浅析电气设备的接地装置方法

浅析电气设备的接地装置方法

发表时间：2019-06-03T11:51:18.777Z 来源：《电力设备》2019年第3期作者：徐洲

[导读] 摘要：众所周之，在现实生活中越来越多地出现用电事故，究其主要原因，大多是因为人们不重视电气设备接地装置的运行和维护，所以有必要进行探讨以引起人们的警觉。

（兖矿新疆矿业有限公司硫磺沟煤矿新疆昌吉 831100）

摘要：众所周之，在现实生活中越来越多地出现用电事故，究其主要原因，大多是因为人们不重视电气设备接地装置的运行和维护，所以有必要进行探讨以引起人们的警觉。

关键词：电气设备；接地装置；管理

1、接地装置的概念：

将电力系统或电气装置的某一部分经接地线连接到接地极称为“接地”。“电气装置”是一定空间中若干相互连接的电气设备的组合。“电气设备”是发电、变电、输电、配电或用电的任何设备，例如电机、变压器、电器、测量仪表、保护装置、布线材料等。电力系统中接地的一点一般是中性点，也可能是相线上某一点。电气装置的接地部分则为外露导电部分。“外露导电部分”为电气装置中能被触及的导电部分，它在正常时不带电，但在故障情况下可能带电，一般指金属外壳。有时为了安全保护的需要，将装置外导电部分与接地线相连进行接地。“装置外导电部分”也可称为外部导电部分，不属于电气装置，一般是水、暖、煤气、空调的金属管道以及建筑物的金属结构。外部导电部分可能引入电位，一般是地电位。接地线是连接到接地极的导线。接地装置是接地极与接地线的总称。

2、接地的类型和作用

2.1接地的类型

2.1.1工作接地为满足电力系统或电气设备的运行要求，而将电力系统的某一点进行接地，称为工作接地，如电力系统的中性点接地；

2.1.2防雷接地为防止雷电过电压对人身或设备产生危害，而设置的过电压保护设备的接地，称为防雷接地，如避雷针、避雷器的接地；

2.1.3保护接地为防止电气设备的绝缘损坏，将其金属外壳对地电压限制在安全电压内，避免造成人身电击事故，将电气设备的外露可接近导体部分接地，称为保护接地，如：（1）电机、变压器、照明器具、手持式或移动式用电器具和其他电器的金属底座和外壳；（2）电气设备的传动装置；（3）配电、控制和保护用的盘（台、箱）的框架；（4）交直流电力电缆的构架、接线盒和终端盒的金属外壳、电缆的金属护层和穿线的钢管；（5）室内、外配电装置的金属构架或钢筋混凝土构架的钢筋及靠近带电部分的金属遮拦和金属门；（6）架空线路的金属杆塔或钢筋混凝土杆塔的钢筋以及杆塔上的架空地线、装在杆塔上的设备的外壳及支架；（7）变（配）电所各种电气设备的底座或支架；（8）民用电器的金属外壳，如洗衣机、电冰箱等。

2.1.4重复接地在低压配电系统的TN－C系统中，为防止因中性线故障而失去接地保护作用，造成电击危险和损坏设备，对中性线进行重复接地。TN－C系统中的重复接地点为：

（1）架空线路的终端及线路中适当点；

（2）四芯电缆的中性线；

（3）电缆或架空线路在建筑物或车间的进线处；

（4）大型车间内的中性线宜实行环形布置，并实行多点重复接地；

2.1.5防静电接地为了消除静电对人身和设备产生危害而进行的接地，如将某些液体或气体的金属输送管道或车辆的接地；

2.1.6屏蔽接地为防止电气设备因受电磁干扰，而影响其工作或对其它设备造成电磁干扰的屏蔽设备的接地。

2.2接地的作用

接地的作用主要是防止人身遭受电击、设备和线路遭受损坏、预防火灾和防止雷击、防止静电损害和保障电力系统正常运行。现分别说明如下。

2.2.1 防止人身遭受电击

电击所产生的电击电流通过人体或动物躯体将产生病理性生理效应，例如肌肉收缩、呼吸困难、血压升高、形成心脏兴奋波、心房纤维性颤动及无心室纤维性颤动的短暂心脏停跳、心室纤维性颤动，直至死亡，所以必须采取防护措施。

2.2.2保障电气系统正常运行

电力系统接地一般为中性点接地。中性点的接地电阻很小，因此中性点与地间的电位接近于零。当相线碰壳或接地时，其它两相对地电压，在中性点绝缘系统中将升高为相电压的 √3 倍；而在中性点接地的系统中则接近于相电压，有利于系统稳定运行，防止系统振荡，而且系统中的电气设备和线路只要按相电压考虑其绝缘水平，降低了电气设备的制造成本和线路的建设费用。由于有了中性点的接地线，也可保证继电保护的可靠性。

2.2.3防止雷击和静电的危害

雷击时产生静电感应和电磁感应，物料在生产和运输中因摩擦而引起的静电，都可能造成电击或火灾危险。

直接遭受雷击的危害，比之于感应雷那就更大了，而且发生的机会亦更多。所以，为了防止直击雷，必须装设防雷装置。

所有防雷装置和防止静电危险的措施，最主要的方法是设置接地装置

3、电气设备接地的作用和技术原则

3.1、电气设备接地作用

电气设备接地的作用：为大气或操作过电压提供对地泄放的回路，避免电气设备绝缘被击穿；提供接地故障回路，当发生接地故障时，产生较大的接地故障电流，迅速切断故障回路；中性点不接地系统，当发生接地故障时，虽能保证供电连续性，但非故障相对地电压升高1.73倍，系统中的设备及线路绝缘均较中性点接地系统绝缘水平高，增加投资费用；中性点不接地系统，需大量安装绝缘监察装置。保护接地的作用：降低预期接触电压；提供工频或高频泄漏回路；为过电压保护装置提供安装回路；等电位联结。

3．2、电气设备接地技术原则

3.2.1为保证人身和设备安全，各种电气设备均应根据国家标准GB14050《系统接地的形式及安全技术要求》进行保护接地。保护接地

线除用以实现规定的工作接地或保护接地的要求外，不应作其它用途。

3.2.2不同用途和不同电压的电气设备，除有特殊要求外，一般应使用一个总的接地体，按等电位联接要求，应将建筑物金属构件、金属管道（输送易燃易爆物的金属管道除外）与总接地体相连接。

4、接地装置的技术要求

4.1变电所的接地装置：

（1）变电所的接地装置的接地体应水平敷设。其接地体采用长度为2.5m、直径不小于12mm的圆钢或厚度不小于4mm的角钢，或厚度不小于4mm的钢管，并用截面不小于25mm×4mm的扁钢相连为闭合环形，外缘各角要做成弧形。

（2）接地体应埋设在变所墙外，距离不小于3m，接地网的埋设深度应超过当地冻土层厚度，最小埋设深度不得小于0.6m.

（3）变电所的主变压器，其工作接地和保护接地，要分别与人工接地网连接。

（4）避雷针（线）宜设独立的接地装置。

4.2易燃易爆场所的电气设备的保护接地：

（1）易燃易爆场所的电气设备、机械设备、金属管道和建筑物的金属结构均应接地，并在管道接头处敷设跨接线。

（2）在1kV以下中性点接地线路中，当线路过电流保护为熔断器时，其保护装置的动作安全系数不小于4，为断路器时，动作安全系数不小于2.

（3）接地干线与接地体的连接点不得少于2个，并在建筑物两端分别与接地体相连。

（4）为防止测量接地电阻时产生火花引起事故，需要测量时应在无爆炸危险的地方进行，或将测量用的端钮引至易燃易爆场所以外地方进行。

4.3直流设备的接地：

由于直流电流的作用，对金属腐蚀严重，使接触电阻增大，因此在直流线路上装设接地装置时，必须认真考虑以下措施。

（1）对直流设备的接地，不能利用自然接地体作为PE线或重复接地的接地体和接地线，且不能与自然接地体相连。

（2）直流系统的人工接地体，其厚度不应小于5mm，并要定期检查侵蚀情况。

4.4手持式、移动式电气设备的接地：

持式、移动式电气设备的接地线应采用软铜线，其截面不小于1.5 mm2，以保证足够的机械强度。接地线与电气设备或接地体的连接应采用螺栓或专用的夹具，保证其接触良好，并符合短路电流作用下动、热稳定要求。

参考文献：

[1]国家标准GB14050《系统接地的形式及安全技术要求》

[2]《矿山供电》第二版中国矿业大学出版社 2004年11月第2版