建筑电气专业技术措施讲座

建筑电气专业技术措施讲座1第十章接地安全BEIJINGINSTITUTEOFARCHITECTURALDESIGN北京市建筑设计研究院建筑电气专业技术措施讲座2BEIJINGINSTITUTEOFARCHITECTURALDESIGN北京市建筑设计研究院10.1一般规定10.1.1本章适用于交流10kV及以下用电设备及对地不能构成闭合回路的直流用电设备的接地及安全设计。10.1.2用电设备接地及安全设计应根据工程特点、规模、发展规划和地质特点以及操作维护情况合理确定设计方案。10.1.3用电设备的接地，一般可区分为保护性接地和功能性接地。10.1.4不同用途和不同电压等级用电设备的接地（包括保护性接地和功能性接地），除另有规定者外，宜采用一个共用接地装置；对其他非电力设备（电讯及其他电子设备），除有特殊要求者外，也可采用共用接地装置，接地装置的接地电阻应符合其中最小值的要求。10.1.5设计接地装置时，应考虑土壤干、湿、冻结等季节变化对土壤电阻率的影响。接地电阻值在四季中均应符合本章要求。10.1.6在低压电力网中，严禁利用大地作相线或中性线。建筑电气专业技术措施讲座10.2低压配电系统的接地型式3BEIJINGINSTITUTEOFARCHITECTURALDESIGN北京市建筑设计研究院10.2.1低压配电系统接地型式可参照下列原则选定：1TN-S系统—适宜建筑物中含有变电室的配电系统。2TN-C系统—适宜三相平衡负荷以及未装设剩余电流动作保护电器的配电系统。3TT系统—地区供电部门规定采用的配电系统或在TN系统中装有剩余电流动作保护电器的配电线路。4IT系统—适宜对不间断供电要求较高的配电系统。【说明】系统的接地型式，根据IEC文件和国家标准有如下几种：1文字代号的意义：1）第一个字母表示电力系统的对地关系：（1）T—一点直接接地；（2）I—所有带电部分与地绝缘，或一点经阻抗接地。2）第二个字母表示装置的外露可导电部分对地关系：（1）T—外露可导电部分对地直接电气连接，与电力系统的任何接地点无关；（2）N—外露可导电部分与电力系统的接地点直接电气连接(在交流系统中，接地点通常就是中性点)。如果后面还有字母时，这个(些)字母表示中性点与保护线的组合；（3）S—中性线和保护线是分开的；（4）C—中性线和保护线是合一的(PEN线)。建筑电气专业技术措施讲座4BEIJINGINSTITUTEOFARCHITECTURALDESIGN北京市建筑设计研究院2接地型式1）TN系统TN电力系统有一点直接接地，装置的外露可导电部分用保护线与该点连接。按照中性线和保护线的组合情况，公认的TN系统有以下三种型式：TN-S系统：整个系统的中性线和保护线是分开的；TN-C-S系统：系统中有一部分中性线和保护线是合一的；TN-C系统：整个系统的中性线和保护线是合一的。(1)TN-S系统[图10.2.1(a)](2)TN-C-S系统[图10.2.1(b)](3)TN-C系统[图10.2.1(c)]建筑电气专业技术措施讲座5BEIJINGINSTITUTEOFARCHITECTURALDESIGN北京市建筑设计研究院L1电力系统接地点NPEL2L3外部可导电部分图10.2.1(a)TN-S系统（整个系统的中性线和保护线分开）建筑电气专业技术措施讲座6BEIJINGINSTITUTEOFARCHITECTURALDESIGN北京市建筑设计研究院电力系统接地点L3PENL2L1外部可导电部分NPE图10.2.1(b)TN-C-S系统（系统中有一部分中性线和保护线是合一的）建筑电气专业技术措施讲座7BEIJINGINSTITUTEOFARCHITECTURALDESIGN北京市建筑设计研究院PEN电力系统接地点外露可导电部分L1L3L2图10.2.1(c)TN-C系统（整个系统的中性线和保护线合一的）建筑电气专业技术措施讲座8BEIJINGINSTITUTEOFARCHITECTURALDESIGN北京市建筑设计研究院2）TT系统(图10.2.1(d))TT电力系统有一个直接接地点,装置的外露可导电部分接至电气上与电力系统的接地点无关的接地极。N电力系统接地点外露可导电部分PEL1L3L2图10.2.1(d)TT系统建筑电气专业技术措施讲座9BEIJINGINSTITUTEOFARCHITECTURALDESIGN北京市建筑设计研究院3）IT系统[图10.2.1(e)]IT电力系统的带电部分与大地不直接接地,而电气装置的外露可导电部分则是接地的。阻抗电力系统接地点L3L1L2外露可导电部分PE图10.2.1(e)IT系统建筑电气专业技术措施讲座10BEIJINGINSTITUTEOFARCHITECTURALDESIGN北京市建筑设计研究院10.2.2由同一台发电机、配电变压器或同一段母线供电的低压配电系统，应根据系统安全保护所具备的条件并结合工程具体情况，确定其中的一种系统接地型式。但在同一低压配电系统中全部采用TN系统确有困难时，可部分(局部)采用TT系统接地型式。10.2.3系统接地型式为TN-S的配电线路上装设有剩余电流动作保护电器时，可采用下列中的一种方式。1将装有剩余电流动作保护电器的配电装置的外露可导电部分与PE线(保护线)相连接[图10.2.3(a)]NPEL3L1L2图10.2.3(a)TN-S系统剩余电流动作保护电器的连接建筑电气专业技术措施讲座11BEIJINGINSTITUTEOFARCHITECTURALDESIGN北京市建筑设计研究院2将装有剩余电流动作保护电器的配电装置的外露可导电部分的防触电措施按局部TT系统接地型式处理[图10.2.3(b)]。L3NPEL1L2图10..3(b)TN-S系统中局部TT系统处理方式建筑电气专业技术措施讲座12BEIJINGINSTITUTEOFARCHITECTURALDESIGN北京市建筑设计研究院10.2.5系统接地型式为TT的配电系统中，应将装设剩余电流动作保护电器与未装设剩余电流动作保护电器的外露可导电部分的保护接地分别接地(不允许共用一组公共接地极)，参见图10.2.5。TT系统中的N线可不再做重复接地处理。L1NL3L2漏电保护电器图10.2.5TT系统中剩余电流动作保护电器的连接建筑电气专业技术措施讲座13BEIJINGINSTITUTEOFARCHITECTURALDESIGN北京市建筑设计研究院10.2.6系统接地形式为IT的配电系统,其带电部分与大地间不直接连接，但电器装置的外露可导电部分应采取接地保护[图10.2.6]。L2L3电力系统接地点L1PE图10.2.6IT系统接地保护建筑电气专业技术措施讲座14BEIJINGINSTITUTEOFARCHITECTURALDESIGN北京市建筑设计研究院10.3接地10.3.1不同电压等级和不同用途的用电设备，除另有规定或要求者外，宜采用总的共用接地装置。接地电阻不应大于1Ω。当配变电所低压侧系统接地采用独立设置时，其系统接地电阻值不宜大于2Ω。独立设置的配变电所，其10kV侧采用经小电阻接地时，宜将配变电所的系统接地与保护接地分开设置，且相互距离不应小于10m。但建筑物内设置的配变电所已进行总等电位联结而共用接地装置时，其系统接地与保护接地无需分开设置。10.3.2低压电力网中，严禁用大地作相线或中性线。10.3.3在TN系统中，为使等电位母线上的电位钳制在地电位水平，宜对PE线采用专用导体并与相线同管敷设或采用一根电缆(或母线排)的不同芯线(如选用5芯电缆、5芯封闭母线等)。【说明】采用另敷一条扁钢作共用PE线的方法，将增大回路阻抗，降低各路干线末端发生单相接地短路时首端过电流保护动作的灵敏度。10.3.4在TT系统中，共用同一接地保护装置的所有外露可导电部分，必须用保护线与共用的接地极相连接。10.3.5在IT系统中，任何带电部分(包括中性线)严禁直接接地，并应使电源系统对地保持良好的绝缘状态。IT系统中的所用设备的外露可导电部分均应通过保护线与接地极相连接。IT系统应装设绝缘监视以及接地故障报警或显示装置。建筑电气专业技术措施讲座15BEIJINGINSTITUTEOFARCHITECTURALDESIGN北京市建筑设计研究院10.3.6能同时触及设备的外露可导电部分应连接至同一接地装置。10.3.7人工接地极不应涂刷油漆、沥青等不导电的外护层。不同系统的人工接地极间距应保持20m以上。10.3.8高层建筑宜采用闭合环路接地型式。人工接地极宜直接敷设在建筑物基础槽坑外沿并采用不低于C30混凝土将接地极加以保护。保护层厚度不宜少于5cm。10.3.9当建筑物采用以硅酸盐为基料的水泥(如矿渣水泥、波特兰水泥等)和周围土壤的含水量不低于4%以及建筑物基础的内外表面无防水层时，钢筋混凝土基础中的钢筋可作为接地装置。10.3.10配电室、发电机房的接地装置，除利用自然接地极外还应敷设人工接地极。变配电室接地网外缘应闭合。10.3.11当变压器容量为400~1000kVA时，接地线封闭回路导线可采用40×4镀锌扁钢(或不小于50×5mm2铜导体)，当变压器容量为1250~2000kVA时，其封闭式回路导线可采用截面不小于60×5mm2铜导体。建筑电气专业技术措施讲座16BEIJINGINSTITUTEOFARCHITECTURALDESIGN北京市建筑设计研究院10.3.12对于10kV及以下的配变电室，若符合下列条件时可利用建筑物基础做接地装置。1接地电阻满足规定值要求。2建筑物基础无内外防水层。3基础的四周均埋设在土壤中0.8m以下，且基础内钢筋具有贯通性连接(绑扎或焊接)并能自然形成闭合环路者。10.3.13配变电室由变压器中性点至低压配电装置的中性线的选择应符合下列要求：1民用建筑的变电室的配电变压器(包括照明、动力合用变压器)，其中性线截面宜与相线截面相同。2低压配电装置内的中性线与保护线应选用有色金属母排，并宜与低压出线回路的线缆导体材质相一致。10.3.14人工接地极埋设深度应在冻土层以下并不应小于0.8m。10.3.15除环形接地极外，人工接地极埋设位置距建筑物不应小于5m。10.3.16人工接地极跨跃建筑物入口或人行通道时，水平接地极局部埋深不应小于1m或采取设置均压带等安全措施。建筑电气专业技术措施讲座17BEIJINGINSTITUTEOFARCHITECTURALDESIGN北京市建筑设计研究院10.3.17埋设在土壤中的接地装置和连接线应焊接，其搭接长度不应小于扁钢(扁铜)宽度的2.5倍；圆钢(铜棒)直径的6倍。不允许将接地装置的压接接头直接埋设在土壤中。10.3.18为提高系统运行安全水平，宜设置若干均匀分布的附加接地点。通常宜将保护线在其进入建筑物处接地。1在TN-C系统中，建筑物电源进线的PEN线重复接地技术要求宜符合下列原则：电源引入建筑物时，PEN线、配电装置外露可导电部分、金属管及金属支架等均应连在一起，在总配电装置处用40×4镀锌扁钢或Ф12镀锌圆钢引至室外与接地装置焊接。2当采用TN-C-S系统时，无论电源进线为架空或地下引入，均应在总配电装置处将PEN线分离为PE线与N线后用接地线引至室外与接地装置焊接。3在TT系统中，由同一接地故障保护电器保护的外漏可导电部分应与PE线连接至共用的接地极上。当有多级保护时各级宜有各自的接地极。在TT系统中，中性线不应接地并要求中性线的绝缘水平与相线相同。建筑电气专业技术措施讲座18BEIJINGINSTITUTEOFARCHITECTURALDESIGN北京市建筑设计研究院10.3.19用单芯绝缘导线或电力电缆作接地线引至室外接地极时应穿入金属管内。导线或电缆与接地装置的连接采用螺栓压接时应在建筑物内设置的专用接线箱内压接。当选用不同材料的导线进行压接时，压接处应做好防腐处理。10.3.20不允许使用蛇皮管、保温管的金属网或外皮作接地线或保护线。10.3.21凡需进行接地的用电设备，必须采用单独的保护线与保护干线相连或用单独的接地线与