电网及电力系统的接地（PPT42页)

第N单元保护接地04:18.教学要求：掌握保护接地、保护接零的工作原理；了解影响接地电阻的因素及降低方法，了解接地系统。04:18课题一接地的概念与人身安全一、地和接地1、地2、接地：把电气设备中应该接地部分通过接地装置与大地作良好的连接。二、零和接零1、零在0.38/0.22KV低压配电网中，，电机三相绕组接成星形的中性点与大地有良好的连接，即为零。由零点引出的金属导体即使零线，或称中性线。2、接零在低压配电网中，将电气装置的必须接地部分与零线有良好的电气连接称为接零。04:18工作接地！为了降低电力设备的绝缘水平，110kV及以上的电力系统多采用中性点接地的运行方式在两线一地的双极直流输电系统中，也需要将其中性点接地04:18防雷接地为了减轻雷电的危害，避雷针、避雷线和避雷器等防雷设施都必须配备相应的接地装置以便把雷电流导入大地04:18保护接地！为了保证人身安全，电气设备的外壳必须接地：当电气设备绝缘损坏导致外壳带电时，流过保护接地体的故障电流应该使相应的保护装置动作，切除已损坏的设备或使外壳的电位在安全值以下PT&CT一端永久接地接地线≌（接地开关）04:18三、人身安全电压与电流1、人体允许电流按电流通过人体时的生理机理反映和对人体的伤害程度，可将电流分成三级：感知电流：可引起人感觉的通过人体最小电流。摆脱电流：人触及带电体后，能自主地摆脱的电流。致命电流：人触电后危及生命的电流04:182、人体电阻人体电阻愈小，流过的电流愈大。3、安全电压(A.C＜50;D.C=120)安全电压等级：42、36、24、12、6V。安全电压的选用：通常采用36V或12V。机床照明或手提式照明灯，一般采用36V安全电压。在特别潮湿的环境中，应采用12V电压。04:18四、跨步电压和接触电压（1）跨步电压触电人站在流过电流的大地上，加在人的两脚之间（一般为0.8米的距离）的电压称为跨步电压，由跨步电压引起的触电叫跨步电压触电。（2）接触电压触电人触及漏电设备的外壳，加于人手与脚之间的电位差（脚距漏电设备0.8米，手触及设备处距地面垂直距离1.8米）称为接触电压，由接触电压引起的触电叫接触电压触电04:1804:18课题二保护接地P47一、保护接地保护接地是为防止电气设备绝缘损坏时，人身遭受触电的危险，而在电气设备的金属外壳或构架等与接地体之间所作的良好连接。其接地方式适合于中性点不接地电网。04:18中性点不接地电网的保护接地：当发生用电设备一相绝缘损坏碰壳，人体触及设备外壳时，通过人体电流Im为：无保护接地时Im=有保护接地时Im=Im——流过人体的电流，AId——单相接地电流，ARm——人体电阻，ΩRE——接地电阻，ΩRt——人体与带电体之间的接触电阻，Ω由于RmRE，使得接地后，人体触及设备外壳时电流也大大降低。dtmmIRRRdtEmEIRRRR04:1804:1804:1804:1804:1804:1804:1804:18二、保护接零与零线的重复接地1、保护接零在中性点直接接地的低压供电网络，一般采用的是三相四线制供电方式。将电气设备的金属外壳与电源接地中性线（零线）作金属性连接，这种方式称保护接零。采用保护接零时，当电气设备某相绝缘损坏碰壳，接地短路电流流进短路线和零线构成回路，此短路电流足以使熔断器或自动空气开关自动切断故障设备。04:1804:182、零线的重复接地在保护接零系统中，除在中性点进行工作接地外，将零线上一处或多处通过接地装置与大地再次连接。如无重复接地，一旦零线断线，则断线后的设备发生单相碰壳就失去的保护。04:1804:18三、接地的TN、TT、IT系统低压配电系统按接地方式的不同分为三类，即TT、TN和IT系统，分述如下。第一个字母表示电力（电源）系统对地关系。如T表示是中性点直接接地；I表示所有带电部分绝缘（不接地）。04:18第二个字母表示用电装置外露的金属部分对地的关系。如:T表示设备外壳接地，它与系统中的其他任何接地点无直接关系；N表示负载采用接零保护。04:18第三个字母表示工作零线与保护线的组合关系如：C表示:工作零线与保护线是合一=PEN（零地合一)TN-C；S表示:工作零线与保护线是严格分开，PE线称为专用保护线，如TN-S。TN-C-S:一部分零线与保护线是合一。PEN→PE┗→N04:18N线与PE线全部合并成PEN线，则此系统称为TN—C系统用三相四线制-P48/5)！04:18N线和PE线分设，此系统称为TN—S系统，三相五线制,更高的电气安全性。PE04:18系统的前一系分PE线和N线合为PEN线，而后一部分N线和PE线分设，则此系统称为TN-C-S系统，三相四线制04:18TT系统的N线供单相负荷的通路，用电设备的外壳与各自的PE线分别接地04:18TT系统由于各设备的PE线分别接地，1、无电磁联系、2、无互相干扰，因此适用于对信号干扰要求较高的场合，如对于数据处理、精密检测装置的供电等。但04:18但TT系统中若干用电设备的绝缘损坏不形成短路而仅是绝缘不良而引起的漏电时，由于漏电电流较小，可能电路中的电流保护装置不动作，从而使漏电设备的外壳长期带电，将增加人体触电的危险性。因此为了保护人身安全，TT系统中应装设灵敏的触电保护装置。04:18IT系统的中性点不接地或经阻抗接地，通常不引出中性线，为三相三线制的小接地电流系统供电方式。由于小接地电流系统的运行方式，发生设备碰壳时可以继续供电，供电的可靠性较高，但设备外壳可能带上危险的电压，危及人身安全。预防触电的安全措施是各用电设备分别用PE线接地，如图04:1804:18IT系统应装设灵敏的触电保护装置和绝缘监视装置，或单相接地保护。同TT系统一样，IT系统用电设备的各PE线之间无电磁联系。IT系统多用于对供电可靠性要求过高的电气装置中，如发电厂的厂用电及矿井等。04:18四、保护接地方式的选择1、1000V及以上高压采用保护接地1000V以下低压，在中性点不接地系统中采用保护接地；在中性点直接接地的电网中，采用保护接零和零线重复接地。也可采用保护接地。2、在同一电力系统中，不可一部分设备采用保护接地，一部分设备采用保护接零。04:18五、接地电阻的允许值1、高压设备的接地电阻大接地电流系统：接地电阻不得超过0.5Ω。小接地电流系统：接地电阻不大于10Ω。2、低压设备的接地电阻04:18课题三电气装置的接地一、必须接地或接零的部分二、不需接地或接零的部分04:18课题四接地装置一、接地装置组成——接地体和接地线。接地体——埋入地中并直接与大地接触的金属导体。接地线——电气设备的接地部分与接地体连接用的金属导体。二、接地装置的敷设1、自然接地体——指兼作接地体用的直接与大地接触的各种金属构件、金属井管、钢筋混凝土建筑物内的钢筋、金属管道和设备。2、人工接地体——指人为埋入地中的金属构件分为：垂直接地体和水平接地体。垂直接地体：钢管或角钢，垂直打入土中水平接地体：扁钢或圆钢平放埋入0.6—0.8m深地下。可按一定布置和要求，将众多的水平和垂直接地体相互连接，（联接导体一般也是水平接地体）并向设备引出接地抽头，构成接地网。04:183、要求接地网应遍及需要保护接地的电气设备所在地点，为各设备提供接地引出抽头。接地网边缘一般应封闭成环，并在场内增设均压带。应充分利用自然接地体，大面积接地网应以水平接地体为主；利用地质钻探孔作深井接地体。04:1804:18习题及思考题1.有人说：“具有接地阻值为Rjd的设备外壳发生碰壳带电时，人手触及外壳相当于人体电阻与Rjd并联。”这种说法对吗？为什么？2.何谓接触电压和跨步电压？如何降低这些电压？3.接地电阻是如何定义的？不同系统的接地电阻值的要求是多少？这些值又是如何确定的？4.何谓保护接零？在什么情况下应用？保护接零条件有哪些？5.将一部分低压设备的外壳采用接零保护，而另一部分只作接地保护，有何不妥？04:18