城市軌道交通供變電技術(shù) 第五章 接地與過電壓保護(hù)新課件

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第5章接地與過電壓保護(hù)5.1接地的基本概念及分類一、接地的基本概念接地是描述供電系統(tǒng)中電氣裝置或電氣設(shè)備的某些導(dǎo)電部分與地的電氣連接關(guān)系。它是維護(hù)系統(tǒng)和設(shè)備運(yùn)行可靠性、穩(wěn)定性，保護(hù)設(shè)備和人身安全，防止雷電危害，抑制電磁干擾等必不可少的措施。接地處理的正確與否，尤其對供電系統(tǒng)安全運(yùn)行、保護(hù)設(shè)備絕緣免受異常過電壓破壞、防止人身遭受電擊有重要的作用。在供電系統(tǒng)中，接地的范圍很廣。凡是電氣系統(tǒng)及設(shè)備都涉及接地問題。接地問題就是要說明電氣系統(tǒng)及設(shè)備對地的關(guān)系，其中“地”的概念包括大地，或指范圍更加廣泛、能用來代替大地的等效導(dǎo)體，比如飛機(jī)、輪船的金屬外殼等。另外需要說明的是，“不接地”也是接地的一種形式，在城市軌道交通工程中，關(guān)于地的概念也很多，有大地(earth)、結(jié)構(gòu)地(tunnelearth)、牽引系統(tǒng)地(tractionsystemearth)等，其中牽引系統(tǒng)地即為直流牽引供電系統(tǒng)回流用的走行軌(therunningrail)。在供電系統(tǒng)接地論述中，接地一般指與變電所接地母排直接連接，或通過設(shè)備中的接地排與變電所接地母排連接，而不是指與埋在大地內(nèi)的接地極直接相連接。5.1接地的基本概念及分類二、接地的分類按照供電系統(tǒng)電流制式和頻率可劃分為交流供電系統(tǒng)的工頻接地、直流牽引供電系統(tǒng)的接地和雷電及過電壓的沖擊接地。按照供電系統(tǒng)電壓等級可劃分為高壓系統(tǒng)的接地、中壓系統(tǒng)的接地和低壓系統(tǒng)的接地。目前接地的分類多按其作用進(jìn)行劃分。接地按其作用可分為兩類，其一為功能性接地，這是為了系統(tǒng)正常運(yùn)行的可靠性及異常情況下保障系統(tǒng)的穩(wěn)定性而設(shè)置的，如工作接地、電磁兼容接地等，主變壓器、配電變壓器的中性點(diǎn)接地就屬于工作接地。其二為保護(hù)性接地，這是以人身和設(shè)備安全為目的的，如保護(hù)接地、防雷及過電壓接地、防靜電接地等。5.1接地的基本概念及分類二、接地的分類5.1接地的基本概念及分類

工作接地是處理系統(tǒng)內(nèi)電源端帶電導(dǎo)體的接地問題，是為了保證供電系統(tǒng)的正常運(yùn)行，防止系統(tǒng)振蕩，保證繼電保護(hù)的可靠性。如，工作接地采用直接接地方式，可在系統(tǒng)發(fā)生接地故障時，產(chǎn)生較大的接地故障電流，使繼電保護(hù)迅速動作，切除故障回路。

電磁兼容接地是為了保證器件、電路、設(shè)備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中能夠正常工作，且不對該電磁環(huán)境中的任何器件、電路、設(shè)備或系統(tǒng)構(gòu)成不能承受的電磁干擾。

保護(hù)接地是為了防止電氣設(shè)備絕緣損壞，或產(chǎn)生漏電時，使正常運(yùn)行不帶電的電氣設(shè)備、外露可導(dǎo)電部分或電氣裝置外露可導(dǎo)電部分帶電而導(dǎo)致電擊危險。保護(hù)接地能夠在設(shè)備絕緣破壞時，降低電氣設(shè)備外露可導(dǎo)電部分對地的電壓，從而降低人身接觸該可導(dǎo)電部分對地的接觸電壓。保護(hù)接地還為接地故障電流提供了返回電源的通路，但只有系統(tǒng)接地為直接接地或小電阻接地時，才會形成較大的故障電流，保護(hù)裝置快速動作切除故障回路。5.1接地的基本概念及分類工作接地是處理系統(tǒng)內(nèi)電源端帶電導(dǎo)體的接地問題，

防雷接地是為雷電流提供導(dǎo)入大地的通路，防止或減輕建筑物、構(gòu)筑物、電氣設(shè)備等遭受雷電流的破壞，防止人身遭受雷擊。防雷接地分直擊雷接地和雷擊感應(yīng)過電壓保護(hù)裝置的接地。直擊雷通過防雷裝置進(jìn)行防護(hù)，由接閃器、防雷引下線和接地極組成，直擊雷的接地就是將接閃器引導(dǎo)的雷電流經(jīng)過防雷引下線引至接地極。對雷電感應(yīng)過電壓應(yīng)設(shè)置避雷器保護(hù)，避雷器安裝在配電裝置（如開關(guān)柜）內(nèi)，避雷器一端與相線連接，另一端接地，當(dāng)雷電感應(yīng)過電壓超過避雷器的放電值，避雷器被擊穿，從而保護(hù)電氣設(shè)備絕緣不被損壞。

內(nèi)部過電壓設(shè)備的接地也是為系統(tǒng)運(yùn)行產(chǎn)生的異常電磁能量提供向大地釋放的通路，避免設(shè)備絕緣破壞。內(nèi)部過電壓保護(hù)設(shè)備也是避雷器或阻容吸收裝置，一端接在相線上，另一端接地，當(dāng)內(nèi)部過電壓超過避雷器的放電值，避雷器被擊穿，從而保護(hù)電氣設(shè)備絕緣不被損壞。5.1接地的基本概念及分類防雷接地是為雷電流提供導(dǎo)入大地的通路，防止或5.2綜合接地和等電位聯(lián)結(jié)一、綜合接地系統(tǒng)綜合接地系統(tǒng)是指供電系統(tǒng)和需要接地的其他設(shè)備系統(tǒng)的各種接地采用共同接地極的方式，目前城市軌道交通工程多采用綜合接地系統(tǒng)。供電系統(tǒng)中，同時存在多個用于不同目的、不同用途的接地系統(tǒng)，這一點(diǎn)在接地分類中已進(jìn)行了說明。在交流系統(tǒng)中任一電壓等級都同時存在工作接地和保護(hù)接地的問題，如，110/35kV主變電所中存在110kV設(shè)備的保護(hù)接地、35kV系統(tǒng)的工作接地、35kV設(shè)備的保護(hù)接地；車站35/0.4kV降壓變電所中存在35kV設(shè)備的保護(hù)接地、0.4kV系統(tǒng)的工作接地、0.4kV設(shè)備的保護(hù)接地。城市軌道交通工程中的通信等其他設(shè)備系統(tǒng)也需要設(shè)置用于設(shè)備正常工作以及設(shè)備和人身安全的工作接地、防雷接地和保護(hù)接地，因此，一個車站內(nèi)要求接地的系統(tǒng)和設(shè)備很多。從接地裝置的要求上，可以共用接地裝置，也可以分設(shè)，但分設(shè)接地裝置時強(qiáng)電和弱電接地裝置需要相距20m以上。在分開設(shè)置不同的接地裝置時，若距離不能滿足要求，將導(dǎo)致由于接地裝置電位不同所帶來的不安全因素，不同接地導(dǎo)體之間的耦合影響也難以避免，會引起相互干擾，因此，目前城市軌道交通工程多采用綜合接地系統(tǒng)。5.2綜合接地和等電位聯(lián)結(jié)一、綜合接地系統(tǒng)

綜合接地系統(tǒng)是指供電系統(tǒng)和需要接地的其他設(shè)備系統(tǒng)的系統(tǒng)接地、保護(hù)接地、電磁兼容接地和防雷接地等采用共同的接地裝置，并實(shí)施等電位聯(lián)結(jié)措施。各類接地可以采用單獨(dú)的接地線，但接地極和“等電位面”是共用的，不存在不同接地系統(tǒng)接地導(dǎo)體之間的耦合問題，也避免了采用不同接地導(dǎo)體時產(chǎn)生的電位不同問題。綜合接地裝置的接地電阻值按照接入設(shè)備的要求和人身安全防護(hù)的要求等方面綜合確定，綜合接地裝置的接地電阻值必須不大于接入設(shè)備所要求的最小接地電阻值。

綜合接地系統(tǒng)一般由共用接地極引出兩個接地母排，即一個強(qiáng)電接地母排，一個弱電接地母排，分別用于供電系統(tǒng)和通信信號等弱電系統(tǒng)的各類接地，如圖13.1所示。5.2綜合接地和等電位聯(lián)結(jié)綜合接地系統(tǒng)是指供電系統(tǒng)和需要接地的其他設(shè)備系圖5.1綜合接地系統(tǒng)示意圖5.2綜合接地和等電位聯(lián)結(jié)圖5.1綜合接地系統(tǒng)示意圖5.2綜合接地和等電位聯(lián)結(jié)二、等電位聯(lián)結(jié)在電氣裝置間或某一空間內(nèi)，將金屬可導(dǎo)電部分包括電氣裝置外露可導(dǎo)電部分和電氣裝置外部可導(dǎo)電部分，以恰當(dāng)?shù)姆绞交ハ嗦?lián)結(jié)，使其電位相等或相近，此類連接稱為等電位聯(lián)結(jié)。對設(shè)備和人身安全造成危害的電氣問題，都不是因?yàn)殡娢坏母呋虻鸵鸬?，人身遭受電擊、電氣火?zāi)的發(fā)生和電子信息設(shè)備的損壞，主要原因是由電位差引起的放電造成的。消除或減少電位差，是消除此類電氣災(zāi)害的有效措施。采用等電位聯(lián)結(jié)可以有效消除或減小各部分之間的電位差，有效防止人身遭受電擊、電氣火災(zāi)等事故的發(fā)生。等電位聯(lián)結(jié)可分為總等電位聯(lián)結(jié)、輔助等電位聯(lián)結(jié)和局部等電位聯(lián)結(jié)。

總等電位聯(lián)結(jié)是將下列可導(dǎo)電部分包括總保護(hù)導(dǎo)體、總接地導(dǎo)體或總接地端子，建筑物內(nèi)的金屬管道（通風(fēng)、空調(diào)、水管等）和可利用的建筑物金屬部分進(jìn)行連接，以降低車站、建筑物內(nèi)間接接觸電壓和不同金屬部件間的電位差，并消除自建筑物外經(jīng)電氣線路和各種金屬管道引入危險故障電壓的危害。5.2綜合接地和等電位聯(lián)結(jié)二、等電位聯(lián)結(jié)5.2綜合接地和等電位聯(lián)結(jié)圖5.2總等電位聯(lián)結(jié)示意圖5.2綜合接地和等電位聯(lián)結(jié)圖5.2總等電位聯(lián)結(jié)示意圖5.2綜合接地和等電位聯(lián)結(jié)

輔助等電位聯(lián)結(jié)，是將可同時觸及的兩個或幾個可導(dǎo)電部分，進(jìn)行電氣連通，使他們之間的故障接觸電壓小于接觸電壓安全限值。

局部等電位聯(lián)結(jié)，是在某一個局部電氣裝置范圍內(nèi)，通過局部等電位聯(lián)結(jié)板，將該范圍內(nèi)電氣設(shè)備外露可導(dǎo)電部分和外部可導(dǎo)電部分等進(jìn)行電氣連通，使該局部范圍內(nèi)，故障接觸電壓小于接觸電壓安全限值。等電位聯(lián)結(jié)是安全接地的重要內(nèi)容，是間接接觸防護(hù)的主要措施，它不是強(qiáng)調(diào)與地的聯(lián)結(jié)，而是要求人身所能同時接觸到的、電氣系統(tǒng)正常運(yùn)行不帶電而異常時可能帶電的設(shè)備外露可導(dǎo)電部分（金屬外殼）和設(shè)備外部可導(dǎo)電部分相互之間的電氣連接，從而避免或減小兩者或多者之間的電位差，防止人身發(fā)生觸電危險?？偟入娢缓途植康入娢宦?lián)結(jié)能夠避免從接觸的可導(dǎo)電物體外部引入的異常電位造成的接觸電壓危害，如雷擊、中壓系統(tǒng)接地故障引起的異常高電位的危害。輔助等電位聯(lián)結(jié)能夠避免被接觸可導(dǎo)電物本身如低壓設(shè)備外殼所在系統(tǒng)產(chǎn)生漏電帶來異常電位的危害。5.2綜合接地和等電位聯(lián)結(jié)輔助等電位聯(lián)結(jié)，是將可同時觸及的兩個或幾個可導(dǎo)電部分5.3交流供電系統(tǒng)的接地交流接地系統(tǒng)指包括高壓、中壓和低壓配電系統(tǒng)的工作接地、保護(hù)接地、防雷及過電壓接地等。城軌交流供電系統(tǒng)的電壓等級一般有110kV、35kV、10kV、0.4kV等，其接地內(nèi)容包括工作接地、電磁兼容接地等功能性接地和電氣裝置的接地、防雷接地、過電壓設(shè)備接地等保護(hù)性接地。系統(tǒng)的工作接地包括電源中性點(diǎn)、中性線、保護(hù)中性線、電流互感器、電壓互感器、三工位負(fù)荷開關(guān)、接地開關(guān)等接地。電源中性點(diǎn)、中性線、保護(hù)中性線的接地是指主變壓器、配電變壓器中性點(diǎn)的接地方式．是與變電所接地母排直接連接關(guān)系。電流互感器、電壓互感器、三工位負(fù)荷開關(guān)、接地開關(guān)等設(shè)備或電氣元件均設(shè)在成套開關(guān)設(shè)備中，這些接地不直接與變電所接地母排單獨(dú)連接，而先與開關(guān)設(shè)備中的接地排相連，通過設(shè)備的保護(hù)接地線與變電所接地母排相連。電氣裝置的保護(hù)接地為各種電氣裝置外露可導(dǎo)電部分與變電所接地母排的電氣連接；防雷接地指接閃器通過防雷引下線與大地的連接；過電壓設(shè)備的接地就是為防止過電壓擊穿設(shè)備絕緣而設(shè)置的避雷器的接地，避雷器也設(shè)在開關(guān)設(shè)備內(nèi)，因此避雷器的接地端與開關(guān)設(shè)備接地排相連接，通過開關(guān)設(shè)備的保護(hù)接地線與變電所接地母排連接，實(shí)現(xiàn)接地。5.3交流供電系統(tǒng)的接地交流接地系統(tǒng)指包括高壓、中壓一、工作接地工作接地方式分為兩類：其一，電源中性點(diǎn)非直接接地方式，包括中性點(diǎn)不接地、中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地和中性點(diǎn)經(jīng)高電阻接地，由于發(fā)生單相對地短路時，接地電流較小，也稱為小電流接地方式；其二，電源中性點(diǎn)直接接地或小電阻接地方式，也稱為大電流接地方式。5.3交流供電系統(tǒng)的接地一、工作接地工作接地方式分為兩類：5.3交流供電系統(tǒng)1.電源中性點(diǎn)不接地中性點(diǎn)不接地方式單相接地時允許帶故障運(yùn)行2小時，供電連續(xù)性好，接地相故障電流為線路及設(shè)備的電容電流，但同時非接地相的相電壓升高為原來的倍，過電壓水平要求高，線路及設(shè)備要求有較高的工頻絕緣水平。系統(tǒng)標(biāo)稱電壓越高，此中接地方式對電氣設(shè)備投資的影響越大，不宜用于110kV以上電壓等級。在10kV～66kV電壓等級可以采用中性點(diǎn)不接地方式，但電容電流不能超過允許值，否則接地電弧不易自熄，易產(chǎn)生較高弧光間歇接地過電壓。當(dāng)35kV、66kV系統(tǒng)的接地電容電流不超過10A時，可以采用中性點(diǎn)不接地方式。10kV電纜線路構(gòu)成的系統(tǒng)接地電容電流不超過30A時，可以采用不接地系統(tǒng)，當(dāng)10kV為架空線路時，電容電流分別為10A或20A，前者使用鋼筋混凝土、金屬桿塔，后者采用非鋼筋混凝土、非金屬桿塔。5.3交流供電系統(tǒng)的接地1.電源中性點(diǎn)不接地5.3交流供電系統(tǒng)的接地2.中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈或高電阻接地當(dāng)接地電容電流超過不接地方式允許值，可采用消弧線圈補(bǔ)償電容電流，使接地電弧瞬間熄滅，以消除弧光間歇接地過電壓。也可采用中性點(diǎn)經(jīng)高電阻接地，此方式與經(jīng)消弧線圈的接地方式相比，加速泄放回路中的殘余電荷，促使接地電弧自熄，從而降低弧光間歇過電壓，同時可提供一定的電流和零序電壓，使接地保護(hù)動作。高電阻接地一般多用于大型發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)。采用不接地還是消弧線圈等接地方式，與接地電容電流有關(guān)，而接地電容電流的大小與供電線路采用架空還是電纜線路相關(guān)。

3.中性點(diǎn)直接接地或小電阻接地中性點(diǎn)直接接地或小電阻接地方式的單相接地短路電流很大，故障設(shè)備或線路須立即切除，降低了供電連續(xù)性。但由于過電壓較低，設(shè)備和線路的絕緣水平可以選擇低一些，減少了設(shè)備造價，特別是在交流高壓系統(tǒng)，經(jīng)濟(jì)效益會比較明顯。110kV及以上電壓等級多采用直接接地或小電阻接地。5.3交流供電系統(tǒng)的接地2.中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈或高電阻接地5.3交流低壓系統(tǒng)的工作接地，分為中性點(diǎn)直接接地和不接地兩種方式。在具體型式上，我國等效采用國際電工委員會(IEC))標(biāo)準(zhǔn)，將工作接地和低壓電氣設(shè)備接地進(jìn)行組合，形成了TN、TT、IT三種接地型式。

TN、TT、IT中的第一個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，即中性點(diǎn)直接接地；

I——電源端所有帶電部分不接地或有一點(diǎn)通過阻抗接地，即中性點(diǎn)不接地。

TN、TT、IT中的第二個字母表示電氣裝置的外露可導(dǎo)電部分與地的關(guān)系：

T——電氣裝置的外露可導(dǎo)電部分直接接地，此接地點(diǎn)在電氣上獨(dú)立于電源端的接地點(diǎn)。

N——電氣裝置的外露可導(dǎo)電部分與電源接地點(diǎn)有直接電氣連接。下面對由TN、TT、IT三種接地型式構(gòu)成的低壓配電系統(tǒng)分別進(jìn)行介紹。圖5.3中性導(dǎo)體與保護(hù)導(dǎo)體的標(biāo)注方法5.3交流供電系統(tǒng)的接地低壓系統(tǒng)的工作接地，分為中性點(diǎn)直接接地和不接中性導(dǎo)體（代號N）中性線（N線）的功能，一是用來接用額定電壓為相電壓的單相用電設(shè)備，二是用來傳導(dǎo)三相系統(tǒng)中的不平衡電流和單相電流，三是用來減小負(fù)荷中性點(diǎn)的電位偏移。保護(hù)線（代號PE）保護(hù)線（PE線）的功能，是為保障人身安全、防止發(fā)生觸電事故用的接地線。保護(hù)中性線（代號PEN）保護(hù)中性線（PEN線）兼有中性線（N線）和保護(hù)線（PE線）的功能。這種保護(hù)中性線在我國通稱為“零線”，俗稱“地線”。5.3交流供電系統(tǒng)的接地中性導(dǎo)體（代號N）5.3交流供電系統(tǒng)的接地(1)TN系統(tǒng)電源端有一點(diǎn)直接接地，電氣裝置的外露可導(dǎo)電部分通過中性導(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)有以下三種型式。TN-S系統(tǒng)：整個系統(tǒng)的中性導(dǎo)體和保護(hù)導(dǎo)體是分開的，如圖5.4所示。圖5.4TN-S系統(tǒng)5.3交流供電系統(tǒng)的接地(1)TN系統(tǒng)圖5.4TN-S系統(tǒng)5.3交流供TN-C系統(tǒng)：整個系統(tǒng)的中性導(dǎo)體和保護(hù)導(dǎo)體是合一的，如圖5.5所示。圖5.5TN-C系統(tǒng)5.3交流供電系統(tǒng)的接地TN-C系統(tǒng)：整個系統(tǒng)的中性導(dǎo)體和保護(hù)導(dǎo)體是合一的，如圖5.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，如圖5.6所示。圖5.6TN-C-S系統(tǒng)5.3交流供電系統(tǒng)的接地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(2)TT系統(tǒng)電源端有一點(diǎn)直接接地，電氣裝置的外露可導(dǎo)電部分直接接地，此接地點(diǎn)在電氣上獨(dú)立于電源端的接地點(diǎn)，如圖5.7所示。圖5.7TT系統(tǒng)5.3交流供電系統(tǒng)的接地(2)TT系統(tǒng)圖5.7TT系統(tǒng)5.3交流供電(3)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，電氣裝置的外露可導(dǎo)電部分直接接地，如圖5.8所示。圖5.8IT系統(tǒng)5.3交流供電系統(tǒng)的接地(3)IT系統(tǒng)圖5.8IT系統(tǒng)5.3交流供二、保護(hù)接地交流設(shè)備的保護(hù)接地就是處理電氣裝置或電氣設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分，即金屬外殼與地的關(guān)系。無論系統(tǒng)接地采用什么型式，交流系統(tǒng)電氣裝置的外露可導(dǎo)電部分均要接地。實(shí)施保護(hù)接地可以降低預(yù)期接觸電壓，提供接地故障電流回路，為過電壓保護(hù)裝置接地提供條件，實(shí)施等電位聯(lián)結(jié)。對于變電所內(nèi)的電氣設(shè)備，接地做法為外露可導(dǎo)電部分直接通過接地線與接地母排進(jìn)行電氣連接。交流電氣設(shè)備的接地范圍：

(1)主變壓器、牽引變壓器、配電變壓器的底座和外殼。

(2)交流高壓封閉式組合電器(GIS)和箱式變電所的金屬箱體。

(3)中壓、低壓開關(guān)設(shè)備的金屬外殼。

(4)交直流電源屏的金屬外殼。

(5)電氣用各類金屬構(gòu)架、支架。

(6)電纜橋架和金屬線槽。

(7)電力電纜、控制電纜穿線金屬管。

(8)電力電纜、控制電纜的金屬護(hù)套和外鎧裝等。5.3交流供電系統(tǒng)的接地二、保護(hù)接地5.3交流供電系統(tǒng)的接地直流接地系統(tǒng)是城市軌道交通工程有別于其他工程的接地系統(tǒng)，由直流牽引供電系統(tǒng)的工作接地、保護(hù)接地、防雷及過電壓接地組成。城市軌道交通工程的牽引供電制式多采用直流750V或直流1500V，直流牽引供電系統(tǒng)的主要設(shè)備有牽引整流器、直流開關(guān)設(shè)備、上網(wǎng)開關(guān)設(shè)備、鋼軌電位限制裝置、接觸網(wǎng)、回流軌等。5.4直流牽引供電系統(tǒng)的接地直流接地系統(tǒng)是城市軌道交通工程有別于其他工程的一、系統(tǒng)接地方式城軌直流牽引供電系統(tǒng)的負(fù)極相當(dāng)于交流系統(tǒng)的中性點(diǎn)，直流牽引供電的工作接地就是負(fù)極對地關(guān)系問題。為減小直流雜散電流對金屬結(jié)構(gòu)的腐蝕，直流牽引供電的工作接地采用不接地系統(tǒng)，即正常情況下系統(tǒng)設(shè)備的所有正極和負(fù)極均與地絕緣。這里的“地”包括大地也包括結(jié)構(gòu)地。采用走行軌回流，在直流大雙邊越區(qū)供電情況下，走行軌對地電位將高于正常雙邊供電，有時會超過允許值。另外在運(yùn)行過程中，走行軌也可能出現(xiàn)不明原因的電位升高。此時為保護(hù)乘客及運(yùn)行人員的安全，可通過鋼軌電位限制裝置將走行軌與地進(jìn)行短時電氣連接，以鉗制走行軌對地電位。走行軌對地電位超過允許限值時，為避免乘客上下車受到跨步電壓的影響，鋼軌電位限制裝置本應(yīng)將走行軌與結(jié)構(gòu)地短時連接，但考慮到雜散電流問題，目前做法是將走行軌與電位同結(jié)構(gòu)地基本相當(dāng)?shù)耐庖拥匮b置短時連接。5.4直流牽引供電系統(tǒng)的接地一、系統(tǒng)接地方式5.4直流牽引供電系統(tǒng)的接地二、牽引變電所內(nèi)直流牽引供電設(shè)備的接地牽引整流器、直流開關(guān)設(shè)備，包括直流進(jìn)線柜、直流饋線柜、負(fù)母線柜、鋼軌電位限制裝置，都安裝于牽引變電所內(nèi)，其外露可導(dǎo)電部分即金屬外殼不與地直接電氣連接，而是通過直流框架泄漏保護(hù)裝置與地形成單點(diǎn)電氣連接。金屬外殼與基礎(chǔ)槽鋼之間設(shè)有硬質(zhì)絕緣板，設(shè)備固定采用絕緣安裝方法。當(dāng)系統(tǒng)標(biāo)稱電壓為750V時，絕緣電阻一般不小于50kΩ；當(dāng)標(biāo)稱電壓為1500V時，絕緣電阻一般不小于100kΩ。各設(shè)備金屬外殼之間采用電纜實(shí)現(xiàn)電氣連接，一般在負(fù)母線柜接地端子單點(diǎn)通過電纜與直流框架泄漏保護(hù)裝置連接后，接至變電所接地母排，實(shí)現(xiàn)變電所內(nèi)直流牽引供電設(shè)備單點(diǎn)接地。5.4直流牽引供電系統(tǒng)的接地二、牽引變電所內(nèi)直流牽引供電設(shè)備的接地5.4直流牽引供電系

三、區(qū)間直流上網(wǎng)開關(guān)設(shè)備的接地區(qū)間直流上網(wǎng)開關(guān)包括區(qū)間檢修線隔離開關(guān)設(shè)備的接地可以有以下四種方式：

1.當(dāng)上網(wǎng)開關(guān)設(shè)備設(shè)在站臺的獨(dú)立設(shè)備房間或牽引變電所內(nèi)時，納入直流開關(guān)柜的框架泄漏保護(hù)中，在發(fā)生設(shè)備外殼漏電時框架保護(hù)聯(lián)跳直流饋出斷路器。上網(wǎng)開關(guān)設(shè)備安裝要求與牽引變電所內(nèi)直流牽引供電設(shè)備相同，金屬外殼與基礎(chǔ)槽鋼之間設(shè)置硬質(zhì)絕緣板。這種方式需增加接地電纜。

2.采用非金屬絕緣外殼，當(dāng)柜內(nèi)發(fā)生直流漏電時，設(shè)備外殼不會帶直流異常電位，也沒有雜散電流泄漏問題。這種方式設(shè)備投資較高。

3.設(shè)備外殼與基礎(chǔ)槽鋼之間設(shè)置硬質(zhì)絕緣板，設(shè)備外殼與附近走行軌電氣連接，發(fā)生直流漏電時會產(chǎn)生系統(tǒng)正負(fù)短路，直流饋線保護(hù)動作并切除故障，這種方式要求設(shè)備操作維護(hù)只能在直流停電后進(jìn)行，應(yīng)用受限。

4.設(shè)備金屬外殼直接與附近結(jié)構(gòu)鋼筋電氣連接，相當(dāng)于交流低壓IT系統(tǒng)的接地方式，這種方式需要保證并保持正極對外殼的絕緣，使正常泄漏的直流電流不能對結(jié)構(gòu)鋼筋產(chǎn)生腐蝕，并需要在正極碰殼發(fā)生時能迅速切除故障或進(jìn)行報警。5.4直流牽引供電系統(tǒng)的接地三、區(qū)間直流上網(wǎng)開關(guān)設(shè)備的接地5.4直流牽引供電系統(tǒng)的接四、車輛段、停車場直流上網(wǎng)開關(guān)等設(shè)備的接地車輛段、停車場范圍大，直流上網(wǎng)開關(guān)設(shè)備與檢修設(shè)備的數(shù)量多、分布廣，內(nèi)部金屬管線較多。直流上網(wǎng)開關(guān)等設(shè)備的接地問題可通過柜內(nèi)設(shè)置絕緣護(hù)板、絕緣電纜支架或采用非金屬絕緣外殼等措施解決。5.4直流牽引供電系統(tǒng)的接地四、車輛段、停車場直流上網(wǎng)開關(guān)等設(shè)備的接地5.4直流牽引供接地裝置是完成系統(tǒng)、設(shè)備接地功能的材料和設(shè)備的總稱，包括接地母排、接地線和接地極等，表征接地裝置的重要參數(shù)之一是接地電阻。接地裝置的接地電阻值應(yīng)始終滿足各接地系統(tǒng)接地電阻最小值的要求，接地裝置的各個組成部分應(yīng)有足夠的截面，滿足在接地故障的條件下的動熱穩(wěn)定，接地裝置的材質(zhì)和規(guī)格在其所處環(huán)境內(nèi)應(yīng)具備抗機(jī)械損傷、腐蝕和其他有害影響的能力。接地母排為匯集各系統(tǒng)、設(shè)備接地線并與接地極電氣連接的金屬導(dǎo)體，接地母排多采用銅材，以減少接觸電阻。接地極即為埋設(shè)在大地中的金屬導(dǎo)體，當(dāng)水平埋設(shè)時稱為水平接地極，垂直埋設(shè)時稱為垂直接地極，若接地極為一組水平埋設(shè)、相互連接的導(dǎo)體網(wǎng)格稱為水平接地網(wǎng)，若接地極為水平接地網(wǎng)和垂直接地極構(gòu)成稱為復(fù)合接地網(wǎng)?？梢岳密囌窘Y(jié)構(gòu)鋼筋等作為自然接地極，若接地電阻不能滿足要求，還應(yīng)敷設(shè)人工接地極，并能分別測量其接地電阻值。為減少土壤對接地極的腐蝕，延長接地極的使用壽命，接地極多采用銅材，由接地極或接地網(wǎng)引至接地母排的接地線與接地極材質(zhì)相同。變電所內(nèi)設(shè)備接地線多采用鍍鋅扁鋼。當(dāng)接地系統(tǒng)中相互連接的接地線等采用不同材質(zhì)時，需要考慮不同金屬間的腐蝕問題。5.5接地裝置及接地電阻要求接地裝置是完成系統(tǒng)、設(shè)備接地功能的材料和設(shè)備的一、變電所的接地裝置變電所的接地極設(shè)置要綜合考慮防雷接地、系統(tǒng)接地和保護(hù)接地的需要。為了均衡變電所地面的電位分布，降低對人身可能造成傷害的接觸電壓和跨步電壓，變電所應(yīng)采用以水平接地極為主，外緣閉合的復(fù)合接地網(wǎng)，垂直接地體設(shè)置在防雷引下線附近，并根據(jù)需要可在接地網(wǎng)中敷設(shè)若干水平導(dǎo)體作為均壓帶。復(fù)合接地網(wǎng)的工頻接地電阻與接地網(wǎng)的面積的平方根成反比。在土壤電阻率相同的情況下，接地網(wǎng)的尺寸一經(jīng)確定，其接地電阻就基本確定，在接地網(wǎng)內(nèi)增加導(dǎo)體對減小接地電阻的作用不大，這是由于內(nèi)部導(dǎo)體被四周的導(dǎo)體所屏蔽，電流絕大部分都是由地網(wǎng)邊緣導(dǎo)體流出的緣故。在接地網(wǎng)內(nèi)增加水平導(dǎo)體是為了減小跨步電壓作用的均壓帶。當(dāng)接地網(wǎng)敷設(shè)于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)底板下方，由于結(jié)構(gòu)鋼筋的均衡電位作用，可不再設(shè)置水平均壓帶。在工頻時，接地電阻之所以和接地網(wǎng)的面積的平方根成反比，是因?yàn)樵诠ゎl電流作用下，接地網(wǎng)的電位分布均勻，全部地網(wǎng)導(dǎo)體都起到散流作用。5.5接地裝置及接地電阻要求一、變電所的接地裝置5.5接地裝置及接地電阻要求雷電沖擊電流的等值頻率很高，接地體自身的電感阻礙電流向遠(yuǎn)處流動，結(jié)果使得接地體得不到充分利用。在沖擊電流的作用下，由于接地體本身的電感作用，地網(wǎng)導(dǎo)體上的電位分布很不均勻，離沖擊電流注入點(diǎn)愈遠(yuǎn)的地方，接地體上的電位就愈低，甚至電位為零，其變化規(guī)律按指數(shù)衰減。因此，接地極在沖擊電流作用下，只有電流注入附近一小塊范圍內(nèi)的導(dǎo)體起散流作用。不論水平接地網(wǎng)有多大，在沖擊電流作用下其散流的有效面積卻是一定的，有效面積之外部導(dǎo)體上的沖擊電壓幾乎接近于零。不同電阻率情況下的有效面積見表5.1。表5.1不同電阻率情況下的有效面積5.5接地裝置及接地電阻要求雷電沖擊電流的等值頻率很高，接地體自身的電感阻接地裝置包括接地線的各個組成部分將通過接地故障電流，故應(yīng)有足夠的截面，能夠滿足接地故障電流的熱穩(wěn)定性要求。

1.在直接接地或小電阻接地系統(tǒng)中，接地線的截面應(yīng)按照流過接地故障電流進(jìn)行熱穩(wěn)定校驗(yàn)。鋼接地線的短時溫度不應(yīng)超過400oC，銅接地線不應(yīng)超過450oC。

2.校驗(yàn)不接地、消弧線圈接地和高電阻接地系統(tǒng)中接地線的熱穩(wěn)定性時，明敷接地線的長時間溫度不應(yīng)大于150oC，暗敷接地線不應(yīng)大于100oC。

3.接地線的熱穩(wěn)定校驗(yàn)。根據(jù)熱穩(wěn)定條件，接地線的最小截面計算公式如下：S≥(5.5-1)式中S——接地線的最小截面(mm2)；

I——流過接地線的接地故障電流(A)；

t——故障的等效持續(xù)時間；

C——接地線材料的熱穩(wěn)定系數(shù)。5.5接地裝置及接地電阻要求接地裝置包括接地線的各個組成部分將通過接地故障

4.根據(jù)熱穩(wěn)定條件，未考慮腐蝕時，接地裝置接地極的截面不宜小于該接地裝置接地線截面的75%。

5.自然接地體的熱穩(wěn)定。當(dāng)采用鋼筋混凝土中的鋼筋作為自然接地體時，鋼筋因流過電流而發(fā)熱，將降低與混凝土的附著力和鋼筋預(yù)應(yīng)力，以致降低其強(qiáng)度和剛度。當(dāng)溫度上升到350oC～400oC時，其附著力被完全破壞，因此也需要校驗(yàn)熱穩(wěn)定。

·鋼筋混凝土中能通過雷電流的鋼筋最小截面。對要求溫度值不大于600C，需要驗(yàn)算疲勞的構(gòu)件為90mm2；對要求溫度值不大于80oC的構(gòu)件為64mm2；對無溫度要求的構(gòu)件為54mm2。

·對需要短時通過交流接地故障電流的鋼筋混凝土中的鋼筋。對要求溫度值不大于60oC，需要驗(yàn)算疲勞的構(gòu)件鋼筋截面面積計算公式如下：

(5.5-2)

對要求溫度值不大于800C的構(gòu)件鋼筋截面面積計算公式如下：

(5.5-3)

對無溫度要求的構(gòu)件鋼筋截面面積計算公式如下：

(5.5-4)式中S——流過故障工頻電流的鋼筋最小截面面積(mm2)；

I——通過鋼筋的故障工頻電流(A)；

t——故障工頻電流通過的時間(s)。5.5接地裝置及接地電阻要求4.根據(jù)熱穩(wěn)定條件，未考慮腐蝕時，接地裝置接地極的截二、接地電阻接地電阻允許值與系統(tǒng)接地方式以及高、中壓和低壓是否共用接地裝置有關(guān)。無論主變電所還是其他變電所涉及低壓設(shè)備的接地問題，各電壓等級的接地都是同一個接地裝置。1.電源系統(tǒng)中性點(diǎn)非直接接地接地裝置的接地電阻計算公式如下：

(5.5-5)式中R——考慮到季節(jié)變化的最大接地電阻(Ω)；

I——計算用的接地故障電流(A)；接地電阻不應(yīng)大于4Ω。5.5接地裝置及接地電阻要求二、接地電阻5.5接地裝置及接地電阻要求

2.電源中性點(diǎn)直接接地或小電阻接地接地裝置的接地電阻計算公式如下：

(5.5-6)式中R——考慮到季節(jié)變化的最大接地電阻(Ω)；

I——計算用的接地故障電流(A)。由于在電源中性點(diǎn)接地情況下，接地故障電流較大，對地電位有較大的抬升；若低壓配電系統(tǒng)采用TN接地型式，低壓配電設(shè)備外殼將有較高的異常電位，應(yīng)采取總等電位聯(lián)結(jié)措施，消除對人身的傷害。5.5接地裝置及接地電阻要求2.電源中性點(diǎn)直接接地或小電阻接地5.5接地三、接觸電壓和跨步電壓供電設(shè)備發(fā)生接地故障時，接地故障電流流過接地裝置，在大地表面形成分布電位，地面上距設(shè)備水平距離0.8m處與沿設(shè)備外殼垂直距離1.8m處兩點(diǎn)間的電位差，稱為接觸電位差；人體接觸該兩點(diǎn)時所承受的電壓，稱為接觸電壓。地面上水平距離0.8m的兩點(diǎn)間的電位差，稱為跨步電位差；人體兩腳接觸該兩點(diǎn)時承受的電壓，稱為跨步電壓。確定變電所接地裝置的型式和布置時，考慮保護(hù)接地的要求，應(yīng)降低接觸電位差和跨步電位差。在110kV及以上有效接地系統(tǒng)和6kV～35kV低電阻接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地或同點(diǎn)兩相接地時，變電所接地裝置的接觸電位差和跨步電位差不應(yīng)超過計算值，計算公式如下：

(5.5-7)

(5.5-8)

式中Ut——接觸電位差(V)；

Us——跨步電位差(V)；

——人腳站立處地表面的土壤電阻率(Ω/m)；

t——接地短路（故障）電流的持續(xù)時間(s)。5.5接地裝置及接地電阻要求三、接觸電壓和跨步電壓5.5接地裝置及接地電阻要求10kV～66kV不接地、經(jīng)消弧線圈接地和高電阻接地系統(tǒng)，發(fā)生單相接地故障后，如不迅速切除故障，此時變電所接地裝置的接觸電位差和跨步電位差不應(yīng)超過計算值，計算公式如下：Ut=50+0.05(5.5-9)Us=50+0.2(5.5-10)1.接地故障時接地裝置的電壓計算。接地故障時接地裝置的電壓計算公式如下：Ug=IR(5.5-11)式中Ug——接地裝置的電壓(V);I——計算用入地短路電流(A)；

R——接地裝置（包括人工接地網(wǎng)及與其連接的所有其他自然接地極）的接地電阻。5.5接地裝置及接地電阻要求10kV～66kV不接地、經(jīng)消弧線圈接地和高電阻接地系統(tǒng)2.均壓帶等間距布置時接地網(wǎng)(見圖5.9)地表面的最大接觸電位差、跨步電位差的計算。

n=6n=6L2L1長孔接地網(wǎng)方孔接地網(wǎng)

圖5.9接地網(wǎng)形狀

注：n—均壓帶計算根數(shù)；L1、L2如一接地網(wǎng)的長度、寬度。n=6n=6L2L1長孔接地網(wǎng)方孔接地網(wǎng)5.5接地裝置及接地電阻要求2.均壓帶等間距布置時接地網(wǎng)(見圖5.9)地表面的最大接觸電接地網(wǎng)地表面的最大接觸電位差，即網(wǎng)孔中心對接地網(wǎng)接地極的最大電位差，計算公式如下：

(5.5-12)式中——最大接觸電位差(V)；

——最大接觸電位差系數(shù)。當(dāng)接地極的埋設(shè)深度h=0.6～0.8m時，的計算公式如下：

(5.5-13)式中，、、、為系數(shù)，對30×30m2≤S≤500×500m2的接地網(wǎng)，其系數(shù)計算公式如下：

(5.5-14)

方孔接地網(wǎng)長孔接地網(wǎng)5.5接地裝置及接地電阻要求接地網(wǎng)地表面的最大接觸電位差，即網(wǎng)孔中心對接地網(wǎng)接地極的最大 (5.5-15) (5.5-16)式中n——均壓帶計算根數(shù)；

d——均壓帶等效直徑(m)；

L1、L2——接地網(wǎng)的長度和寬度(m)；

S——接地網(wǎng)總面積(m2)；接地網(wǎng)外的地表面最大跨步電位差計算公式如下：

(5.5-17)式中——最大跨步電位差(V)；

——最大跨電位差系數(shù)。5.5接地裝置及接地電阻要求

正方形接地網(wǎng)最大跨步電位差系數(shù)的計算公式如下：

(5.5-18)而T=0.8m，即跨步距離。對于矩形接地網(wǎng)，n值的計算公式如下：

(5.5-19)式中——接地網(wǎng)的外緣邊線總長度(m)；

L——水平接地極的總長度(m)；其余符號含義見式(5.5-16)有關(guān)部分。5.5接地裝置及接地電阻要求正方形接地網(wǎng)最大跨步電位差系數(shù)的計算公式如下：5.5接地裝一、過電壓的分類過電壓（overvoltage）是指電力系統(tǒng)在特定條件下所出現(xiàn)的超過工作電壓的異常電壓的現(xiàn)象。按照過電壓產(chǎn)生的原因不同，可分為外部過電壓和內(nèi)部過電壓兩大類。1.內(nèi)部過電壓電力系統(tǒng)內(nèi)部運(yùn)行方式發(fā)生改變而引起的過電壓稱為內(nèi)部過電壓，又分為暫態(tài)過電壓、操作過電壓和諧振過電壓三種。暫態(tài)過電壓是由于斷路器操作或發(fā)生短路故障而使電力系統(tǒng)經(jīng)歷過渡過程以后重新達(dá)到某種暫時穩(wěn)定的情況下所出現(xiàn)的過電壓，又稱工頻電壓升高。常見的有：(1)空載長線電容效應(yīng)（費(fèi)蘭梯效應(yīng)）。在工頻電源作用下，由于遠(yuǎn)距離空載線路電容效應(yīng)的積累，使沿線電壓分布不等，末端電壓最高。(2)不對稱短路接地。三相輸電線路a相發(fā)生短路接地故障時，b、c相上的電壓會升高。(3)甩負(fù)荷過電壓。輸電線路因發(fā)生故障而被迫突然甩掉負(fù)荷時，由于電源電動勢尚未及時自動調(diào)節(jié)而引起的過電壓。操作過電壓是由于進(jìn)行斷路器操作或發(fā)生突然短路而引起的衰減較快、持續(xù)時間較短的過電壓，常見的有空載線路合閘和重合閘過電壓、切除空載線路過電壓、切斷空載變壓器過電壓和弧光接地過電壓。5.6過電壓保護(hù)一、過電壓的分類5.6過電壓保護(hù)諧振過電壓是電力系統(tǒng)中電感、電容等儲能元件在某些接線方式下與電源頻率發(fā)生諧振所造成的瞬間高電壓。一般按起因分為線性諧振過電壓、鐵磁諧振過電壓和參量諧振過電壓。內(nèi)部過電壓的幅值一般不超過電網(wǎng)額定電壓的3～3.5倍，對供電系統(tǒng)的危害較小。這是因?yàn)樗却髿膺^電壓小得多，且電氣設(shè)備和線路在設(shè)計時的絕緣強(qiáng)度留有一定的裕量。2.外部過電壓外部過電壓又稱雷電過電壓或大氣過電壓，是由大氣中的雷云對地面放電而引起的，主要有直擊雷過電壓和感應(yīng)雷過電壓兩種。雷電過電壓的持續(xù)時間約為幾十微秒，具有脈沖的特性，故常稱為雷電沖擊波。5.6過電壓保護(hù)諧振過電壓是電力系統(tǒng)中電感、電容等儲能元件在某二、過電壓的保護(hù)1.雷電過電壓保護(hù)設(shè)置必要的防雷裝置。防雷裝置一般由接閃器、接地引下線和接地體三部分組成。(1)避雷針避雷針屬于接閃器，它是用鍍鋅圓鋼或焊接鋼管制成，頭部呈尖形。避雷針的下端經(jīng)引下線與接地裝置焊接，形成可靠連接。避雷針通常安裝在構(gòu)架、支柱或建筑物上。由于避雷針安裝高度高于被保護(hù)物，又與大地相連，因此，當(dāng)雷電先導(dǎo)臨近地面時，避雷針能使雷電場發(fā)生畸變，改變雷電先導(dǎo)的通道方向，將之引向避雷針的本體。一旦雷電經(jīng)避雷針放電，強(qiáng)大的雷電流就經(jīng)避雷針、引下線泄放至大地而避免了被保護(hù)物遭受雷擊。從這一意義上說，避雷針實(shí)質(zhì)上是“引雷針”，而不是“避雷針”。在避雷針下方有一個安全區(qū)域，處在這個安全區(qū)域內(nèi)的被保護(hù)物遭受直接雷擊的概率非常小，該區(qū)域就稱為避雷針的保護(hù)范圍。5.6過電壓保護(hù)二、過電壓的保護(hù)5.6過電壓保護(hù)

5.6過電壓保護(hù)圖5.10避雷針5.6過電壓保護(hù)圖5.10避雷針5.6過電壓保護(hù)圖5.11單根避雷針的防護(hù)范圍5.6過電壓保護(hù)圖5.11單根避雷針的防護(hù)范圍(2)避雷線避雷線的原理及作用與避雷針基本相同，它主要用于保護(hù)架空線路，因此又稱為架空地線。避雷線的材料為35mm2的鍍鋅鋼線，分單根和雙根兩種，雙根的保護(hù)范圍大一些。避雷線一般架設(shè)在架空線路導(dǎo)線的上方，用引下線與接地裝置連接，以保護(hù)架空線路免受直接雷擊。5.6過電壓保護(hù)圖5.11單根架空避雷線的保護(hù)范圍(a)當(dāng)h小于2hr但大于hr時；（b）當(dāng)h小于或等于hr時

(2)避雷線5.6過電壓保護(hù)圖5.11單根架空避雷線的保護(hù)(3)避雷網(wǎng)和避雷帶避雷網(wǎng)和避雷帶普遍用來保護(hù)高層建筑物免遭直擊雷和感應(yīng)雷的侵害。避雷帶采用直徑不小于8mm的圓鋼或截面不小于48mm2、厚度不小于4mm的扁鋼，沿屋頂周圍裝設(shè)，高出屋面100～159mm，支持卡間距為1～1.5m。避雷網(wǎng)則除了沿屋頂周圍裝設(shè)外，屋頂上面還用圓鋼或扁鋼縱橫連接成網(wǎng)狀。避雷帶、避雷網(wǎng)必須經(jīng)1～2根引下線與接地裝置可靠地連接。(4)避雷器由前所述，當(dāng)雷電所產(chǎn)生的感應(yīng)過電壓沿架空線路侵入變配電所或其他建筑物內(nèi)時，將發(fā)生閃絡(luò)，甚至將電氣設(shè)備的絕緣擊穿。因此，假如在電氣設(shè)備的電源進(jìn)線端并聯(lián)一種保護(hù)設(shè)備，如圖5.11所示，令其放電電壓低于被保護(hù)設(shè)備的絕緣耐壓值，當(dāng)過電壓來臨時，該保護(hù)設(shè)備立即對地放電，從而使被保護(hù)設(shè)備免受雷擊。常用避雷器的形式有閥式、管式、保護(hù)間隙和金屬氧化物等。5.6過電壓保護(hù)(3)避雷網(wǎng)和避雷帶5.6過電壓保護(hù)5.6過電壓保護(hù)圖5.11避雷器的連接5.6過電壓保護(hù)圖5.11避雷器的連接1）閥式避雷器閥式避雷器主要分為普通閥式避雷器和磁吹閥式避雷器兩大類。普通閥式避雷器有FS和FZ兩種系列；磁吹閥式避雷器有FCD和FCZ兩種系列。閥式避雷器型號中的符號含義如下：F—閥式避雷器；S—配（變）電作用；Z—電站用；Y—線路用；D—旋轉(zhuǎn)電機(jī)用；C—具有磁吹放電間隙。閥式避雷器主要由平板火花間隙與碳化硅電阻片（閥片）串聯(lián)而成，裝在密封的瓷管內(nèi)，外殼有接線螺栓供安裝用。避雷器中的碳化硅電阻具有非線性特性,在正常電壓時其阻值很大,過電壓時其阻值隨之變小。閥式避雷器在正常的工頻電壓作用下火花間隙不被擊穿，但在雷電波過電壓下，避雷器的火花間隙被擊穿；碳化硅電阻的阻值隨之變得很小，雷電波巨大的雷電流順利地通過電阻流入大地中，電阻閥片對尾隨雷電流而來的工頻電壓呈現(xiàn)了很大的電阻，從而工頻電流被火花間隙阻斷，線路恢復(fù)正常運(yùn)行。由此可見，電阻閥片和火花間隙的密切配合使避雷器很像一個閥門，對于雷電流“閥門”打開，對于工頻電流“閥門”則關(guān)閉，故稱之為閥式避雷器FS系列閥式避雷器的結(jié)構(gòu)如圖5.12（a）所示，此系列避雷器閥片直徑較小，通流容量較低，一般用于保護(hù)變配電設(shè)備和線路。FZ系列閥式避雷器的結(jié)構(gòu)如圖5.12（b）所示，此系列避雷器閥片直徑較大，且火花間隙并聯(lián)了具有非線性的碳化硅電阻，通流容量較大，一般用于保護(hù)35kV及以上大、中型工廠中總降壓變電所的電氣設(shè)備。5.6過電壓保護(hù)1）閥式避雷器5.6過電壓保護(hù)5.6過電壓保護(hù)圖5.12閥式避雷器的結(jié)構(gòu)(a)FS-10閥式避雷器；(b)FZ-10閥式避雷器5.6過電壓保護(hù)圖5.12閥式避雷器的結(jié)構(gòu)磁吹閥式避雷器（FCD型）的內(nèi)部附有磁吹裝置來加速火花間隙中電弧的熄滅，專門用來保護(hù)重要的或絕緣較為薄弱的設(shè)備，如高壓電動機(jī)等。2）保護(hù)間隙和管式避雷器保護(hù)間隙是最簡單的防雷設(shè)備，其原理結(jié)構(gòu)如圖5.13所示。保護(hù)間隙一般用鍍鋅圓鋼制成，由主間隙和輔助間隙兩部分組成。主間隙做成角形的，水平安裝，以便滅弧。為了防止主間隙被外來的物體短路而引起誤動作，在主間隙的下方串聯(lián)有輔助間隙。因?yàn)楸Ｗo(hù)間隙滅弧能力弱，一般要求與自動重合閘裝置配合使用，以提高供電的可靠性。管式避雷器的基本元件是安裝在產(chǎn)氣管內(nèi)的火花間隙，間隙由棒型和環(huán)型電極構(gòu)成，如圖5.14所示。管式避雷器由滅弧管內(nèi)間隙和外間隙組成。滅弧管一般用纖維膠木等能在高溫下產(chǎn)生氣體的材料制成。當(dāng)雷電波過電壓來臨時，管式避雷器的內(nèi)、外間隙被擊穿，雷電流通過接地線泄入大地。接踵而來的工頻電流產(chǎn)生強(qiáng)烈的電弧，電弧燃燒管壁并產(chǎn)生大量氣體從管口噴出，很快地吹滅電弧。同時外部間隙恢復(fù)絕緣，使滅弧管或避雷器與系統(tǒng)隔開，系統(tǒng)恢復(fù)正常運(yùn)行。5.6過電壓保護(hù)磁吹閥式避雷器（FCD型）的內(nèi)部附有磁吹裝置來5.6過電壓保護(hù)5.6過電壓保護(hù)(4)引下線引下線是連接防雷裝置與接地裝置的一段導(dǎo)線，其作用是將雷電流引入接地裝置。一般可用圓鋼或扁鋼制成。圓鋼直徑不小于8mm；扁鋼截面積不小于48mm2，厚度不小于4mm。引下線可以明裝，也可以暗裝。明裝時，必須沿建筑物的外墻敷設(shè)。引下線應(yīng)在地面上1.7m和地面下0.3m的一段線上用鋼管或塑料管加以保護(hù)；在1.8m處設(shè)斷接卡。暗裝時，可以利用建筑物本身的金屬結(jié)構(gòu)，如鋼筋混凝土柱子的主筋作為引下線，但暗裝的引下線應(yīng)比明裝時增大一個規(guī)格，每根柱子內(nèi)要焊接兩根主筋，各構(gòu)件之間必須連成電氣通路。屋內(nèi)接地干線與防感應(yīng)雷接地裝置的連接不應(yīng)少于2處。(5)接地裝置將雷電流通過引下線引入大地的散流裝置稱為接地裝置。接地裝置由接地體和接地線組成。接地線是連接引下線和接地體的導(dǎo)線，一般用直徑為10mm的圓鋼組成。接地體包含人工接地體和自然接地體（埋入建筑物的鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋；行車的鋼軌；埋地的金屬管道、水管，但可燃液體和可燃?xì)怏w管道除外；敷設(shè)于地面下而數(shù)量不少于2根的電纜金屬外皮等）。在裝設(shè)接地裝置時，首先應(yīng)充分利用自然接地體，以節(jié)約投資。當(dāng)實(shí)地測量所利用的自然接地體電阻不能滿足規(guī)范要求時才考慮添加裝設(shè)人工接地體作為補(bǔ)充。5.6過電壓保護(hù)(4)引下線5.6過電壓保護(hù)人工接地體有垂直埋設(shè)和水平埋設(shè)兩種基本結(jié)構(gòu)，如圖5.15所示。垂直埋設(shè)時，為了減小相鄰接地體的屏蔽效應(yīng)，各接地體之間的距離一般為5m。5.6過電壓保護(hù)人工接地體有垂直埋設(shè)和水平埋設(shè)兩種基本結(jié)構(gòu)，如圖5.15所示2.架空線路的防雷保護(hù)(1)架設(shè)避雷線運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，架設(shè)避雷線是防雷的有效措施。但是它的造價高，所以只在63kV以上的架空線路上才沿全線裝設(shè)，35kV的架空線路上只在進(jìn)、出變電所的一段線路上裝設(shè)，而10kV及以下線路上一般不裝避雷線。(2)提高線路本身的絕緣水平在架空線路上可采用木橫擔(dān)、瓷橫擔(dān)，或采用高一級的絕緣子，以提高線路的防雷水平，這是10kV及以下架空線路防雷的基本措施。(3)利用三角形排列的頂線兼作保護(hù)線由于3～10kV線路通常是中性點(diǎn)不接地的系統(tǒng)，因此可在三角形排列的頂線絕緣子上裝設(shè)保護(hù)間隙。在雷擊時頂線承受雷擊，擊穿保護(hù)間隙，對地泄放雷電流，從而保護(hù)了下面兩根導(dǎo)線，也不會引起線路斷路器跳閘。(4)裝設(shè)自動重合閘裝置線路上因雷擊放電而產(chǎn)生的短路是由電弧引起的。斷路器跳閘后，電弧即自動熄滅。如果采用一次自動ARD裝置，使開關(guān)經(jīng)0.5s或更長時間自動重合閘，電弧通常不會復(fù)燃，從而能恢復(fù)供電，對一般用戶不會有什么影響。(5)個別絕緣薄弱點(diǎn)裝設(shè)避雷器對架空線路上個別絕緣薄弱點(diǎn)，如跨越桿、轉(zhuǎn)角桿、分支桿、帶拉線桿、木桿線路中個別金屬桿或個別橫擔(dān)電桿等處，可裝設(shè)排氣式避雷器或保護(hù)間隙。5.6過電壓保護(hù)2.架空線路的防雷保護(hù)5.6過電壓保護(hù)3.變電所防雷保護(hù)變電所的防雷保護(hù)主要有兩個重要方面:一是要防止變電所建筑物和戶外配電裝置遭受直擊雷；二是防止過電壓雷電波沿進(jìn)線侵入變電所，危及變電所電氣設(shè)備的安全。變電所的防雷保護(hù)常采用以下措施:(1)防直擊雷一般采用裝設(shè)避雷針（線）來防直擊雷。如果變電所位于附近的高大建（構(gòu)）筑物上的避雷針保護(hù)范圍內(nèi)，或者變電所本身是在室內(nèi)的，則不必考慮直擊雷的防護(hù)。(2)雷電波的侵入對35kV進(jìn)線，一般采用在沿進(jìn)線500～600m的這一段距離安裝避雷線并可靠地接地，同時在進(jìn)線上安裝避雷器即可滿足要求。對6～10kV進(jìn)線可以不裝避雷線，只要在線路上裝設(shè)FZ型或FS型閥式避雷器即可，如圖5.16所示。圖5.16中接在母線上的避雷器主要是保護(hù)變壓器不受雷電波危害，在安裝時應(yīng)盡量靠近變壓器，其接地線應(yīng)與變壓器低壓側(cè)接地的中性點(diǎn)及金屬外殼一起接地，如圖5.17所示。5.6過電壓保護(hù)3.變電所防雷保護(hù)5.6過電壓保護(hù)5.6過電壓保護(hù)5.6過電壓保護(hù)4.內(nèi)部過電壓保護(hù)(1)工頻過電壓一般由線路空載、接地故障和甩負(fù)荷引起的工頻過電壓，對3kV~10kV系統(tǒng)一般不超過（工頻過電壓標(biāo)幺值，為系統(tǒng)最高電壓），對35kV系統(tǒng)一般不超過，對110kV一下系統(tǒng)一般不需要采取專門措施限制工頻過電壓。(2)諧振過電壓1）限制諧振首先要適當(dāng)調(diào)整電網(wǎng)的參數(shù)，首先應(yīng)避免諧振發(fā)生，出現(xiàn)諧振時要縮短諧振存在的時間，降低諧振的振幅，削弱諧振的影響，一般是采用電阻阻尼進(jìn)行抑制。2）限制消弧線圈與導(dǎo)線對地電容的串聯(lián)線性諧振的方法是采用欠補(bǔ)償或過補(bǔ)償運(yùn)行方式。3）避免變壓器高壓側(cè)放生不對稱接地故障，斷路器非全相或不同期動作而產(chǎn)生的零序過電壓，要求斷路器三相同期動作、減少在高壓側(cè)使用熔斷器。這也有利于限制斷相引起的鐵磁諧振過電壓。4）限制電壓互感器飽和引起的鐵磁諧振過電壓，可采用勵磁特性較好的電磁式電壓互感器或電容式電壓互感器。若采用帶開口三角形繞組電壓互感器，也可在零序回路中加阻尼電阻。5）開斷空載變壓器操作過電壓的能量不大，其對絕緣的作用不超過雷電沖擊波的作用，可采用閥式避雷器保護(hù)。6）對10kV容量較小的變壓器，當(dāng)采用真空斷路器時，操作過電壓的保護(hù)也可采用阻容吸收裝置。5.6過電壓保護(hù)4.內(nèi)部過電壓保護(hù)5.6過電壓保護(hù)城市軌道交通供變電技術(shù)第五章接地與過電壓保護(hù)新課件城市軌道交通供變電技術(shù)第五章接地與過電壓保護(hù)新課件城市軌道交通供變電技術(shù)第五章接地與過電壓保護(hù)新課件城市軌道交通供變電技術(shù)第五章接地與過電壓保護(hù)新課件城市軌道交通供變電技術(shù)第五章接地與過電壓保護(hù)新課件饞死饞死城市軌道交通供變電技術(shù)第五章接地與過電壓保護(hù)新課件城市軌道交通供變電技術(shù)第五章接地與過電壓保護(hù)新課件城市軌道交通供變電技術(shù)第五章接地與過電壓保護(hù)新課件城市軌道交通供變電技術(shù)第五章接地與過電壓保護(hù)新課件城市軌道交通供變電技術(shù)第五章接地與過電壓保護(hù)新課件城市軌道交通供變電技術(shù)第五章接地與過電壓保護(hù)新課件城市軌道交通供變電技術(shù)第五章接地與過電壓保護(hù)新課件城市軌道交通供變電技術(shù)第五章接地與過電壓保護(hù)新課件城市軌道交通供變電技術(shù)第五章接地與過電壓保護(hù)新課件城市軌道交通供變電技術(shù)第五章接地與過電壓保護(hù)新課件城市軌道交通供變電技術(shù)第五章接地與過電壓保護(hù)新課件城市軌道交通供變電技術(shù)第五章接地與過電壓保護(hù)新課件PPT研究院POWERPOINTACADEMYPPT研究院POWERPOINTACADEMY城市軌道交通供變電技術(shù)第五章接地與過電壓保護(hù)新課件城市軌道交通供變電技術(shù)第五章接地與過電壓保護(hù)新課件在線教務(wù)輔導(dǎo)網(wǎng)：

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第5章接地與過電壓保護(hù)5.1接地的基本概念及分類一、接地的基本概念接地是描述供電系統(tǒng)中電氣裝置或電氣設(shè)備的某些導(dǎo)電部分與地的電氣連接關(guān)系。它是維護(hù)系統(tǒng)和設(shè)備運(yùn)行可靠性、穩(wěn)定性，保護(hù)設(shè)備和人身安全，防止雷電危害，抑制電磁干擾等必不可少的措施。接地處理的正確與否，尤其對供電系統(tǒng)安全運(yùn)行、保護(hù)設(shè)備絕緣免受異常過電壓破壞、防止人身遭受電擊有重要的作用。在供電系統(tǒng)中，接地的范圍很廣。凡是電氣系統(tǒng)及設(shè)備都涉及接地問題。接地問題就是要說明電氣系統(tǒng)及設(shè)備對地的關(guān)系，其中“地”的概念包括大地，或指范圍更加廣泛、能用來代替大地的等效導(dǎo)體，比如飛機(jī)、輪船的金屬外殼等。另外需要說明的是，“不接地”也是接地的一種形式，在城市軌道交通工程中，關(guān)于地的概念也很多，有大地(earth)、結(jié)構(gòu)地(tunnelearth)、牽引系統(tǒng)地(tractionsystemearth)等，其中牽引系統(tǒng)地即為直流牽引供電系統(tǒng)回流用的走行軌(therunningrail)。在供電系統(tǒng)接地論述中，接地一般指與變電所接地母排直接連接，或通過設(shè)備中的接地排與變電所接地母排連接，而不是指與埋在大地內(nèi)的接地極直接相連接。5.1接地的基本概念及分類二、接地的分類按照供電系統(tǒng)電流制式和頻率可劃分為交流供電系統(tǒng)的工頻接地、直流牽引供電系統(tǒng)的接地和雷電及過電壓的沖擊接地。按照供電系統(tǒng)電壓等級可劃分為高壓系統(tǒng)的接地、中壓系統(tǒng)的接地和低壓系統(tǒng)的接地。目前接地的分類多按其作用進(jìn)行劃分。接地按其作用可分為兩類，其一為功能性接地，這是為了系統(tǒng)正常運(yùn)行的可靠性及異常情況下保障系統(tǒng)的穩(wěn)定性而設(shè)置的，如工作接地、電磁兼容接地等，主變壓器、配電變壓器的中性點(diǎn)接地就屬于工作接地。其二為保護(hù)性接地，這是以人身和設(shè)備安全為目的的，如保護(hù)接地、防雷及過電壓接地、防靜電接地等。5.1接地的基本概念及分類二、接地的分類5.1接地的基本概念及分類

工作接地是處理系統(tǒng)內(nèi)電源端帶電導(dǎo)體的接地問題，是為了保證供電系統(tǒng)的正常運(yùn)行，防止系統(tǒng)振蕩，保證繼電保護(hù)的可靠性。如，工作接地采用直接接地方式，可在系統(tǒng)發(fā)生接地故障時，產(chǎn)生較大的接地故障電流，使繼電保護(hù)迅速動作，切除故障回路。

電磁兼容接地是為了保證器件、電路、設(shè)備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中能夠正常工作，且不對該電磁環(huán)境中的任何器件、電路、設(shè)備或系統(tǒng)構(gòu)成不能承受的電磁干擾。

保護(hù)接地是為了防止電氣設(shè)備絕緣損壞，或產(chǎn)生漏電時，使正常運(yùn)行不帶電的電氣設(shè)備、外露可導(dǎo)電部分或電氣裝置外露可導(dǎo)電部分帶電而導(dǎo)致電擊危險。保護(hù)接地能夠在設(shè)備絕緣破壞時，降低電氣設(shè)備外露可導(dǎo)電部分對地的電壓，從而降低人身接觸該可導(dǎo)電部分對地的接觸電壓。保護(hù)接地還為接地故障電流提供了返回電源的通路，但只有系統(tǒng)接地為直接接地或小電阻接地時，才會形成較大的故障電流，保護(hù)裝置快速動作切除故障回路。5.1接地的基本概念及分類工作接地是處理系統(tǒng)內(nèi)電源端帶電導(dǎo)體的接地問題，

防雷接地是為雷電流提供導(dǎo)入大地的通路，防止或減輕建筑物、構(gòu)筑物、電氣設(shè)備等遭受雷電流的破壞，防止人身遭受雷擊。防雷接地分直擊雷接地和雷擊感應(yīng)過電壓保護(hù)裝置的接地。直擊雷通過防雷裝置進(jìn)行防護(hù)，由接閃器、防雷引下線和接地極組成，直擊雷的接地就是將接閃器引導(dǎo)的雷電流經(jīng)過防雷引下線引至接地極。對雷電感應(yīng)過電壓應(yīng)設(shè)置避雷器保護(hù)，避雷器安裝在配電裝置（如開關(guān)柜）內(nèi)，避雷器一端與相線連接，另一端接地，當(dāng)雷電感應(yīng)過電壓超過避雷器的放電值，避雷器被擊穿，從而保護(hù)電氣設(shè)備絕緣不被損壞。

內(nèi)部過電壓設(shè)備的接地也是為系統(tǒng)運(yùn)行產(chǎn)生的異常電磁能量提供向大地釋放的通路，避免設(shè)備絕緣破壞。內(nèi)部過電壓保護(hù)設(shè)備也是避雷器或阻容吸收裝置，一端接在相線上，另一端接地，當(dāng)內(nèi)部過電壓超過避雷器的放電值，避雷器被擊穿，從而保護(hù)電氣設(shè)備絕緣不被損壞。5.1接地的基本概念及分類防雷接地是為雷電流提供導(dǎo)入大地的通路，防止或5.2綜合接地和等電位聯(lián)結(jié)一、綜合接地系統(tǒng)綜合接地系統(tǒng)是指供電系統(tǒng)和需要接地的其他設(shè)備系統(tǒng)的各種接地采用共同接地極的方式，目前城市軌道交通工程多采用綜合接地系統(tǒng)。供電系統(tǒng)中，同時存在多個用于不同目的、不同用途的接地系統(tǒng)，這一點(diǎn)在接地分類中已進(jìn)行了說明。在交流系統(tǒng)中任一電壓等級都同時存在工作接地和保護(hù)接地的問題，如，110/35kV主變電所中存在110kV設(shè)備的保護(hù)接地、35kV系統(tǒng)的工作接地、35kV設(shè)備的保護(hù)接地；車站35/0.4kV降壓變電所中存在35kV設(shè)備的保護(hù)接地、0.4kV系統(tǒng)的工作接地、0.4kV設(shè)備的保護(hù)接地。城市軌道交通工程中的通信等其他設(shè)備系統(tǒng)也需要設(shè)置用于設(shè)備正常工作以及設(shè)備和人身安全的工作接地、防雷接地和保護(hù)接地，因此，一個車站內(nèi)要求接地的系統(tǒng)和設(shè)備很多。從接地裝置的要求上，可以共用接地裝置，也可以分設(shè)，但分設(shè)接地裝置時強(qiáng)電和弱電接地裝置需要相距20m以上。在分開設(shè)置不同的接地裝置時，若距離不能滿足要求，將導(dǎo)致由于接地裝置電位不同所帶來的不安全因素，不同接地導(dǎo)體之間的耦合影響也難以避免，會引起相互干擾，因此，目前城市軌道交通工程多采用綜合接地系統(tǒng)。5.2綜合接地和等電位聯(lián)結(jié)一、綜合接地系統(tǒng)

綜合接地系統(tǒng)是指供電系統(tǒng)和需要接地的其他設(shè)備系統(tǒng)的系統(tǒng)接地、保護(hù)接地、電磁兼容接地和防雷接地等采用共同的接地裝置，并實(shí)施等電位聯(lián)結(jié)措施。各類接地可以采用單獨(dú)的接地線，但接地極和“等電位面”是共用的，不存在不同接地系統(tǒng)接地導(dǎo)體之間的耦合問題，也避免了采用不同接地導(dǎo)體時產(chǎn)生的電位不同問題。綜合接地裝置的接地電阻值按照接入設(shè)備的要求和人身安全防護(hù)的要求等方面綜合確定，綜合接地裝置的接地電阻值必須不大于接入設(shè)備所要求的最小接地電阻值。

綜合接地系統(tǒng)一般由共用接地極引出兩個接地母排，即一個強(qiáng)電接地母排，一個弱電接地母排，分別用于供電系統(tǒng)和通信信號等弱電系統(tǒng)的各類接地，如圖13.1所示。5.2綜合接地和等電位聯(lián)結(jié)綜合接地系統(tǒng)是指供電系統(tǒng)和需要接地的其他設(shè)備系圖5.1綜合接地系統(tǒng)示意圖5.2綜合接地和等電位聯(lián)結(jié)圖5.1綜合接地系統(tǒng)示意圖5.2綜合接地和等電位聯(lián)結(jié)二、等電位聯(lián)結(jié)在電氣裝置間或某一空間內(nèi)，將金屬可導(dǎo)電部分包括電氣裝置外露可導(dǎo)電部分和電氣裝置外部可導(dǎo)電部分，以恰當(dāng)?shù)姆绞交ハ嗦?lián)結(jié)，使其電位相等或相近，此類連接稱為等電位聯(lián)結(jié)。對設(shè)備和人身安全造成危害的電氣問題，都不是因?yàn)殡娢坏母呋虻鸵鸬?，人身遭受電擊、電氣火?zāi)的發(fā)生和電子信息設(shè)備的損壞，主要原因是由電位差引起的放電造成的。消除或減少電位差，是消除此類電氣災(zāi)害的有效措施。采用等電位聯(lián)結(jié)可以有效消除或減小各部分之間的電位差，有效防止人身遭受電擊、電氣火災(zāi)等事故的發(fā)生。等電位聯(lián)結(jié)可分為總等電位聯(lián)結(jié)、輔助等電位聯(lián)結(jié)和局部等電位聯(lián)結(jié)。

總等電位聯(lián)結(jié)是將下列可導(dǎo)電部分包括總保護(hù)導(dǎo)體、總接地導(dǎo)體或總接地端子，建筑物內(nèi)的金屬管道（通風(fēng)、空調(diào)、水管等）和可利用的建筑物金屬部分進(jìn)行連接，以降低車站、建筑物內(nèi)間接接觸電壓和不同金屬部件間的電位差，并消除自建筑物外經(jīng)電氣線路和各種金屬管道引入危險故障電壓的危害。5.2綜合接地和等電位聯(lián)結(jié)二、等電位聯(lián)結(jié)5.2綜合接地和等電位聯(lián)結(jié)圖5.2總等電位聯(lián)結(jié)示意圖5.2綜合接地和等電位聯(lián)結(jié)圖5.2總等電位聯(lián)結(jié)示意圖5.2綜合接地和等電位聯(lián)結(jié)

輔助等電位聯(lián)結(jié)，是將可同時觸及的兩個或幾個可導(dǎo)電部分，進(jìn)行電氣連通，使他們之間的故障接觸電壓小于接觸電壓安全限值。

局部等電位聯(lián)結(jié)，是在某一個局部電氣裝置范圍內(nèi)，通過局部等電位聯(lián)結(jié)板，將該范圍內(nèi)電氣設(shè)備外露可導(dǎo)電部分和外部可導(dǎo)電部分等進(jìn)行電氣連通，使該局部范圍內(nèi)，故障接觸電壓小于接觸電壓安全限值。等電位聯(lián)結(jié)是安全接地的重要內(nèi)容，是間接接觸防護(hù)的主要措施，它不是強(qiáng)調(diào)與地的聯(lián)結(jié)，而是要求人身所能同時接觸到的、電氣系統(tǒng)正常運(yùn)行不帶電而異常時可能帶電的設(shè)備外露可導(dǎo)電部分（金屬外殼）和設(shè)備外部可導(dǎo)電部分相互之間的電氣連接，從而避免或減小兩者或多者之間的電位差，防止人身發(fā)生觸電危險?？偟入娢缓途植康入娢宦?lián)結(jié)能夠避免從接觸的可導(dǎo)電物體外部引入的異常電位造成的接觸電壓危害，如雷擊、中壓系統(tǒng)接地故障引起的異常高電位的危害。輔助等電位聯(lián)結(jié)能夠避免被接觸可導(dǎo)電物本身如低壓設(shè)備外殼所在系統(tǒng)產(chǎn)生漏電帶來異常電位的危害。5.2綜合接地和等電位聯(lián)結(jié)輔助等電位聯(lián)結(jié)，是將可同時觸及的兩個或幾個可導(dǎo)電部分5.3交流供電系統(tǒng)的接地交流接地系統(tǒng)指包括高壓、中壓和低壓配電系統(tǒng)的工作接地、保護(hù)接地、防雷及過電壓接地等。城軌交流供電系統(tǒng)的電壓等級一般有110kV、35kV、10kV、0.4kV等，其接地內(nèi)容包括工作接地、電磁兼容接地等功能性接地和電氣裝置的接地、防雷接地、過電壓設(shè)備接地等保護(hù)性接地。系統(tǒng)的工作接地包括電源中性點(diǎn)、中性線、保護(hù)中性線、電流互感器、電壓互感器、三工位負(fù)荷開關(guān)、接地開關(guān)等接地。電源中性點(diǎn)、中性線、保護(hù)中性線的接地是指主變壓器、配電變壓器中性點(diǎn)的接地方式．是與變電所接地母排直接連接關(guān)系。電流互感器、電壓互感器、三工位負(fù)荷開關(guān)、接地開關(guān)等設(shè)備或電氣元件均設(shè)在成套開關(guān)設(shè)備中，這些接地不直接與變電所接地母排單獨(dú)連接，而先與開關(guān)設(shè)備中的接地排相連，通過設(shè)備的保護(hù)接地線與變電所接地母排相連。電氣裝置的保護(hù)接地為各種電氣裝置外露可導(dǎo)電部分與變電所接地母排的電氣連接；防雷接地指接閃器通過防雷引下線與大地的連接；過電壓設(shè)備的接地就是為防止過電壓擊穿設(shè)備絕緣而設(shè)置的避雷器的接地，避雷器也設(shè)在開關(guān)設(shè)備內(nèi)，因此避雷器的接地端與開關(guān)設(shè)備接地排相連接，通過開關(guān)設(shè)備的保護(hù)接地線與變電所接地母排連接，實(shí)現(xiàn)接地。5.3交流供電系統(tǒng)的接地交流接地系統(tǒng)指包括高壓、中壓一、工作接地工作接地方式分為兩類：其一，電源中性點(diǎn)非直接接地方式，包括中性點(diǎn)不接地、中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地和中性點(diǎn)經(jīng)高電阻接地，由于發(fā)生單相對地短路時，接地電流較小，也稱為小電流接地方式；其二，電源中性點(diǎn)直接接地或小電阻接地方式，也稱為大電流接地方式。5.3交流供電系統(tǒng)的接地一、工作接地工作接地方式分為兩類：5.3交流供電系統(tǒng)1.電源中性點(diǎn)不接地中性點(diǎn)不接地方式單相接地時允許帶故障運(yùn)行2小時，供電連續(xù)性好，接地相故障電流為線路及設(shè)備的電容電流，但同時非接地相的相電壓升高為原來的倍，過電壓水平要求高，線路及設(shè)備要求有較高的工頻絕緣水平。系統(tǒng)標(biāo)稱電壓越高，此中接地方式對電氣設(shè)備投資的影響越大，不宜用于110kV以上電壓等級。在10kV～66kV電壓等級可以采用中性點(diǎn)不接地方式，但電容電流不能超過允許值，否則接地電弧不易自熄，易產(chǎn)生較高弧光間歇接地過電壓。當(dāng)35kV、66kV系統(tǒng)的接地電容電流不超過10A時，可以采用中性點(diǎn)不接地方式。10kV電纜線路構(gòu)成的系統(tǒng)接地電容電流不超過30A時，可以采用不接地系統(tǒng)，當(dāng)10kV為架空線路時，電容電流分別為10A或20A，前者使用鋼筋混凝土、金屬桿塔，后者采用非鋼筋混凝土、非金屬桿塔。5.3交流供電系統(tǒng)的接地1.電源中性點(diǎn)不接地5.3交流供電系統(tǒng)的接地2.中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈或高電阻接地當(dāng)接地電容電流超過不接地方式允許值，可采用消弧線圈補(bǔ)償電容電流，使接地電弧瞬間熄滅，以消除弧光間歇接地過電壓。也可采用中性點(diǎn)經(jīng)高