低壓接地系統(tǒng)介紹

接地系統(tǒng)匯報(bào)提綱接地概念及分類(lèi)123PCB中的接地形式低壓配電系統(tǒng)的接地形式2什么是接地一個(gè)比較通用的定義是“接地是電流返回其源的低阻抗通道”。接地概念及分類(lèi)3一接地的分類(lèi)接地按其作用可以分為兩類(lèi):●保護(hù)人員和設(shè)備不受損害叫保護(hù)接地●保障設(shè)備的正常運(yùn)行的叫工作接地這里的分類(lèi)是指接地工程設(shè)計(jì)施工中考慮的各種要求,并不表示每種“地”都需要獨(dú)立開(kāi)來(lái)。相反,除了有地電信號(hào)抗干擾、設(shè)備本身專(zhuān)門(mén)要求等特殊要求之外,提倡盡量采用聯(lián)合接地的方案。接地概念及分類(lèi)4保護(hù)接地（PE）防雷接地防雷接地是受到雷電襲擊（直擊、感應(yīng)或線(xiàn)路引入）時(shí),為防止造成損害的接地系統(tǒng)。常有信號(hào)（弱電）防雷地和電源（強(qiáng)電）防雷地之分,區(qū)分的原因不僅僅是因?yàn)橐蠼拥仉娮璨煌?而且在工程實(shí)踐中信號(hào)防雷地常附在信號(hào)獨(dú)立地上,和電源防雷地分開(kāi)建設(shè)。2.機(jī)殼安全接地機(jī)殼安全接地是將系統(tǒng)中平時(shí)不帶電的金屬部分（機(jī)柜外殼）與地之間形成良好的導(dǎo)電連接,以保護(hù)設(shè)備和人身安全。接地概念及分類(lèi)5工作接地（GND）工作接地是為了使系統(tǒng)以及與之相連的儀表均能可靠運(yùn)行并保證測(cè)量和控制精度而設(shè)的接地。電源地電源地是系統(tǒng)電源零電位的公共基準(zhǔn)地線(xiàn)。由于電源往往同時(shí)供電給系統(tǒng)的各個(gè)單元,而各個(gè)單元要求的供電性質(zhì)和參數(shù)可能有很大差別,因此既要保證電源穩(wěn)定可靠的工作,又要保證其他單元穩(wěn)定可靠的工作。2.功率地功率地是負(fù)載電路或功率驅(qū)動(dòng)電路的零電位的公共基準(zhǔn)地線(xiàn)。由于負(fù)載電路或功率驅(qū)動(dòng)電路的電流較強(qiáng)、電壓較高,所以功率地線(xiàn)上的干擾較大,因此功率地必須與其他弱電地分別設(shè)置,分別布線(xiàn),以保證整個(gè)系統(tǒng)穩(wěn)定可靠地工作。接地概念及分類(lèi)63.信號(hào)地信號(hào)地（SG）是各種物理量的傳感器和信號(hào)源零電位以及電路中信號(hào)的公共基準(zhǔn)地線(xiàn)（相對(duì)零電位）。此處信號(hào)一般指模擬信號(hào)或者能量比較弱的數(shù)字信號(hào),易受電源波動(dòng)或者外界因素的干擾,導(dǎo)致信號(hào)的信噪比（信號(hào)中有效成分的功率與噪聲成分功率之比）下降。信號(hào)地通常需要采取隔離技術(shù)。4.模擬地?cái)?shù)字地（DG）是系統(tǒng)中模擬電路零電位的公共基準(zhǔn)地線(xiàn)。由于模擬電路既承擔(dān)小信號(hào)的處理,有承擔(dān)大信號(hào)的功率處理；既有低頻的處理,又有高頻處理；模擬量從能量、頻率、時(shí)間等都很大的差別,因此模擬電路既易受干擾,又可能產(chǎn)生干擾。所以對(duì)模擬地的接地點(diǎn)選擇和接地線(xiàn)的敷設(shè)更要充分考慮。減小地線(xiàn)的導(dǎo)線(xiàn)電阻,將電路中的模擬和數(shù)字分開(kāi),最后通過(guò)電感濾波和隔離,匯接到一起。接地概念及分類(lèi)75.數(shù)字地模擬地（DG）是系統(tǒng)中數(shù)字電路零電位的公共基準(zhǔn)地線(xiàn)。由于數(shù)字電路工作在脈沖狀態(tài),特別是脈沖的前后沿較陡或頻率較高時(shí),會(huì)在電源系統(tǒng)中產(chǎn)生比較大的毛刺,易對(duì)模擬電路產(chǎn)生干擾。所以對(duì)數(shù)字地的接地點(diǎn)選擇和接地線(xiàn)的敷設(shè)要充分考慮。盡量將電路中的模擬和數(shù)字分開(kāi),最后通過(guò)電感濾波和隔離,匯接到一起。6.懸浮地懸浮地（FG）是系統(tǒng)中部分電路的地與整個(gè)系統(tǒng)的地不直接連接,而是通過(guò)變壓器耦合或者直接不連接,處于懸浮狀態(tài)。該部分電路的電平時(shí)相對(duì)于自己“地”的電位。常用在小信號(hào)的提取系統(tǒng)或者強(qiáng)電和弱電混合系統(tǒng)中。接地概念及分類(lèi)8接地的概念及分類(lèi)9在低頻電路中,信號(hào)的工作頻率小于1MHZ,它的布線(xiàn)和器件間的電感影響較小,而接地電路形成的環(huán)流對(duì)干擾影響較大,因而采用一點(diǎn)接地。當(dāng)信號(hào)工作頻率大于10MHZ時(shí),地線(xiàn)上具有電感因而增加了地線(xiàn)阻抗,同時(shí)各地線(xiàn)之間又產(chǎn)生電感耦合,地線(xiàn)阻抗變得很大,此時(shí)應(yīng)盡量降低地線(xiàn)阻抗,應(yīng)就近多點(diǎn)接地。PCB中接地的形式PCB中接地的形式單點(diǎn)接地（小于1MHZ）把整個(gè)電路系統(tǒng)中的一個(gè)結(jié)構(gòu)點(diǎn)看作接地參考點(diǎn),所有對(duì)地連接都接到這一點(diǎn)上,并設(shè)置一個(gè)安全接地螺栓。PCB中接地的形式2.多點(diǎn)接地（大于10MHZ）采用多點(diǎn)接地時(shí),盡量找最接近的低阻值接地面接地。此處電路板最好設(shè)計(jì)為多層電路（4層以上）,提供一層作為地平面。PCB中接地的形式3.混合接地（1MHz~10MHz）當(dāng)接地線(xiàn)的長(zhǎng)度小于工作信號(hào)波長(zhǎng)的1/20時(shí),采用單點(diǎn)接地式,否則采用多點(diǎn)接地式。根據(jù)系統(tǒng)的需求和電路的需求進(jìn)行合理的安排。4.懸浮接地低壓配電系統(tǒng)的接地形式低壓配電系統(tǒng)的接地中性線(xiàn)、保護(hù)線(xiàn)和保護(hù)中性線(xiàn)我國(guó)的220/380V低壓配電系統(tǒng),廣泛采用中性點(diǎn)直接接地的運(yùn)行方式,而且引出有中性線(xiàn)（N）、保護(hù)線(xiàn)（PE）或保護(hù)中性線(xiàn)（PEN）。中性線(xiàn)（N）其功能一是用來(lái)接采用額定電壓為系統(tǒng)相電壓的單相用電設(shè)備的,二是用來(lái)傳導(dǎo)三相系統(tǒng)中的不平衡電流和單相電流,三是減小負(fù)荷中性點(diǎn)的電位偏移。保護(hù)線(xiàn)（PE）是為保障人身安全、防止發(fā)生觸電事故用的接地線(xiàn)。系統(tǒng)中所有設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分（指正常不帶電但故障情況下可能帶電的易被觸及的導(dǎo)電部分,如金屬外殼、金屬構(gòu)架等）通過(guò)保護(hù)線(xiàn)接地,可在設(shè)備發(fā)生接地故障時(shí)減小觸電危險(xiǎn)。保護(hù)中性線(xiàn)（PEN線(xiàn)）兼有中性線(xiàn)（N線(xiàn)）和保護(hù)線(xiàn)（PE線(xiàn)）的功能。這種保護(hù)中性線(xiàn)在我國(guó)統(tǒng)稱(chēng)為“零線(xiàn)”。14低壓接地系統(tǒng)中的符號(hào)1.國(guó)際工委員會(huì)規(guī)定的供電方式符號(hào)中,第一個(gè)字母表示電力（電源）系統(tǒng)對(duì)地關(guān)系。T表示中性點(diǎn)直接接地；I表示電源端所有帶電部分不接地或有一點(diǎn)通過(guò)高阻抗接地。2.第二個(gè)字母表示用電裝置外露的可導(dǎo)電部分對(duì)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),它與系統(tǒng)中的其他任何接地點(diǎn)無(wú)直接關(guān)系；N表示負(fù)載采用接零保護(hù),電氣裝置的外露可導(dǎo)電部分與電源端接地點(diǎn)有直接電氣連接。3.第三個(gè)字母表示工作零線(xiàn)與保護(hù)線(xiàn)的組合關(guān)系。如C表示中性導(dǎo)體和（中性線(xiàn)）與保護(hù)導(dǎo)體（保護(hù)線(xiàn)）是合一的,如TN-C；S表示中性線(xiàn)與保護(hù)線(xiàn)是嚴(yán)格分開(kāi)的,所以PE線(xiàn)稱(chēng)為專(zhuān)用保護(hù)線(xiàn),如TN-S。低壓配電系統(tǒng)的接地形式低壓配電系統(tǒng)的接地形式低壓配電系統(tǒng)的接地型式

低壓配單系統(tǒng)，按其保護(hù)接地型式分為T(mén)N系統(tǒng)、TT系統(tǒng)和IT系統(tǒng)。TN系統(tǒng)其電源中性點(diǎn)直接接地，其中所有設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分均接公共保護(hù)接地線(xiàn)（PE線(xiàn)）或公共保護(hù)中性線(xiàn)（PEN線(xiàn)）。這種接公共PE線(xiàn)或PEN線(xiàn)的方式，統(tǒng)稱(chēng)“接零”。TN系統(tǒng)又分三種型式:低壓配電系統(tǒng)的接地形式TN-C系統(tǒng)系統(tǒng)中的N線(xiàn)與PE線(xiàn)合為一根PEN線(xiàn),所有設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分均接PEN線(xiàn),如圖所示。其中PEN線(xiàn)可有電流通過(guò),因此通過(guò)PEN線(xiàn)可對(duì)有些設(shè)備產(chǎn)生電磁干擾。

注意:由于PEN線(xiàn)以保護(hù)為主，因此TN-C接地系統(tǒng)中，在任何情況下PEN線(xiàn)不得斷開(kāi)。如果PEN斷線(xiàn)，還可使接PEN線(xiàn)的設(shè)備外露可導(dǎo)電部分（如外殼）帶電，對(duì)人可有觸電危險(xiǎn)。因此，TN-C接地系統(tǒng)的PEN線(xiàn)必須多點(diǎn)重復(fù)接地。為什么接零保護(hù)的零線(xiàn)要進(jìn)行重復(fù)接地？采用保護(hù)接零的電網(wǎng)中，保護(hù)中性線(xiàn)必須按規(guī)定重復(fù)接地，以免在保護(hù)中性線(xiàn)斷線(xiàn)情況下，電工設(shè)備接零外殼可能發(fā)生的帶電危險(xiǎn)。重復(fù)接地在電網(wǎng)接零處或附近規(guī)定的地點(diǎn),保護(hù)中性線(xiàn)上加裝接地裝置的措施。如果無(wú)重復(fù)接地,當(dāng)零線(xiàn)發(fā)生意外斷線(xiàn)時(shí),斷線(xiàn)后面任一設(shè)備均會(huì)因絕緣損壞而使外殼帶電,這一電壓通過(guò)中性線(xiàn)引到所有接零設(shè)備的外殼,操作人員接觸任一設(shè)備的外殼,都會(huì)存在危險(xiǎn)。有了重復(fù)接地裝置,在發(fā)生上述情況時(shí),就產(chǎn)生接地電流_x001A_I_x001B_??_x001B_。若忽略火線(xiàn)與零線(xiàn)的導(dǎo)線(xiàn)電阻,則接地電流為斷線(xiàn)后面零線(xiàn)上的電壓/（_x001A_r_x001B_??_x001B__x001B_+_x001A_r_x001B_??_x001B_′_x001B_）為,使_x001A_r_x001B_??_x001B_′_x001B_足夠小時(shí),中性線(xiàn)上呈現(xiàn)的電壓_x001A_U_x001B_0_x001B_可以小于安全電壓50V。重復(fù)接地一般布置在容量較大的用電設(shè)備、線(xiàn)路的分支點(diǎn)、線(xiàn)路終點(diǎn)等處。低壓配電系統(tǒng)的接地形式TN-C系統(tǒng)采用的保護(hù)裝置

TN-C系統(tǒng)中一般不安裝RCD漏電保護(hù)器。由于故障電流大,能把閘刀開(kāi)關(guān)或熔斷器內(nèi)的保險(xiǎn)絲熔斷,所以使用過(guò)電流保護(hù)裝置來(lái)切斷電源。低壓配電系統(tǒng)的接地形式TN-S系統(tǒng)系統(tǒng)中的N線(xiàn)與PE線(xiàn)完全分開(kāi),所有設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分均接PE線(xiàn),如圖所示。PE中無(wú)電流通過(guò)，因此對(duì)接PE的設(shè)備不會(huì)產(chǎn)生電磁干擾。如果PE線(xiàn)斷線(xiàn)，正常情況下也不會(huì)使接PE線(xiàn)的設(shè)備外露可導(dǎo)電部分帶電；但在有設(shè)備發(fā)生一相接殼故障時(shí)，將使其他接PE線(xiàn)的設(shè)備外露可導(dǎo)電部分帶電，對(duì)人有觸電危險(xiǎn)。注意:PE線(xiàn)在任何情況下不得斷開(kāi)。低壓配電系統(tǒng)的接地形式這張圖是典型的TN-S接地系統(tǒng)，其下部的兩個(gè)用電設(shè)備都發(fā)生了單相接地故障。左邊的用電設(shè)備配套的是斷路器，右邊的用電設(shè)備配套的是漏電斷路器。這兩者有何區(qū)別？低壓配電系統(tǒng)的接地形式結(jié)論:漏電保護(hù)器的保護(hù)靈敏度大于普通的斷路器。因此，TN-S系統(tǒng)中多采用漏電保護(hù)器。TN-C-S系統(tǒng)系統(tǒng)的前一部分全為T(mén)N-C系統(tǒng)，而后面則有一部分為T(mén)N-S系統(tǒng)，PEN線(xiàn)在中間再次接地，然后分開(kāi)為N和PE。從此以后，N和PE不能再合并。注意:前半部分中的零線(xiàn)PEN不允許被切斷。后半段的N線(xiàn)可以被切斷，PE線(xiàn)不允許被切斷。低壓配電系統(tǒng)的接地形式TN系統(tǒng)總結(jié)TN系統(tǒng)具有工作接地,因此在TN系統(tǒng)下一旦發(fā)生單相接地故障,故障電流經(jīng)過(guò)PEN線(xiàn)或PE線(xiàn)返回電源,且其電流近似等于相對(duì)N的短路電流。所以,TN系統(tǒng)又被稱(chēng)為大電流接地系統(tǒng)。TN-C系統(tǒng)不適用于對(duì)抗電磁干擾和安全要求較高的場(chǎng)所。但由于N線(xiàn)與PE線(xiàn)合一,從而可節(jié)約有色金屬和投資。該系統(tǒng)過(guò)去在我國(guó)低壓配電系統(tǒng)中應(yīng)用最為普遍,但現(xiàn)在在安全要求較高的場(chǎng)所包括住宅建筑、辦公大樓及要求抗電磁干擾的場(chǎng)所均不允許采用了。TN-S系統(tǒng)由于N線(xiàn)與PE線(xiàn)分開(kāi),與上述TN-C系統(tǒng)相比,在有色金屬消耗量和投資方面均有增加。該系統(tǒng)現(xiàn)廣泛應(yīng)用在對(duì)安全要求及抗電磁干擾要求較高的場(chǎng)所,如重要辦公地點(diǎn)、實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所和居民住宅等處。TN-C-S供電系統(tǒng)是在TN-C系統(tǒng)上臨時(shí)變通的做法。當(dāng)三相電力變壓器工作接地情況良好、三相負(fù)載比較平衡時(shí),TN-C-S系統(tǒng)在施工中實(shí)踐效果還是可行的。但是,在三相負(fù)載不平衡、施工工地有專(zhuān)用的電力變壓器時(shí),必須采用TN-S方式供電系統(tǒng)。

低壓配電系統(tǒng)的接地形式TT系統(tǒng)其電源中性點(diǎn)也直接接地,其中所有設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分均各自經(jīng)PE線(xiàn)單獨(dú)接地如圖所示。由于各設(shè)備的PE線(xiàn)之間無(wú)電氣聯(lián)系,因此相互之間無(wú)電磁干擾。由于該單相故障電流小于TN系統(tǒng)中的電流,因此在TT系統(tǒng)中推薦使用RCD漏電保護(hù)器。低壓配電系統(tǒng)的接地形式IT系統(tǒng)其電源中性點(diǎn)不接地或經(jīng)約1000Ω阻抗接地,其中所有設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分也都各自經(jīng)PE線(xiàn)單獨(dú)接地,如圖所示。此系統(tǒng)中各設(shè)備之間也不會(huì)發(fā)生電磁干擾,且在發(fā)生一相接地故障時(shí),三相用電設(shè)備及接線(xiàn)電壓的單相設(shè)備仍可繼續(xù)運(yùn)行。但需在低壓進(jìn)線(xiàn)側(cè)裝設(shè)絕緣監(jiān)測(cè)裝置,以便在發(fā)生一相接地故障時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。低壓配電系統(tǒng)的接地形式保護(hù)接地在中性點(diǎn)不接地的三相電源系統(tǒng)中,當(dāng)接到這個(gè)系統(tǒng)上的某電氣設(shè)備因絕緣損壞而使外殼帶電時(shí),如果人站在地上用手觸及外殼,由于輸電線(xiàn)與地之間有分布電容存在,將有電流通過(guò)人體及分布電容回到電源,使人觸電,如圖所示。在一般情況下這個(gè)電流是不大的。但是,如果電網(wǎng)分布很廣,或者電網(wǎng)絕緣強(qiáng)度顯著下降,這個(gè)電流可能達(dá)到危險(xiǎn)程度,這就必須采取安全措施。低壓配電系統(tǒng)的接地形式保護(hù)接地原理保護(hù)接地就是把電氣設(shè)備的金屬外殼用足夠粗的金屬導(dǎo)線(xiàn)與大地可靠地連接起來(lái)。電氣設(shè)備采用保護(hù)接地措施后,設(shè)備外殼已通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)與大地有良好的接觸,則當(dāng)人體觸及帶電的外殼時(shí),人體相當(dāng)于接地電阻的一條并聯(lián)支路,如圖