接地与防雷

接地与防雷

第一节 接地与接零

一、接地的基本概念

（一）故障接地的危害和防范措施 1、故障接地的危害

⑴流散电阻：由于土壤中的等效电阻不是以集中的形式存在的，而是以流散的形式颁布的，并且区域面积较大，所以称为流散电阻。

⑵流散电场：当接地点的接地电流经流散电阻时，就会使流散电阻产生电压，这种形式的电压称为流散电场。

⑶触地点的安全区域：当距触地点越近时，土壤面积越小，其等效电阻就越大，产生的电压降就越高，反之，当距触地点越远时，土壤面积越大，其等效电阻越小，产生的电压降越低；当距触地点20m以外，土壤面积更大，等效电阻几乎为无穷小，所以电压降几乎为零。

所以，将触地点20m以外的区域称为安全区域。

当电气设备发生碰壳短路或电网相线断线触及地面时，故障电流就从电气设备外壳经接地体或电网相线触地点向大地作半球形流散，使附近的地表面上土壤中各点出现不同的电压。如人体接近触地点的区域或触及与触地点相连的可导电物体时，接地电流和流散电阻产生的流散电场会对人体造成危害。

2、接地参数

⑴接地电阻：人工接地或自然接地对地的电阻。

⑵接地电流：当发生接地短路或碰壳短路时，经接地点流入大地中的电流。 ⑶接地电压：电气设备发生接地短路时，电流通过接地装置流入大地。此时，电气设备的接地部分与大地点的电位差，称为接地电压。

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20m 触地点 接地体 触地点流散电场 ⑷接触电压：在接地短路电流回路上，一个人同时触及有不同电位的两点所承受的电位差，称为接触电压。

⑸跨步电压：在距触地点或接地体的20m范围内，如果人站在这区域内，人的两脚之间的电位差，称为跨步电压。

3、保护措施

采用将电气设备的外壳通过人工接地体或自然接地体与大地直接连接起来的保护措施进行保护。

（二）接地装置

概念：接地体与接地引线的总称，叫接地装置。

1、接地体：埋入地中并直接与大地接触的金属导体称为接地体。 接地体分人工接地体和自然接地体。

⑴人工接地体：因接地需要而人为装设的金属体称为人工接地体。 ⑵自然接地体：为了其它需要而装设的并与大地可靠接触的金属桩、钢筋混凝土基础等，用来兼作接地体的装置，称为自然接地体。

2、接地线：电气设备与接地体之间的连接线，称为接地线。 （三）接地的连接方式

1、工作接地：在正常情况下，为保证电气设备的可靠运行并提供部分电气设备和装置所需的相电压，将电力系统中的变压器低压侧中性点通过接地装置与大地直接相连接的方式，称为工作接地。

A B C a b c N 2、保护接地：为防止电气设备由于绝缘损坏而造成触电事故，将电气设备的金属外壳通过接地线与接地装置连接起来。这种为保护人身安全的接地方式称为保护接地。

D

2 A B C a b c N

3、重复接地：当线路较长或接地电阻要求较高时，为尽可能降低零线的接地电阻，除变压器低压侧中性点直接接地外，将零线上一处或多处再行进行接地的方式，称为重复接地。

≤1KM 建筑物 4、防雷接地：为泄掉雷电流而设置的防雷接地装置。

5、工作接零：单相用电设备为取得单相电压而接的零线，称为工作接零。

A B C 工作接地 工作接零 D a b c PEN 单相电器

工作接零示意图

6、保护接零：为防止电气设备因绝缘损坏危及人身安全，将电气设备金属外壳与电源的中性线用导线连接起来，称为保护接零。

A a b c PEN 工作接地 保护接零 D 用电器

B C 保护接零示意图 3

（四）低压配电系统的接地形式

1、TN系统：（保护接零系统）

概念：电力系统有一点（一般为电源中性点）直接接地，受电设备（包括电气设备和用电设备）的外露可导电部分通过保护线与接地点连接的方式，叫TN系统。

⑴TN－S系统

整个系统的中性线（N）与保护线（PE）是分开的。

A B C N PE ⑵TN－C系统：整个系统的中性线（N）和保护线（PE）是合一的。

A B C PEN ⑶TN－S－C系统：系统中前一部分的中性线和保护线是合一的，后一部分

是分开的。

A B C PEN A B C PE N 4

2、TT系统（保护接地系统）：电力系统中有一点直接接地，受电设备的外露可导电部分通过保护线接地，与电力系统接地点无直接关联。

A B C N 3、IT系统：（中性点不接地或经高阻抗接地系统）电力系统的带电部分与大地间无直接连接（或有一点经跔大的阻抗接地），受电设备的外露可导电部分通过保护线接至地极。

二、接地和接零的基本要求 （一）对接地电阻的要求

接地装置的主要技术指标是接地电阻，它包括接地线电阻和接地体的流散电阻。

由于接地线电阻很小，一般可忽略不计，所以接地电阻主要是指接地体的流散电阻。一般情况下，容量较大，数量较多和价格昂贵的电气设备，其接地电阻较小。

1、工作接地：1KV以下电力系统变压器低压侧电源中性点，工作接地的接地电阻不宜超过4Ω；总容量不超过100KVA的变压器或发电机供电的低压电力网中，接地电阻不宜大于10Ω；在高土壤电阻率地区，当达到4Ω和10Ω，在技术经济上很不合理时，可提高到15Ω。

2、保护接地：一般设备的保护电阻应在4、10、30Ω之间。

3、重复接地：一般的重复接地，其接地电阻应小于10Ω。但在接地电阻值允许达到10Ω的电力网中，每处重复接地的接地电阻值不应超过30Ω，此时重复接地不应少于3处。

4、低压线路铁脚：低压线路混凝土杆和低压进户线绝缘子铁脚的接地电阻不宜超过30Ω。

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