(tǒng)的接地點(diǎn)直接電氣連接(在交流系統(tǒng)中，接地點(diǎn)通常就是

20、中性點(diǎn))，如果后面還有字母時(shí)，字母表示中性線與保護(hù)線的組合； S中性線和保護(hù)線是分開(kāi)的； C中性線和保護(hù)線是合一的(PEN)線。 第27頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，15點(diǎn)3分，星期三五、自動(dòng)化系統(tǒng)接地 接地原則1、自動(dòng)化系統(tǒng)接地原則 一個(gè)系統(tǒng)只允許一點(diǎn)接地，一般與電氣接地網(wǎng)共地。嚴(yán)格區(qū)分不同性質(zhì)的地，做到不混接。不同性質(zhì)的地用分干線接入各自的匯流板（或者直接接入總的匯流板），各匯流板用總干線接入公共接地極（網(wǎng)），在最終處匯入一點(diǎn)接地。 防雷保護(hù)地通過(guò)避雷器/沖擊波抑制器與電氣接地網(wǎng)的主干線相連。第28頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，15點(diǎn)3分，星期三五、自動(dòng)化系統(tǒng)接地 接地裝置

21、2、MACS系統(tǒng)設(shè)置的接地裝置 操作臺(tái)、打印機(jī)、服務(wù)器柜：設(shè)有保護(hù)地螺釘。 繼電器柜、UPS柜、配電柜：設(shè)有保護(hù)地 MACS機(jī)柜：設(shè)有屏蔽接地匯流排，保護(hù)地螺釘。系統(tǒng)地（+24V地）懸浮。 儀表柜、手操盤(pán)臺(tái)：設(shè)有屏蔽地接地匯流排，保護(hù)地螺釘。 安全柵柜：設(shè)有屏蔽地接地匯流排，本安地接地匯流排， 保護(hù)地螺釘。第29頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，15點(diǎn)3分，星期三五、自動(dòng)化系統(tǒng)接地 接地方法 3、集中布置的DCS設(shè)備接地方法 （見(jiàn)圖一）第30頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，15點(diǎn)3分，星期三五、自動(dòng)化系統(tǒng)接地 接地方法(一） 4、分散布置的DCS設(shè)備接地方法 分散布置MACS系統(tǒng)設(shè)備之間的連接一般是網(wǎng)絡(luò)（通訊）線，例如：現(xiàn)場(chǎng)控制站分散到現(xiàn)場(chǎng)，而操作員站位于不同的控制室，分散直徑在500米的范圍內(nèi)，各站點(diǎn)間使用多模光纖或5類(lèi)雙絞線或DP屏蔽雙絞線連接。 使用光纖連接的站點(diǎn)：各站點(diǎn)內(nèi)的接地方法同集中布置的DCS設(shè)備。 第31頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，15點(diǎn)3分，星期三五、自動(dòng)化系統(tǒng)接地 接地方法(二） 4、分散布置的DCS設(shè)備接地方法 使用5類(lèi)雙絞線或DP屏蔽雙絞線連接的站點(diǎn)： 方法1：控制室的各類(lèi)地線先連接到公共連接板，公共連接板通過(guò)接地總干線與公共接地極相連。從公共接地極看過(guò)去，整個(gè)接地網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)星型結(jié)構(gòu)。