電網(wǎng)及電力系統(tǒng)的接地

電網(wǎng)及電力系統(tǒng)的接地2023/8/30第1頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月.教學(xué)要求：掌握保護(hù)接地、保護(hù)接零的工作原理；了解影響接地電阻的因素及降低方法，了解接地系統(tǒng)。2023/8/30第2頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月課題一接地的概念與人身安全一、地和接地1、地2、接地：把電氣設(shè)備中應(yīng)該接地部分通過接地裝置與大地作良好的連接。二、零和接零1、零在0.38/0.22KV低壓配電網(wǎng)中，，電機(jī)三相繞組接成星形的中性點(diǎn)與大地有良好的連接，即為零。由零點(diǎn)引出的金屬導(dǎo)體即使零線，或稱中性線。2、接零在低壓配電網(wǎng)中，將電氣裝置的必須接地部分與零線有良好的電氣連接稱為接零。2023/8/30第3頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月工作接地！為了降低電力設(shè)備的絕緣水平，110kV及以上的電力系統(tǒng)多采用中性點(diǎn)接地的運(yùn)行方式在兩線一地的雙極直流輸電系統(tǒng)中，也需要將其中性點(diǎn)接地2023/8/30第4頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月防雷接地為了減輕雷電的危害，避雷針、避雷線和避雷器等防雷設(shè)施都必須配備相應(yīng)的接地裝置以便把雷電流導(dǎo)入大地2023/8/30第5頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月保護(hù)接地！為了保證人身安全，電氣設(shè)備的外殼必須接地：當(dāng)電氣設(shè)備絕緣損壞導(dǎo)致外殼帶電時(shí)，流過保護(hù)接地體的故障電流應(yīng)該使相應(yīng)的保護(hù)裝置動(dòng)作，切除已損壞的設(shè)備或使外殼的電位在安全值以下PT&CT一端永久接地接地線≌（接地開關(guān)）2023/8/30第6頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月三、人身安全電壓與電流1、人體允許電流按電流通過人體時(shí)的生理機(jī)理反映和對(duì)人體的傷害程度，可將電流分成三級(jí)：感知電流：可引起人感覺的通過人體最小電流。擺脫電流：人觸及帶電體后，能自主地?cái)[脫的電流。致命電流：人觸電后危及生命的電流2023/8/30第7頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月2、人體電阻人體電阻愈小，流過的電流愈大。3、安全電壓(A.C＜50;D.C=120)安全電壓等級(jí)：42、36、24、12、6V。安全電壓的選用：通常采用36V或12V。機(jī)床照明或手提式照明燈，一般采用36V安全電壓。在特別潮濕的環(huán)境中，應(yīng)采用12V電壓。2023/8/30第8頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月四、跨步電壓和接觸電壓（1）跨步電壓觸電人站在流過電流的大地上，加在人的兩腳之間（一般為0.8米的距離）的電壓稱為跨步電壓，由跨步電壓引起的觸電叫跨步電壓觸電。（2）接觸電壓觸電人觸及漏電設(shè)備的外殼，加于人手與腳之間的電位差（腳距漏電設(shè)備0.8米，手觸及設(shè)備處距地面垂直距離1.8米）稱為接觸電壓，由接觸電壓引起的觸電叫接觸電壓觸電2023/8/30第9頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/30第10頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月課題二保護(hù)接地P47一、保護(hù)接地保護(hù)接地是為防止電氣設(shè)備絕緣損壞時(shí)，人身遭受觸電的危險(xiǎn)，而在電氣設(shè)備的金屬外殼或構(gòu)架等與接地體之間所作的良好連接。其接地方式適合于中性點(diǎn)不接地電網(wǎng)。2023/8/30第11頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月中性點(diǎn)不接地電網(wǎng)的保護(hù)接地：當(dāng)發(fā)生用電設(shè)備一相絕緣損壞碰殼，人體觸及設(shè)備外殼時(shí)，通過人體電流Im為：無保護(hù)接地時(shí)Im=有保護(hù)接地時(shí)Im=Im——流過人體的電流，AId——單相接地電流，ARm——人體電阻，ΩRE——接地電阻，ΩRt

——

人體與帶電體之間的接觸電阻，Ω由于Rm>>RE，使得接地后，人體觸及設(shè)備外殼時(shí)電流也大大降低。2023/8/30第12頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/30第13頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/30第14頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/30第15頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/30第16頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/30第17頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/30第18頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/30第19頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月二、保護(hù)接零與零線的重復(fù)接地1、保護(hù)接零在中性點(diǎn)直接接地的低壓供電網(wǎng)絡(luò)，一般采用的是三相四線制供電方式。將電氣設(shè)備的金屬外殼與電源接地中性線（零線）作金屬性連接，這種方式稱保護(hù)接零。采用保護(hù)接零時(shí)，當(dāng)電氣設(shè)備某相絕緣損壞碰殼，接地短路電流流進(jìn)短路線和零線構(gòu)成回路，此短路電流足以使熔斷器或自動(dòng)空氣開關(guān)自動(dòng)切斷故障設(shè)備。2023/8/30第20頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/30第21頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月2、零線的重復(fù)接地在保護(hù)接零系統(tǒng)中，除在中性點(diǎn)進(jìn)行工作接地外，將零線上一處或多處通過接地裝置與大地再次連接。如無重復(fù)接地，一旦零線斷線，則斷線后的設(shè)備發(fā)生單相碰殼就失去的保護(hù)。2023/8/30第22頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/30第23頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月三、接地的TN、TT、IT系統(tǒng)低壓配電系統(tǒng)按接地方式的不同分為三類，即

TT

、

TN

和

IT

系統(tǒng)，分述如下。

第一個(gè)字母表示電力（電源）系統(tǒng)對(duì)地關(guān)系。如

T表示是中性點(diǎn)直接接地；I

表示所有帶電部分絕緣（不接地）。

2023/8/30第24頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月第二個(gè)字母表示用電裝置外露的金屬部分對(duì)地的關(guān)系。如:

T

表示設(shè)備外殼接地，它與系統(tǒng)中的其他任何接地點(diǎn)無直接關(guān)系；N表示負(fù)載采用接零保護(hù)。

2023/8/30第25頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月

第三個(gè)字母表示工作零線與保護(hù)線的組合關(guān)系如：C表示:工作零線與保護(hù)線是合一=PEN（零地合一)

TN-C

；S表示:工作零線與保護(hù)線是嚴(yán)格分開，PE

線稱為專用保護(hù)線，如TN-S

。

TN-C-S:一部分零線與保護(hù)線是合一。PEN→PE┗→N2023/8/30第26頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月N線與PE線全部合并成PEN線，則此系統(tǒng)稱為TN—C系統(tǒng)用三相四線制-P48/5)！2023/8/30第27頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月N線和PE線分設(shè)，此系統(tǒng)稱為TN—S系統(tǒng)，三相五線制,更高的電氣安全性。PE2023/8/30第28頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月系統(tǒng)的前一系分PE線和N線合為PEN線，而后一部分N線和PE線分設(shè)，則此系統(tǒng)稱為TN-C-S系統(tǒng)，三相四線制2023/8/30第29頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月TT系統(tǒng)的N線供單相負(fù)荷的通路，用電設(shè)備的外殼與各自的PE線分別接地2023/8/30第30頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月TT系統(tǒng)由于各設(shè)備的PE線分別接地，1、無電磁聯(lián)系、2、無互相干擾，因此適用于對(duì)信號(hào)干擾要求較高的場(chǎng)合，如對(duì)于數(shù)據(jù)處理、精密檢測(cè)裝置的供電等。但2023/8/30第31頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月但TT系統(tǒng)中若干用電設(shè)備的絕緣損壞不形成短路而僅是絕緣不良而引起的漏電時(shí)，由于漏電電流較小，可能電路中的電流保護(hù)裝置不動(dòng)作，從而使漏電設(shè)備的外殼長期帶電，將增加人體觸電的危險(xiǎn)性。因此為了保護(hù)人身安全，TT系統(tǒng)中應(yīng)裝設(shè)靈敏的觸電保護(hù)裝置。2023/8/30第32頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月IT系統(tǒng)的中性點(diǎn)不接地或經(jīng)阻抗接地，通常不引出中性線，為三相三線制的小接地電流系統(tǒng)供電方式。由于小接地電流系統(tǒng)的運(yùn)行方式，發(fā)生設(shè)備碰殼時(shí)可以繼續(xù)供電，供電的可靠性較高，但設(shè)備外殼可能帶上危險(xiǎn)的電壓，危及人身安全。預(yù)防觸電的安全措施是各用電設(shè)備分別用PE線接地，如圖2023/8/30第33頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/30第34頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月IT系統(tǒng)應(yīng)裝設(shè)靈敏的觸電保護(hù)裝置和絕緣監(jiān)視裝置，或單相接地保護(hù)。同TT系統(tǒng)一樣，IT系統(tǒng)用電設(shè)備的各PE線之間無電磁聯(lián)系。IT系統(tǒng)多用于對(duì)供電可靠性要求過高的電氣裝置中，如發(fā)電廠的廠用電及礦井等。2023/8/30第35頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月四、保護(hù)接地方式的選擇1、1000V及以上高壓采用保護(hù)接地1000V以下低壓，在中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中采用保護(hù)接地；在中性點(diǎn)直接接地的電網(wǎng)中，采用保護(hù)接零和零線重復(fù)接地。也可采用保護(hù)接地。2、在同一電力系統(tǒng)中，不可一部分設(shè)備采用保護(hù)接地，一部分設(shè)備采用保護(hù)接零。2023/8/30第36頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月五、接地電阻的允許值1、高壓設(shè)備的接地電阻大接地電流系統(tǒng)：接地電阻不得超過0.5Ω。小接地電流系統(tǒng)：接地電阻不大于10Ω。2、低壓設(shè)備的接地電阻2023/8/30第37頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月課題三電氣裝置的接地一、必須接地或接零的部分二、不需接地或接零的部分2023/8/30第38頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月課題四接地裝置一、接地裝置組成——接地體和接地線。接地體——埋入地中并直接與大地接觸的金屬導(dǎo)體。接地線——電氣設(shè)備的接地部分與接地體連接用的金屬導(dǎo)體。二、接地裝置的敷設(shè)1、自然接地體——指兼作接地體用的直接與大地接觸的各種金屬構(gòu)件、金屬井管、鋼筋混凝土建筑物內(nèi)的鋼筋、金屬管道和設(shè)備。2、人工接地體——指人為埋入地中的金屬構(gòu)件分為：垂直接地體和水平接地體。垂直接地體：鋼管或角鋼，垂直打入土中水平接地體：扁鋼或圓鋼平放埋入0.6—0.8m深地下?？砂匆欢ú贾煤鸵?，將眾多的水平和垂直接地體相互連接，（聯(lián)接導(dǎo)體一般也是水平接地體）并向設(shè)備引出接地抽頭，構(gòu)成接地網(wǎng)。2023/8/30第39頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月3、要求接地網(wǎng)應(yīng)遍及需要保護(hù)接地的電氣設(shè)備所在地點(diǎn)，為各設(shè)備提供接地引出抽頭。接地網(wǎng)邊緣一般應(yīng)封閉成環(huán)，并在場(chǎng)內(nèi)增設(shè)均壓帶。應(yīng)充分利用自然接地體，大面積接地網(wǎng)應(yīng)以水平接地體為主；利用地質(zhì)鉆探孔作深井接地體。2023/8/30第40頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/30第41頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月習(xí)題