1、接地基礎知識第1頁，共34頁，2022年，5月20日，15點3分，星期三概述概述 電力系統和設備的接地，按其功能分為工作接地和保護接地兩大類。 為保證電力系統和設備達到正常工作要求二進行的接地，稱為工作接地，如電源中性點的直接接地或經消弧線圈的接地以及防雷設備的接地等。 為保護人身安全，防止觸電等而將設備的外露可導電部分進行接地，稱為保護接地 。第2頁，共34頁，2022年，5月20日，15點3分，星期三一、接地系統常用名詞術語 （一）名詞術語 接地(grounded) 工作接地(working ground)、系統接地(System ground) 保護接地(protective groun

2、d) 雷電保護接地(lightning protective ground) 接地極(grounding electrode) 接地線(grounding conductor) 接地裝置(grounding connection) 接地網(grounding grid)第3頁，共34頁，2022年，5月20日，15點3分，星期三一、接地系統常用名詞術語 （二）集中接地裝置(concentrated grounding connection)接地電阻(ground resistance)接地裝置對地電位(potential of grounding connection)接觸電位差(touch

3、potential difference)跨步電位差(step potential difference)轉移電位(diverting potential)外露導電部分(exposed conductive part)中性線(neutral conductor)第4頁，共34頁，2022年，5月20日，15點3分，星期三一、接地系統常用名詞術語 （三）名詞術語保護線(protective conductor) a) 線路或設備金屬外殼； b) 線路或設備以外的金屬部件； c) 總接地線或總等電位連接端子板； d) 接地極； e) 電源接地點或人工中性點。保護中性線(PEN conductor)

4、等電位連接(equipotential bonding)等電位連接線(equiptential bounding conductor)第5頁，共34頁，2022年，5月20日，15點3分，星期三二、保護接地的基本原理原理圖圖11為保護接地示意圖。第6頁，共34頁，2022年，5月20日，15點3分，星期三二、保護接地的基本原理原理說明 從圖可以看出，無保護接地時，當電氣設備某相的絕緣損壞時金屬外殼就帶電。人若觸及帶電的金屬外殼，因設備底座與大地的接觸電阻較大，絕大部分電流從人體流過，人就遭到了觸電的危險。裝設了保護接地裝置時，接地電流將同時沿著接地體（通過電流為IE）和人體（通過電流為Im）兩

5、條并聯通道流過。流過每一條通道的電流值將與其電阻的大小成反比，接地體的接地電阻越小，流經人體的電流也就越小。通常人體電阻比接地體的接地電阻大數百倍，所以流經人體的電流也就比流經接地體的電流小數百倍。當接地體電阻極小時，流經人體的電流幾乎等于零，人體就能避免觸電的危險。 第7頁，共34頁，2022年，5月20日，15點3分，星期三三、A類電氣裝置保護接地范圍（一）電氣裝置和設施的下列金屬部分，均應接地： a) 電機、變壓器和高壓電器等的底座和外殼； b) 電氣設備傳動裝置； c) 互感器的二次繞組； d) 發電機中性點柜外殼、發電機出線柜和封閉母線的外殼等； e) 氣體絕緣全封閉組合電器(GIS

6、)的接地端子； f) 配電、控制、保護用的屏(柜、箱)及操作臺等的金屬框架； g) 鎧裝控制電纜的外皮； h) 屋內外配電裝置的金屬架構和鋼筋混凝土架構以及靠近帶電部分的金屬圍欄和金屬門；第8頁，共34頁，2022年，5月20日，15點3分，星期三三、A類電氣裝置保護接地范圍（二）i) 電力電纜接線盒、終端盒的外殼，電纜的外皮，穿線的鋼管和電纜橋架等；j) 裝有避雷線的架空線路桿塔；k) 除瀝青地面的居民區外，其他居民區內，不接地、消弧線圈接地和高電阻接地系統中無避雷線架空線路的金屬桿塔和鋼筋混凝土桿塔；l) 裝在配電線路桿塔上的開關設備、電容器等電氣設備；m) 箱式變電站的金屬箱體。 第9頁

7、，共34頁，2022年，5月20日，15點3分，星期三三、A類電氣裝置接地電阻 （一）1 變電所電氣裝置的保護接地的接地電阻 ： a) 有效接地和低電阻接地系統中保護接地的接地電阻 ： 1) 一般情況下，接地裝置的接地電阻應符合下式: R 2000/I (1) 式中：R考慮到季節變化的最大接地電阻，； I計算用的流經接地裝置的入地短路電流，A。 2) 當接地裝置的接地電阻不符合式(1)要求時，可通過技術經濟比較增大接地電阻，但不得大于5.第10頁，共34頁，2022年，5月20日，15點3分，星期三三、A類電氣裝置接地電阻 （二）1 變電所電氣裝置的保護接地的接地電阻 ： b) 不接地、消弧線

8、圈接地和高電阻接地系統中保護接地的接地電阻應符合下列要求： 1) 高壓與變電所電力生產用低壓電氣裝置共用的接地裝置應符合下式： R 120/I (2)，但不應大于4。 2) 高壓電氣裝置的接地裝置，應符合下式： R 250/I (3)，但不宜大于10。 式中：考慮到季節變化的最大接地電阻，； 計算用的接地故障電流，A。 3) 在高土壤電阻率地區的接地電阻不應大于30。 第11頁，共34頁，2022年，5月20日，15點3分，星期三三、A類電氣裝置接地電阻 （三）2 變電所電氣裝置雷電保護接地的接地電阻： a) 獨立避雷針(含懸掛獨立避雷線的架構)的接地電阻。在土壤電阻率不大于500m的地區不應

9、大于10；在高土壤電阻率地區接地電阻應符合相關規范的要求。 b) 變壓器門型構上避雷針、線的接地電阻應符合DL/ T 6201997交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合的要求。 c) 變電所有爆炸危險且爆炸后可能波及變電所內主設備或嚴重影響發供電的建(構)筑物，防雷電感應的接地電阻不應大于30。 第12頁，共34頁，2022年，5月20日，15點3分，星期三三、A類電氣裝置接地電阻 （四）3 配電電氣裝置的接地電阻 ： 3.1 工作于不接地、消弧線圈接地和高電阻接地系統、向建筑物電氣裝置(B類電氣裝置)供電的配電電氣裝置，其保護接地的接地電阻應符合下列要求： a) 與B類電氣裝置系統電源接地點共

10、用的接地裝置。 1) 配電變壓器安裝在由其供電的建筑物外時，應符合下式的要求： R50/I (4)，但不應大于4。式中：R考慮季節變化接地裝置最大接地電阻，； I計算用的單相接地故障電流；消弧線圈接 地系統為故障點殘余電流。第13頁，共34頁，2022年，5月20日，15點3分，星期三三、A類電氣裝置接地電阻 （五）3 配電電氣裝置的接地電阻 ： 2) 配電變壓器安裝在由其供電的建筑物內時，不宜大于4。 b) 非共用的接地裝置，應符合式(3)的要求，但不宜大于10。 3.2 低電阻接地系統的配電電氣裝置，其保護接地的接地電阻應符合本標準式(1)的要求。 3.3 保護配電變壓器的避雷器其接地應與

11、變壓器保護接地共用接地裝置。 3.4 保護配電柱上斷路器、負荷開關和電容器組等的避雷器的接地線應與設備外殼相連，接地裝置的接地電阻不應大于10。第14頁，共34頁，2022年，5月20日，15點3分，星期三三、A類電氣裝置接地裝置（一） 1 接地裝置的一般規定 1.1 各種接地裝置應利用直接埋入地中或水中的自然接地極，并設置將自然接地極和人工接地極分開的測量井。變電所除利用自然接地極外，還應敷設人工接地極。 1.2 當利用自然接地極和引外接地裝置時，應采用不少于兩根導體在不同地點與接地網相連接。 1.3 在高土壤電阻率地區和永凍土地區，可采取必要的措施降低接地電阻。 1.4 人工接地極，水平敷

12、設的可采用圓鋼、扁鋼，垂直敷設的可采用角鋼、鋼管等。第15頁，共34頁，2022年，5月20日，15點3分，星期三三、A類電氣裝置接地裝置（二） 1 接地裝置的一般規定 按機械強度要求的接地裝置導體的最小尺寸應符合表1所列規格： 表 1 接地裝置導體的最小尺寸 種 類 規 格及單位 地 上 地 下 屋 內 屋 外 圓 鋼 直徑 mm 6 8 8/10 扁 鋼 截面 mm 24 48 48 厚度 mm 3 4 4 角 鋼 厚度 mm 2 2.5 4 鋼 管 管壁厚度 mm 2.5 2.5 3.5/2.5注: 1 地下部分圓鋼的直徑，其分子、分母數據分別對應于架空線路和變電所的接地裝置；2 地下部

13、分鋼管的壁厚，其分子、分母數據分別對應于埋于土壤和埋于室內素混凝土地坪中. 第16頁，共34頁，2022年，5月20日，15點3分，星期三三、A類電氣裝置接地裝置（三） 2 變電所電氣裝置的接地裝置 2.1 變電所電氣裝置的接地裝置，除利用自然接地極外，應敷設以水平接地極為主的人工接地網。 人工接地網的外緣應閉合，外緣各角應做成圓弧形，圓弧的半徑不宜小于均壓帶間距的一半。接地網內應敷設水平均壓帶。接地網的埋設深度不宜小于0.6m。 接地網均壓帶可采用等間距或不等間距布置。 35kV及以上變電所接地網邊緣經常有人出入的走道處，應鋪設礫石、瀝青路面或在地下裝設兩條與接地網相連的均壓帶。 對于310

14、kV變電所、配電所，當采用建筑物的基礎作接地極且接地電阻又滿足規定值時，可不另設人工接地。 第17頁，共34頁，2022年，5月20日，15點3分，星期三三、A類電氣裝置接地裝置（四） 2 變電所電氣裝置的接地裝置 2.2 在有效接地和低電阻接地系統中，變電所電氣裝置的接地裝置，當接地電阻不符合式(1)的要求時，其人工接地網及有關電氣裝置還應符合以下要求： a) 為防止轉移電位引起的危害，對可能將接地網的高電位引向廠、所外或將低電位引向廠、所內的設施，應采取隔離措施。例如：向廠、所外供電的低壓線路采用架空線，其電源中性點不在廠、所內接地，改在廠、所外適當的地方接地；通向廠、所外的管道采用絕緣段

15、，鐵路軌道分別在兩處加絕緣魚尾板等等。 b) 考慮短路電流非周期分量的影響，當接地網電位升高時，變電所內的310kV閥式避雷器不應動作或動作后應承受被賦與的能量。 c) 設計接地網時，應驗算接觸電位差和跨步電位差。 第18頁，共34頁，2022年，5月20日，15點3分，星期三三、A類電氣裝置接地裝置（五）2 變電所電氣裝置的接地裝置 2.3 變電所電氣裝置中下列部位應采用專門敷設的接地線接地。 a) 出線柜、中性點柜的金屬底座和外殼，封閉母線的外殼； b) 110kV及以上鋼筋混凝土構件支座上電氣設備的金屬外殼； c) 箱式變電站的金屬箱體； d) 直接接地的變壓器中性點； e) 變壓器、高

16、壓并聯電抗器中性點所接消弧線圈、接地電抗器、電阻器或變壓器等的接地端子； f) GIS的接地端子； g) 避雷器，避雷針、線等的接地端子。 第19頁，共34頁，2022年，5月20日，15點3分，星期三三、A類電氣裝置接地裝置（六）3 配電電氣裝置的接地裝置 3.1 戶外柱上配電變壓器等電氣裝置的接地裝置，宜敷設成圍繞變壓器臺的閉合環形。 3.2 配電變壓器等電氣裝置安裝在由其供電的建筑物內的配電裝置室時，其接地裝置應與建筑物基礎鋼筋等相連。 3.3 引入配電裝置室的每條架空線路安裝的閥式避雷器的接地線，應與配電裝置室的接地裝置連接，但在入地處應敷設集中接地裝置。第20頁，共34頁，2022年

17、，5月20日，15點3分，星期三四、低壓系統接地型式 系統接地型式（一） 1、低壓系統接地可采用以下幾種型式： a) TN系統。系統有一點直接接地，裝置的外露導電部分用保護線與該點連接。按照中性線與保護線的組合情況，TN系統有以下3種型式： 1) TNS系統。整個系統的中性線與保護線是分開的(圖1)。 2) TNCS系統。系統中有一部分中性線與保護線是合一的(圖2)。 3) TNC系統。整個系統的中性線與保護線是合一的(圖3)。 第21頁，共34頁，2022年，5月20日，15點3分，星期三四、低壓系統接地型式 系統接地型式（二） 圖 1 TNS系統，整個系統的中性線與保護線是 分開的 第22

18、頁，共34頁，2022年，5月20日，15點3分，星期三四、低壓系統接地型式 系統接地型式（三） 圖 2 TNCS系統，系統有一部分中性線與保護線是合一的第23頁，共34頁，2022年，5月20日，15點3分，星期三四、低壓系統接地型式 系統接地型式（四） 圖 3 TNC系統，整個系統的中性線與保護線是合一的 第24頁，共34頁，2022年，5月20日，15點3分，星期三四、低壓系統接地型式 系統接地型式（五） b) TT系統。TT系統有一個直接接地點，電氣裝置的外露導電部分接至電氣上與低壓系統的接地點無關的接地裝置(圖4)。圖 4 TT系統第25頁，共34頁，2022年，5月20日，15點3

19、分，星期三四、低壓系統接地型式 系統接地型式（六） c) IT系統。IT系統的帶電部分與大地間不直接連接(經阻抗接地或不接地)，而電氣裝置的外露導電部分則是接地的(圖5)。 圖 5 IT系統第26頁，共34頁，2022年，5月20日，15點3分，星期三四、低壓系統接地型式 系統接地型式（七） 說明： 1. 文字代號的意義： 第一個字母低壓系統的對地關系； T一點直接接地； I所有帶電部分與地絕緣或一點經阻抗接地； 第二個字母電氣裝置的外露導電部分的對地關系； T外露導電部分對地直接電氣連接，與低壓系統的任何接地點無關； N外露導電部分與低壓系統的接地點直接電氣連接(在交流系統中，接地點通常就是

20、中性點)，如果后面還有字母時，字母表示中性線與保護線的組合； S中性線和保護線是分開的； C中性線和保護線是合一的(PEN)線。 第27頁，共34頁，2022年，5月20日，15點3分，星期三五、自動化系統接地 接地原則1、自動化系統接地原則 一個系統只允許一點接地，一般與電氣接地網共地。嚴格區分不同性質的地，做到不混接。不同性質的地用分干線接入各自的匯流板（或者直接接入總的匯流板），各匯流板用總干線接入公共接地極（網），在最終處匯入一點接地。 防雷保護地通過避雷器/沖擊波抑制器與電氣接地網的主干線相連。第28頁，共34頁，2022年，5月20日，15點3分，星期三五、自動化系統接地 接地裝置

21、2、MACS系統設置的接地裝置 操作臺、打印機、服務器柜：設有保護地螺釘。 繼電器柜、UPS柜、配電柜：設有保護地 MACS機柜：設有屏蔽接地匯流排，保護地螺釘。系統地（+24V地）懸浮。 儀表柜、手操盤臺：設有屏蔽地接地匯流排，保護地螺釘。 安全柵柜：設有屏蔽地接地匯流排，本安地接地匯流排， 保護地螺釘。第29頁，共34頁，2022年，5月20日，15點3分，星期三五、自動化系統接地 接地方法 3、集中布置的DCS設備接地方法 （見圖一）第30頁，共34頁，2022年，5月20日，15點3分，星期三五、自動化系統接地 接地方法(一） 4、分散布置的DCS設備接地方法 分散布置MACS系統設備之間的連接一般是網絡（通訊）線，例如：現場控制站分散到現場，而操作員站位于不同的控制室，分散直徑在500米的范圍內，各站點間使用多模光纖或5類雙絞線或DP屏蔽雙絞線連接。 使用光纖連接的站點：各站點內的接地方法同集中布置的DCS設備。 第31頁，共34頁，2022年，5月20日，15點3分，星期三五、自動化系統接地 接地方法(二） 4、分散布置的DCS設備接地方法 使用5類雙絞線或DP屏蔽雙絞線連接的站點： 方法1：控制室的各類地線先連接到公共連接板，公共連接板通過接地總干線與公共接地極相連。從公共接地極看過去，整個接地網絡是一個星型結構。