城市軌道交通供電接地系統(tǒng)

第5章接地系統(tǒng)易東

西南交通大學(xué)電氣工程學(xué)院城市軌道交通供電城市軌道交通供電接地系統(tǒng)共59頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第1頁(yè)!第5章接地系統(tǒng)基本概念

安全用電知識(shí)5.1接地系統(tǒng)現(xiàn)狀5.2綜合接地系統(tǒng)5.3故障狀態(tài)下地網(wǎng)電阻對(duì)其電位的影響5.4地網(wǎng)電位升高對(duì)弱電或低壓設(shè)備的危害城市軌道交通供電接地系統(tǒng)共59頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第2頁(yè)!基本概念大地接地體土壤電阻率和對(duì)地電阻結(jié)構(gòu)接地、隧道接地和牽引系統(tǒng)接地地電位和軌電位接觸電壓可接近電壓城市軌道交通供電接地系統(tǒng)共59頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第3頁(yè)!大地

從電氣的角度來(lái)看，大地可被定義為導(dǎo)電的土壤，人們習(xí)慣認(rèn)為它任一點(diǎn)的電位都等于零。通常還會(huì)使用參考大地，零點(diǎn)接地，分離大地或者遙遠(yuǎn)大地。供電設(shè)備的接地裝置和大地之間的距離可以是幾十米甚至長(zhǎng)達(dá)1km，它取決于接地裝置的尺寸、土壤成分以及接地電流的幅值。大地可作為決定軌電位大小的參考（即：鋼軌對(duì)大地電位）。

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【問(wèn)]大地地的電位和電氣地的電位有什么區(qū)別?【答】大地由于能吸收無(wú)限電荷，因此大地地的電位宏觀上看為零電位。由于大地中自然電場(chǎng)和人工電場(chǎng)的影響，大地各點(diǎn)的電位是不同的，工程上把離開(kāi)人工電場(chǎng)(接地體)20m遠(yuǎn)處的地電位視為零電位。

電氣地的電位和電氣系統(tǒng)注入大地的電流大小有關(guān)，當(dāng)有大電流流入電氣地時(shí)，電氣地的電位可能達(dá)到很高的電壓，尤其是雷電流流入電氣地時(shí)，電氣地的瞬時(shí)電位可高達(dá)數(shù)十萬(wàn)伏，因此單獨(dú)設(shè)置的防雷接地點(diǎn)，不能設(shè)在門(mén)口和人行道下。在選擇電氣地時(shí)，還要遠(yuǎn)離人工電場(chǎng)，即和其他電氣系統(tǒng)的地要遠(yuǎn)離，希望離開(kāi)20m，若無(wú)法遠(yuǎn)離時(shí)，最小距離為5m。城市軌道交通供電接地系統(tǒng)共59頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第5頁(yè)!

【問(wèn)]何謂接地?[答]將電力系統(tǒng)或電氣裝置的某一部分經(jīng)接地線連接到接地極上，稱為接地。電力系統(tǒng)中接地的部分一般是中性點(diǎn)，也可以是相線上的某一點(diǎn)。電氣裝置的接地部分則是正常情況下不帶電的金屬導(dǎo)體，一般為金屬外殼。

為了安全保護(hù)的需要，把不屬于電氣裝置的導(dǎo)體(也可稱為電氣裝置外的導(dǎo)體)，例如水管、風(fēng)管、輸油管及建筑物的金屬構(gòu)件和接地極相連，稱為接地;幕墻玻璃的金屬立柱等和接地極相連，也稱接地。城市軌道交通供電接地系統(tǒng)共59頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第6頁(yè)!

2.功能性接地也可分為四種:

工作接地為了保證電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行，在電力系統(tǒng)的適當(dāng)?shù)胤竭M(jìn)行接地，稱為工作接地。交流系統(tǒng)中，此點(diǎn)一般為中性點(diǎn)。

邏輯接地為了獲得穩(wěn)定的參考電位，將電子設(shè)備中的適當(dāng)金屬件作為參考零電位，需獲得零電位的電子器件接在此金屬件上，這種接法稱為邏輯接地。

屏蔽接地將金屬殼或金屬網(wǎng)接地，保護(hù)殼或網(wǎng)內(nèi)的電子設(shè)備不受外界的電氣干擾，或者使殼內(nèi)或網(wǎng)內(nèi)的電子設(shè)備不對(duì)外部電子設(shè)備引起干擾。

信號(hào)接地為保證信號(hào)具有穩(wěn)定的基準(zhǔn)電位而設(shè)置的接地，稱為信號(hào)接地。城市軌道交通供電接地系統(tǒng)共59頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第7頁(yè)!

[問(wèn)]安全電壓和使用環(huán)境有什么關(guān)系?[答]安全電壓是為了防止人身遭受電擊。電擊的程度與人體阻抗有關(guān)，而人體的阻抗與接觸狀況有極大的關(guān)系，在不同的狀況下，人體的阻抗是不同的。

人體阻抗與接觸狀況的關(guān)系，通常分為三類:1.干燥的皮膚，干燥的環(huán)境，高電阻的地面:此時(shí)人體阻抗最大2.潮濕的皮膚，潮濕的環(huán)境，低電阻的地面:此時(shí)人體阻抗很小。

3.人浸在水中:此時(shí)人體阻抗可忽略不計(jì)。

城市軌道交通供電接地系統(tǒng)共59頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第8頁(yè)!結(jié)構(gòu)接地、隧道接地和牽引系統(tǒng)接地<1>

接地系統(tǒng)由幾個(gè)接地體組成，這幾個(gè)接地體之間用導(dǎo)線互相連接。預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中互相連接的鋼筋、金屬元件或者其他結(jié)構(gòu)被定義為結(jié)構(gòu)接地。這些結(jié)構(gòu)包括車(chē)站和專用建筑物、橋梁、高架橋、混凝土路面的道路和隧道。隧道的結(jié)構(gòu)接地也稱做隧道接地。電氣化鐵道的走形軌，被用作回流導(dǎo)體并特意與大地連接，它們形成了牽引系統(tǒng)接地。牽引系統(tǒng)接地還包括與之相連的導(dǎo)電部件。

城市軌道交通供電接地系統(tǒng)共59頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第9頁(yè)!地電位和軌電位

地電位發(fā)生于接地體和遠(yuǎn)處大地之間。接地體的對(duì)地電阻和流經(jīng)接地體的電流決定了地電位的大小。走行軌中的牽引回流引起地電位也稱為軌電位。無(wú)論是在運(yùn)行狀態(tài)還是在故障狀態(tài)下，軌電位都會(huì)在走行軌和與之相連的導(dǎo)電體上產(chǎn)生。

城市軌道交通供電接地系統(tǒng)共59頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第10頁(yè)!【問(wèn)】何謂接觸電壓?[答】電氣設(shè)備因絕緣損壞，發(fā)生碰殼短路時(shí)，人觸及此電氣設(shè)備就有遭到電擊的危險(xiǎn)。為了衡量危險(xiǎn)程度，測(cè)出離電氣設(shè)備水平方向0.8m(相當(dāng)于跨步距離)的地電位和電氣裝置垂直方向0.8m處(人手觸及的部位)的設(shè)備發(fā)生故障時(shí)所帶的電位、兩者的電位差稱為接觸電壓。

如果設(shè)備未接地，220V的相線碰殼，這時(shí)產(chǎn)生的接觸電壓可達(dá)到相電壓大小;如果設(shè)備接地，其接觸電壓與設(shè)備的接地電阻大小有關(guān)，當(dāng)設(shè)備的接地電阻與電源的工作接地電阻相等時(shí)，接觸電壓可達(dá)到110V

設(shè)備的接地即使非常好，在故障電壓未切斷前，接觸電壓也是存在的。只有故障電壓被斷路器或熔絲切斷后，才解除電擊的危險(xiǎn)。城市軌道交通供電接地系統(tǒng)共59頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第11頁(yè)!

【問(wèn)】何謂跨步電壓?【答】當(dāng)電氣裝置發(fā)生對(duì)地短路故障后，故障電流從故障點(diǎn)的地通過(guò)大地到接地極，回到電源，于是在故障點(diǎn)的地和接地極周?chē)a(chǎn)生一個(gè)電場(chǎng)，離故障點(diǎn)的地或接地極的地越近，電位越高，越遠(yuǎn)則電位越低，離開(kāi)20m，則可視為零。人兩腳分開(kāi)相距約為0.8m時(shí)，站在這個(gè)電場(chǎng)內(nèi)，由于兩腳處于不同的電位點(diǎn)，就有一個(gè)電位差，此電位差稱為跨步電壓。當(dāng)人處于電場(chǎng)內(nèi)有麻電感覺(jué)時(shí)，不能奔跑逃離電場(chǎng)，而應(yīng)該單腳跳或細(xì)步離開(kāi)電場(chǎng)。城市軌道交通供電接地系統(tǒng)共59頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第12頁(yè)!一．電力的輸配過(guò)程及低壓供電系統(tǒng)簡(jiǎn)介

（一）電力的傳輸和分配

10kV一般車(chē)間110kV6kV照明配電380/220V10kV發(fā)電廠∽單位（地區(qū)）變電所升壓變電所區(qū)域降壓變電所(輸、配電系統(tǒng)簡(jiǎn)圖)住宅動(dòng)力配電高壓配電車(chē)間城市軌道交通供電接地系統(tǒng)共59頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第13頁(yè)!若變壓器無(wú)中性線且中性點(diǎn)不接地，以I表示，所形成的供電系統(tǒng)（亦即中性點(diǎn)不接地的電網(wǎng)）為三相三線制。

若變壓器有中性線且中性點(diǎn)接地，以T表示，此時(shí)中性點(diǎn)與大地等電位，可稱為零點(diǎn)，而中性線則稱為零線，所形成的供電系統(tǒng)（亦即中性點(diǎn)接地的電網(wǎng)）為三相四線制。

（

三相四線制供電系統(tǒng)）高壓側(cè)低壓側(cè)接地體L1N（零線）L2L3城市軌道交通供電接地系統(tǒng)共59頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第14頁(yè)!

二．人體觸電及急救

人體觸電是電氣事故中最主要的事故之一，它指人體觸及帶電體后，電流對(duì)人體造成的傷害。

（一）觸電的類型觸電是指人體觸及帶電體后，電流對(duì)人體造成的傷害。它有兩種類型，即電擊和電傷。

1．電擊人們通常所說(shuō)的觸電就是指電擊，大部分觸電死亡事故都是由電擊造成的。

2．電傷電傷是指電流的熱效應(yīng)、化學(xué)效應(yīng)、機(jī)械效應(yīng)及電流本身作用造成的人體傷害。電傷往往出現(xiàn)在高壓觸電事故中。電擊和電傷常會(huì)同時(shí)發(fā)生。城市軌道交通供電接地系統(tǒng)共59頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第15頁(yè)!

2.人體的電阻值人體的電阻值通常在10kΩ—100kΩ之間，基本上按表皮角質(zhì)層電阻大小而定。但它會(huì)隨時(shí)、隨地、隨人等因素而變化，存在相當(dāng)?shù)夭淮_定性。

3.加在人體上的電壓

當(dāng)人體電阻一定時(shí)，作用于人體的電壓越高，通過(guò)人體的電流越大。目前，我國(guó)采用的安全電壓以36伏和12V兩個(gè)等級(jí)居多。

4.通過(guò)人體電流的時(shí)間電流對(duì)人體的傷害與電流通過(guò)人體時(shí)間的長(zhǎng)短有關(guān)。通電時(shí)間越長(zhǎng)，因人體發(fā)熱出汗和電流對(duì)人體組織的電解作用，人體電阻逐漸降低，導(dǎo)致通過(guò)人體電流增大，觸電的危險(xiǎn)性亦隨之增加。

5．電源頻率

常用的5OHz的工頻交流電對(duì)人體的傷害程度最為嚴(yán)重。當(dāng)電源的頻率偏離工頻越遠(yuǎn)，對(duì)人體的傷害程度越輕。不過(guò)，高壓高頻電流對(duì)人體依然是十分危險(xiǎn)的。城市軌道交通供電接地系統(tǒng)共59頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第16頁(yè)!（三）人體觸電的方式大體可分為直接接觸觸電和間接觸電兩大類。

1.直接接觸觸電人體任何部位直接接觸處于電氣設(shè)備的帶電部分而形成的觸電。這是各種觸電形式中后果最嚴(yán)重的一種。直接接觸觸電分為單相觸電和兩相觸電。電網(wǎng)中性點(diǎn)接地的單相觸電(b)電網(wǎng)中性點(diǎn)不接地的單相觸電(C)兩相觸電（

人體與帶電體直接接觸）城市軌道交通供電接地系統(tǒng)共59頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第17頁(yè)!電網(wǎng)中性點(diǎn)接地的單相觸電(b)電網(wǎng)中性點(diǎn)不接地的單相觸電(C)兩相觸電（

人體與帶電體直接接觸）（2）兩相觸電（兩線觸電）人體同時(shí)接觸兩根帶電相線（火線）。這是最危險(xiǎn)的觸電。城市軌道交通供電接地系統(tǒng)共59頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第18頁(yè)!

（1）接觸電壓觸電為保證安全，通常情況下電氣設(shè)備的外殼都經(jīng)過(guò)了接地處理。當(dāng)設(shè)備因一相絕緣損壞碰殼漏電時(shí)，接地電流將自設(shè)備外殼通過(guò)接地體向四周大地(20m為半徑)成半球狀流散，接地體周?chē)a(chǎn)生不同電位。

此時(shí)若人體觸及漏電設(shè)備外殼時(shí)，將視人體所處的位置與接地體的距離產(chǎn)生不同的接觸電壓。當(dāng)人體離接地體越遠(yuǎn)，接觸電壓越大；當(dāng)人體處于接地體附近，接觸電壓接近于零。

（2）跨步電壓觸電帶電體著地時(shí)，電流流過(guò)周?chē)寥溃a(chǎn)生電壓降，人體接近著地點(diǎn)時(shí)，兩腳之間形成跨步電壓，其大小決定于離著地點(diǎn)的遠(yuǎn)近及兩腳正對(duì)著地點(diǎn)的跨步距離。通常情況下，距著地點(diǎn)20m外可不必考慮跨步電壓，視為安全區(qū)。城市軌道交通供電接地系統(tǒng)共59頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第19頁(yè)!（一）保護(hù)接地

一旦發(fā)生碰殼事故，利用接地體具有很小的電阻，將碰殼設(shè)備對(duì)地電壓限制在安全電壓以下。

但應(yīng)該注意地是：保護(hù)接地只適合于中性點(diǎn)不接地的電網(wǎng)，在中性點(diǎn)接地的電網(wǎng)中使用不能完全保證安全。(保護(hù)接地)L1L2L3城市軌道交通供電接地系統(tǒng)共59頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第20頁(yè)!TN系統(tǒng)根據(jù)設(shè)備金屬外殼與電網(wǎng)的零線的連接方式不同分為三類：

1．TN-C系統(tǒng)我國(guó)當(dāng)前所普遍采用的TN系統(tǒng)(俗稱三相四線制)中，保護(hù)零線PE和工作零線N是合為一體的，稱為PEN線。接零保護(hù)時(shí)，將設(shè)備金屬外殼與PEN線連接。L1L2L3PEN（a）L1L2L3NPE（b）L1L2L3NPE（c）（TN系統(tǒng)的種類）城市軌道交通供電接地系統(tǒng)共59頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第21頁(yè)!

2．TN-S系統(tǒng)該系統(tǒng)中，N線和PE線各盡其責(zé)：N線作為工作回路專用，與設(shè)備金屬外殼絕緣，而PE線作為保護(hù)專用，與設(shè)備金屬外殼連接。這種接零保護(hù)方式具有較高的用電安全性，也是應(yīng)該大力提倡的。

必須注意地是：PE線上不得裝設(shè)熔斷器、斷路器、開(kāi)關(guān)，并要保證其良好的電氣連接。

L1L2L3PEN（a）L1L2L3NPE（b）L1L2L3NPE（c）（TN系統(tǒng)的種類）城市軌道交通供電接地系統(tǒng)共59頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第22頁(yè)!（三）重復(fù)接地

TN系統(tǒng)中，將零線上一處或多處通過(guò)接地裝置與大地再次連接，稱為重復(fù)接地。(重復(fù)接地)重復(fù)接地的作用：

（1）降低漏電設(shè)備的對(duì)地電壓。（2）減輕零線斷線的危險(xiǎn)。（3）提高過(guò)流保護(hù)動(dòng)作速度。城市軌道交通供電接地系統(tǒng)共59頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第23頁(yè)!四．安全用電基本常識(shí)

1.建立健全各項(xiàng)安全規(guī)章制度，經(jīng)常加強(qiáng)安全教育和培訓(xùn)。2.設(shè)立屏護(hù)，保證人與帶電體的安全距離（間距），并及時(shí)懸掛標(biāo)示牌。①室內(nèi)的屏護(hù)一般用網(wǎng)狀遮攔，以便檢查。

高壓設(shè)備必須加屏護(hù)。室外變配電設(shè)備或高壓危險(xiǎn)區(qū)域，設(shè)不低于1.5m的柵欄；室內(nèi)為不低于1.2m的柵欄。②操作中，與帶電體較近時(shí)，操作者背后的物體與操作者背部的最小距離應(yīng)不小于0.5mm。③標(biāo)示所使用的手段有文字、圖形、編號(hào)、顏色等等。顏色（安全色）有統(tǒng)一的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)：

紅色--禁止、停止、消防；

黃色--注意安全；蘭色--強(qiáng)行執(zhí)行；

綠色--安全；黑色--警告。城市軌道交通供電接地系統(tǒng)共59頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第24頁(yè)!9.搬運(yùn)、移動(dòng)電氣設(shè)備時(shí)，必須先切斷電源。

10.拆除電氣設(shè)備或線路后，對(duì)可能繼續(xù)供電的線頭必須立即用絕緣布包扎好。不準(zhǔn)對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)中的電氣設(shè)備進(jìn)行拆卸修理。

11.要盡可能使用且正確應(yīng)有安全電壓。

12.正確使用熔斷器。

13.嚴(yán)禁帶負(fù)載操作動(dòng)力配電箱中的刀開(kāi)關(guān)。

14.在電容器上操作時(shí)，必須在斷電后使之放電。

15.電氣設(shè)備的防火、防爆措施要完善有效。電氣設(shè)備發(fā)生火災(zāi)時(shí)，要立即切斷電源，用沙土、二氧化碳或四氯化碳?xì)怏w滅火機(jī)滅火。嚴(yán)禁用水或泡沫滅火機(jī)。

16.采用聯(lián)鎖裝置和繼電保護(hù)裝置，推廣、使用觸電保安器。

17.正確選用和安裝防雷裝置，并經(jīng)常性檢查。

18．正確使用各類插座。插座按其結(jié)構(gòu)可分為三種：照明線路用單相二極（雙眼）和單相三極（三眼）插座以及動(dòng)力線路中供三相設(shè)備用的三相四極插座。各類插座的接線如圖所示。城市軌道交通供電接地系統(tǒng)共59頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第25頁(yè)!五．電火災(zāi)及其防止電（電氣）火災(zāi)是由于電器設(shè)備因故障產(chǎn)生過(guò)熱或電火花而引起的火災(zāi)。

（一）電火災(zāi)的原因

1.過(guò)載。

2．導(dǎo)線斷裂或短路時(shí)的火花和電弧。

電火花是電極間的擊穿放電現(xiàn)象，而電弧是大量電火花匯集而成的。電火花的溫度很高，可以引燃可燃物，而電弧的溫度更是高達(dá)3000----6000℃，甚至能使金屬熔化飛濺，構(gòu)成火源。

3.設(shè)計(jì)不良或使用不當(dāng)?shù)碾姛崞骶摺?/p>

4．接觸不良引起過(guò)熱。

5．散熱不良。

此外，不屬于電氣設(shè)備的電氣火災(zāi)原因有兩個(gè)：雷電火災(zāi)；靜電火災(zāi)。城市軌道交通供電接地系統(tǒng)共59頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第26頁(yè)!5.1接地系統(tǒng)現(xiàn)狀對(duì)于設(shè)備工作接地和防雷接地，固然是接地電阻越小越好，我國(guó)電力部門(mén)早年的規(guī)范中也曾提出過(guò)0.5Ω的標(biāo)準(zhǔn)我國(guó)早期修建的城市軌道交通采用強(qiáng)電設(shè)備(供電系統(tǒng)等)和弱電設(shè)備(通信、信號(hào))分設(shè)接地裝置的方式接地電阻的大小是影響實(shí)現(xiàn)接地系統(tǒng)功能的重要因素之一，并且直接影響接地系統(tǒng)的投資規(guī)模

城市軌道交通供電接地系統(tǒng)共59頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第27頁(yè)!5.3故障狀態(tài)下地網(wǎng)電阻對(duì)其電位的影響

交流供電系統(tǒng)短路故障直流供電系統(tǒng)短路故障城市軌道交通供電接地系統(tǒng)共59頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第28頁(yè)!直流供電系統(tǒng)短路故障<1>1、接觸網(wǎng)對(duì)鋼軌短路當(dāng)鋼軌是懸浮系統(tǒng)時(shí)，99%的短路電流經(jīng)鋼軌流回牽引變電所負(fù)母排，地網(wǎng)與鋼軌互相隔離，鋼軌電位的升高（短路點(diǎn)）及降低（牽引變電所陰極區(qū)）對(duì)地網(wǎng)電位的影響很小，其關(guān)鍵是地網(wǎng)本身不是短路電流的回流通路。在牽引變電所排流柜投入運(yùn)行時(shí)鋼軌處于接地狀態(tài)，接觸網(wǎng)對(duì)鋼軌短路時(shí)將有部分故障電流泄漏至地下并通過(guò)接地網(wǎng)返回。城市軌道交通供電接地系統(tǒng)共59頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第29頁(yè)!

【問(wèn)】短路和接地故障有什么區(qū)別?[答]相互絕緣的帶電導(dǎo)體之間，因絕緣損壞而發(fā)生的電氣連接，稱為短路，例如不同相的相線之間，或者相線與中性線之間發(fā)生的電氣連接，稱為短路;

帶電導(dǎo)體與地之間的電氣連接，稱為接地故障，帶電導(dǎo)體不僅是指相線，也包括中性線，地則泛指接地的電氣設(shè)備的金屬外殼、非電氣的金屬管道及大地。人們對(duì)相線與地之間的接地故障較為重視，而對(duì)中性線與地之間的接地故障往往不重視。城市軌道交通供電接地系統(tǒng)共59頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第30頁(yè)!地網(wǎng)電位升高對(duì)弱電或低壓設(shè)備的危害<2>關(guān)于人身安全問(wèn)題，若弱電設(shè)備或動(dòng)力設(shè)備在車(chē)站內(nèi)，由于動(dòng)力變壓器的地網(wǎng)與車(chē)站人員所在地點(diǎn)等電位，無(wú)電位差不會(huì)造成影響。若弱電設(shè)備或動(dòng)力設(shè)備位于區(qū)間，此種情況下雖設(shè)備附近存在電位差，但城市軌道交通正常運(yùn)營(yíng)情況下不會(huì)發(fā)生人員進(jìn)入?yún)^(qū)間隧道的情況，所以，可以不考慮此種情況下的影響。城市軌道交通供電接地系統(tǒng)共59頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第31頁(yè)!

【問(wèn)]大地地和電氣地有什么區(qū)別?[答]大地的“地”是指地球陸地的表面層，即地理地。大地是一個(gè)電阻非常低，而且電容量非常大的物體，它擁有吸收無(wú)限電荷的能力，而且在吸收大量電荷后仍能保持電位不變，因此電氣上把它作為一個(gè)系統(tǒng)的參考電位體，這種“地”稱為電氣地。除了電氣地外，在電子設(shè)備中，各級(jí)電路電流的傳輸、信號(hào)轉(zhuǎn)換時(shí)，要求有一個(gè)參考的電位，防止外界信號(hào)的干擾，這個(gè)電位稱為邏輯地或浮地，邏輯地可與大地接觸，也可不接觸。城市軌道交通供電接地系統(tǒng)共59頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第32頁(yè)!接地體

接地體是一個(gè)或多個(gè)與土壤緊密連接的導(dǎo)電體，它們提供與大地的電氣連接。使用金屬和鋼筋結(jié)構(gòu)作為接地體比較好。這就要求早期設(shè)計(jì)時(shí)確保有足夠的電氣交叉連接和電氣終端預(yù)留。城市軌道交通供電接地系統(tǒng)共59頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第33頁(yè)!【問(wèn)】接地按作用分為哪幾類?[答]一般分為兩類:保護(hù)性接地和功能性接地。1.保護(hù)性接地又分為如下四種:

保護(hù)接地將設(shè)備的外露導(dǎo)體部分接地，稱為保護(hù)接地，其目的是為了防止電氣設(shè)備絕緣損壞或產(chǎn)生漏電時(shí)，使平時(shí)不帶電的外露導(dǎo)體部分帶電，人觸及而產(chǎn)生電擊。

防雷接地將雷電導(dǎo)入大地，防止雷電流使人受到電擊或財(cái)產(chǎn)受到損壞。

防靜電接地將靜電荷引入大地，防止由于靜電積聚對(duì)人體和設(shè)備造成危害。

防電蝕接地在地下埋設(shè)金屬體作為犧牲陽(yáng)極或犧牲陰極，保護(hù)與之連接的金屬體，例如金屬輸油管。城市軌道交通供電接地系統(tǒng)共59頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第34頁(yè)!

【問(wèn)]接地有什么作用?【答】接地的作用主要是防止人身受到電擊、保證電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行、保護(hù)線路和設(shè)備免遭損壞、預(yù)防電氣火災(zāi)、防止雷擊和防止靜電損害。

[問(wèn)]我國(guó)對(duì)安全電壓有什么規(guī)定?[答]為防止人身遭受電擊，采用安全電壓是一個(gè)很好的方法，我國(guó)安全電壓的系列是:42V,36V,24V,12V和6V。當(dāng)設(shè)備采用安全電壓作直接接觸防護(hù)時(shí)，只能采用額定值為24V以下(包括24V)的安全電壓;當(dāng)用作間接接觸防護(hù)時(shí)，則可采用額定值為42V以下(包括42V)的安全電壓。

安全電壓通常由隔離變壓器輸出，隔離變壓器的鐵心必須接地，但隔離變壓器的低壓輸出端不準(zhǔn)接地。安全電壓若用插座供電，只能用二眼插座。城市軌道交通供電接地系統(tǒng)共59頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第35頁(yè)!土壤電阻率和對(duì)地電阻

接地體的電氣特性取決于它們的設(shè)計(jì)及周?chē)寥赖膶?dǎo)電性能。

土壤電阻率是指土壤的導(dǎo)電性，通常用Ω.m作單位。其數(shù)值代表邊長(zhǎng)為1m的正方體土壤的電阻。城市軌道交通供電接地系統(tǒng)共59頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第36頁(yè)!結(jié)構(gòu)接地、隧道接地和牽引系統(tǒng)接地<2>

對(duì)于開(kāi)放式牽引系統(tǒng)接地，在正常運(yùn)行期間，通過(guò)限壓裝置將與大地相連接的導(dǎo)電部件和回路分開(kāi)。這樣的話，只有在超過(guò)跳閘電壓值的時(shí)候才有臨時(shí)或連續(xù)接通。雖然在直流系統(tǒng)中沒(méi)有牽引系統(tǒng)接地，但還是使用了術(shù)語(yǔ)——開(kāi)放式牽引系統(tǒng)接地。它指在出現(xiàn)超過(guò)規(guī)定值的高電壓時(shí)，導(dǎo)電部件和回路或者回路和結(jié)構(gòu)接地通過(guò)限壓裝置的連接。城市軌道交通供電接地系統(tǒng)共59頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第37頁(yè)!接觸電壓接觸電壓指的是直接接觸和間接接觸電壓。直接接觸電壓是指可能接觸到帶電部件而產(chǎn)生的電壓。直接接觸電壓的保護(hù)措施包括是用絕緣外罩、絕緣外殼或絕緣網(wǎng)柵并充分加大到可接觸表面的距離。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)定義，只有在故障狀態(tài)下，才會(huì)在帶電導(dǎo)體上產(chǎn)生間接接觸電壓。兩個(gè)導(dǎo)電部件之間的電壓有可能被人體跨接，這樣的電壓就是接觸電壓。開(kāi)關(guān)柜的金屬外殼、接地連接件和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)都可能產(chǎn)生接觸電壓，因而它們被歸類于接觸部件?？杀蝗梭w跨接的部分對(duì)地電壓也稱之接觸電壓。保護(hù)裝置應(yīng)能很快切斷故障電路，使得接觸電壓在人體上作用的時(shí)間很短。標(biāo)準(zhǔn)EN50122—1規(guī)定這個(gè)時(shí)間小于0.5s。城市軌道交通供電接地系統(tǒng)共59頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第38頁(yè)!可接近電壓在正常運(yùn)行時(shí)，軌電位產(chǎn)生的電壓所持續(xù)的時(shí)間會(huì)更長(zhǎng)?？杀蝗梭w跨接的部分軌電位，由于其持續(xù)的時(shí)間長(zhǎng)，在標(biāo)準(zhǔn)EN50122—1中也被定義為可接近電壓。城市軌道交通供電接地系統(tǒng)共59頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第39頁(yè)!安全用電知識(shí)電力的輸配過(guò)程及低壓供電系統(tǒng)簡(jiǎn)介人體觸電保護(hù)接地與保護(hù)接零安全用電基本常識(shí)電火災(zāi)及其防止城市軌道交通供電接地系統(tǒng)共59頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第40頁(yè)!（二）低壓供電系統(tǒng)

市電（380/220V、工頻50Hz）就是低壓，它由單位（地區(qū)）變電所中的三相變壓器提供，其低壓側(cè)根據(jù)接線方式的不同可構(gòu)成三相三線制、三相四線制等基本的低壓供電（電源）系統(tǒng)。

變壓器的三相繞組聯(lián)接成Y形，各相繞組的始端引出三根相線（俗稱火線），各相繞組的末端形成公共點(diǎn)稱為中性點(diǎn)，由此引出的導(dǎo)線即中性線。

（

三相四線制供電系統(tǒng)）高壓側(cè)低壓側(cè)接地體L1N（零線）L2L3城市軌道交通供電接地系統(tǒng)共59頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第41頁(yè)!圖中的接地體是埋入大地且與大地直接接觸的金屬導(dǎo)體。在這里，中性點(diǎn)接地稱為系統(tǒng)的工作接地，它是因電力系統(tǒng)正常工作需要而采取的保護(hù)措施。

三相四線制380/220V低壓供電系統(tǒng)目前在我國(guó)廣泛應(yīng)用，其中動(dòng)力配電線路采用三根相線和零線，照明配電線路采用一根相線和零線。（

三相四線制供電系統(tǒng)）高壓側(cè)低壓側(cè)接地體L1N（零線）L2L3城市軌道交通供電接地系統(tǒng)共59頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第42頁(yè)!（二）影響觸電危險(xiǎn)性的因素觸電的危險(xiǎn)性即電流對(duì)人體的傷害程度取決于以下幾個(gè)因素：

1.電流的大小

通過(guò)人體電流的大小對(duì)觸電者的傷害程度起決定作用。對(duì)于工頻交流電，按照通過(guò)人體的電流大小和人體呈現(xiàn)的不同狀態(tài)，可將其劃分為下列三種。

①感知電流。它是指引起人體感知的最小電流。人體平均感知電流有效值約為0.7--1.1mA。感知電流一般不會(huì)對(duì)人體造成傷害。

②擺脫電流。人觸電后能自行擺脫的最大電流稱為擺脫電流。人體的平均擺脫電流約為10--16mA。擺脫電流是人體可以忍受而一般不會(huì)造成危險(xiǎn)的電流。

③致命電流。指在短時(shí)間內(nèi)危及生命的最小電流，當(dāng)電流100mA以上，則足以致人于死亡；而直流50mA以下、工頻30mA以下電流通常不會(huì)有生命危險(xiǎn)（可視為安全電流）。城市軌道交通供電接地系統(tǒng)共59頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第43頁(yè)!6.電流通過(guò)人體的途徑電流通過(guò)頭部會(huì)使人昏迷而死亡；通過(guò)脊髓會(huì)導(dǎo)致截癱及嚴(yán)重?fù)p傷；通過(guò)中樞神經(jīng)或有關(guān)部位，會(huì)引起中樞神經(jīng)系統(tǒng)強(qiáng)烈失調(diào)而導(dǎo)致殘廢；通過(guò)心臟會(huì)造成心跳停止而死亡；通過(guò)呼吸系統(tǒng)會(huì)造成窒息。

實(shí)踐證明，從左手至腳是最危險(xiǎn)的電流路徑，從右手到腳、從手到手也是很危險(xiǎn)的路徑，從腳到腳是危險(xiǎn)較小的路徑。另外，靜電場(chǎng)以及雷電帶來(lái)的沖擊電流均會(huì)人體產(chǎn)生傷害。城市軌道交通供電接地系統(tǒng)共59頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第44頁(yè)!

（1）單相觸電（單線觸電）人體的一部分在接觸一根帶電相線（火線）的同時(shí)，另一部分又與大地接觸。

在觸電事故中，單相觸電的事例最多，其中因接觸漏電外殼所造成的單相觸電較為常見(jiàn)。單相觸電的危險(xiǎn)程度取決于電網(wǎng)電壓高低、中性點(diǎn)是否接地以及環(huán)境情況。在高壓系統(tǒng)中，人體雖未直接接觸帶電體，但因安全距離不夠，高壓系統(tǒng)經(jīng)電弧對(duì)人體放電，也將形成單相觸電。

電網(wǎng)中性點(diǎn)接地的單相觸電(b)電網(wǎng)中性點(diǎn)不接地的單相觸電(C)兩相觸電（

人體與帶電體直接接觸）城市軌道交通供電接地系統(tǒng)共59頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第45頁(yè)!2．間接觸電當(dāng)人體觸擊到發(fā)生漏電故障的電氣設(shè)備外殼，或者是落地帶電體接地點(diǎn)時(shí)，將受到接觸電壓或跨步電壓的作用，在一定程度上也會(huì)引起觸電事故。接觸觸電跨步觸電接地點(diǎn)接地電流電位分布曲線接觸觸電（

接觸電壓觸電和跨步電壓觸電）城市軌道交通供電接地系統(tǒng)共59頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第46頁(yè)!

三．保護(hù)接地與保護(hù)接零

在我們?nèi)粘Ｉ詈凸ぷ髦校?jīng)常遇到電氣設(shè)備因絕緣損壞或帶電的導(dǎo)體碰殼而造成外殼帶電，這樣就可能發(fā)生人體觸電事故。為了防患于未然，應(yīng)該按供電系統(tǒng)接地型式的不同，分別采取保護(hù)接地或保護(hù)接零的安全措施。

（一）保護(hù)接地

在中性點(diǎn)不接地的電網(wǎng)中，把故障情況下可能呈現(xiàn)危險(xiǎn)的對(duì)地電壓的金屬部分與大地緊密連接起來(lái)即進(jìn)行接地，構(gòu)成IT系統(tǒng)。

(保護(hù)接地)L1L2L3城市軌道交通供電接地系統(tǒng)共59頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第47頁(yè)!（二）保護(hù)接零

在中性點(diǎn)接地的電網(wǎng)中，將電氣設(shè)備正常情況下不帶電的金屬外殼與電網(wǎng)的零線緊密連接，構(gòu)成TN系統(tǒng)。一旦設(shè)備發(fā)生碰殼事故，借零線形成單相短路，漏電電流將上升為很大的短路電流，迫使線路上的保護(hù)裝置迅速動(dòng)作而切斷電源。(保護(hù)接零)L1L2L3N城市軌道交通供電接地系統(tǒng)共59頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第48頁(yè)!在這里，PEN線承擔(dān)著N線和PEN線的雙重作用，也被稱為主干保護(hù)線,它除可接入控制回路以外，還可根據(jù)不同要求裝設(shè)熔斷器、斷路器、開(kāi)關(guān)。正常情況下，PEN線就有電流流過(guò)，存在著對(duì)地電壓，有一定的觸電危險(xiǎn)性。這在某些重要場(chǎng)所是不允許的。

另外在TN-C系統(tǒng)中，人們習(xí)慣上經(jīng)常將插座上接電源工作零線的孔與接保護(hù)零線的孔連接在一起，一旦工作零線或與相線接反，設(shè)備外殼將帶電造成事故。L1L2L3PEN（a）L1L2L3NPE（b）L1L2L3NPE（c）（TN系統(tǒng)的種類）城市軌道交通供電接地系統(tǒng)共59頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第49頁(yè)!

3．TN-C-S系統(tǒng)

另外，在同一TN系統(tǒng)中，可以采用前一部分保護(hù)零線和工作零線合用，后一部分兩者分開(kāi)，即構(gòu)成TN-C-S系統(tǒng)。

應(yīng)注意地是，采用TN-C-S系統(tǒng)時(shí)，在將PEN線分開(kāi)為N線和PE線以后，不得再合并。L1L2L3PEN（a）L1L2L3NPE（b）L1L2L3NPE（c）（TN系統(tǒng)的種類）城市軌道交通供電接地系統(tǒng)共59頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第50頁(yè)!（四）接地裝置

1．接地裝置的組成接地裝置由接地體和接地線組成。接地體、接地線一般多選用扁鋼或圓鋼。

2．接地裝置的安全要求接地裝置本身就是安全裝置，對(duì)于防止觸電事故的發(fā)生有十分重要的意義，因此，接地裝置必須具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度以及良好的導(dǎo)電能力和熱穩(wěn)定性。

安裝時(shí)，要注意：（1）適當(dāng)?shù)穆袢肷疃?。?）防止機(jī)械損傷。（3）聯(lián)接可靠。（4）防腐蝕處理。城市軌道交通供電接地系統(tǒng)共59頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第51頁(yè)!

3.經(jīng)常檢查器具的絕緣狀況。

定期檢查工具及防護(hù)用具的絕緣性能是否合格，使用時(shí)是否在鑒定有效期內(nèi)。另外，在電氣工作中，要注意高、低壓器具的區(qū)別。

4.工作前必須檢查工具、測(cè)量?jī)x表和防護(hù)用具是否完好。

電氣維修工作結(jié)束后，要清點(diǎn)工具及材料數(shù)量，清理現(xiàn)場(chǎng)。

5.帶電操作，必須一人操作，一人監(jiān)護(hù)。

6.電氣設(shè)備的金屬外殼必須接地（接零）保護(hù)。

7.電氣設(shè)備應(yīng)防腐、防潮。

8.不可用濕手接觸帶電的物體，更不可用濕布揩擦帶電電器。如用手試驗(yàn)電器設(shè)備的溫度，要用手背。城市軌道交通供電接地系統(tǒng)共59頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第52頁(yè)!（

各類插座的接線示意圖）單相二極插座零線相線單相三極插座（保護(hù)接零或保護(hù)地線系統(tǒng)）保護(hù)地線或保護(hù)零線相線零線三相四極插座（保護(hù)接零或保護(hù)地線系統(tǒng)）C相B相保護(hù)地線或保護(hù)零線A相城市軌道交通供電接地系統(tǒng)共59頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第53頁(yè)!

（二）電火災(zāi)的防護(hù)

1．按場(chǎng)合的危險(xiǎn)等級(jí)要求正確選擇、