电力系统接地方式
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(21)接触电压:指人体同时触及接地电流回路两点 )接触电压: 时承受的电位差。 时承受的电位差。 电压: (22)跨步 电压:当人在接地电流流散的区域内行走 ) 时,由于地面各点电位不同,因此 由于地面各点电位不同, 在两脚之间(一般按 考虑) 在两脚之间(一般按0.8m考虑)存在 考虑 电位差。在跨步电压作用下, 电位差。在跨步电压作用下,人也会 触电。 触电。
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(12)接地:将电气设备的某一部分通过接地装置同大 )接地: 地紧密连接起来。 地紧密连接起来。接地可分为正常接地和 非人为的故障接地两类。 非人为的故障接地两类。 (13)接零:将电气设备的金属外壳等与中性点直接 )接零: 接地系统中的零线相连。 接地系统中的零线相连。零线是指与变 压器直接接地的中性点连接的中性线。 压器直接接地的中性点连接的中性线。 (14)重复接地:将零线上的一处或多处,通过接地 )重复接地:将零线上的一处或多处, 装置与大地再次可靠地接地。 装置与大地再次可靠地接地。 (15)接地体:埋入地中并直接与大地接触的金属导体。 )接地体:埋入地中并直接与大地接触的金属导体。
4、接地分类
工作接地:电力系统中的某一点, 工作接地:电力系统中的某一点,直接或经特殊设备与大 地作电气上的连接,以保证系统正常稳定运行。 地作电气上的连接,以保证系统正常稳定运行。 保护接地: 保护接地:将一切在正常时不带电而在绝缘损坏时可 能 带电的金属部分(例如: 带电的金属部分(例如:各种电气设备的外 壳;配电装置的金属构架等)接地,以保证工 配电装置的金属构架等)接地, 作人员的安全。 作人员的安全。 防雷接地:为了避免雷电危害人身及设备, 防雷接地:为了避免雷电危害人身及设备,将强大的雷 电流导入大地所实施的接地。 电流导入大地所实施的接地。 CEEE, HUST
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• 5、系统接地方式
• • • • 中性点直接接地 中性点经消弧线圈接地 中性点经电阻接地 中性点不接地 中性点有效接地系统 中性点非有效接地系统 谐振接地系统
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• 6、影响接地方式选择的因素
• • • • • 供电可靠性 安全因素 过电压 继电保护的选择性和灵活性 通信干扰
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(16)接地线:电气设备、电力线路杆塔的接地螺栓与 )接地线:电气设备、 接地零线连接用导体。 接地零线连接用导体。 (17)接地装置:接地体与接地线的总和。 )接地装置:接地体与接地线的总和。 (18)接地电阻:接地体对地电阻和接地线电阻的总和, )接地电阻:接地体对地电阻和接地线电阻的总和, 称为接地装置的接地电阻, 称为接地装置的接地电阻,其值等于 接地装置对地电压与通过接地体流入地 中电流的比值,该电流为工频电流。若 中电流的比值,该电流为工频电流。 为雷电流则此时的接地电阻称为冲击接 地电阻。 地电阻。
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2、单相接地故障
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• 单相接地时的电容电流
I C = 3U ϕω C
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3、中性点不接地方式的适用范围 、
伏的装置( 伏的照明装置除外); (1)电压小于 )电压小于500伏的装置(380/220伏的照明装置除外); 伏的装置 伏的照明装置除外 千伏电力网, 安时, (2)3 ~ 10千伏电力网,当单相接地电流小于 安时,如要 ) 千伏电力网 当单相接地电流小于30安时 求发电机能带单相接地故障运行,则当与发电机有电气 求发电机能带单相接地故障运行, 连接的3 千伏电网的接地电流小于5安时 连接的 ~ 10千伏电网的接地电流小于 安时; 千伏电网的接地电流小于 安时; 千伏电力网中, 安时。 (3)35 ~ 60千伏电力网中,单相接地电流小于 安时。 ) 千伏电力网中 单相接地电流小于10安时
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(4) 绝 缘: ) 1)指导体绝缘后所获得的全部性能; )指导体绝缘后所获得的全部性能; 2)指所 有用于使器件绝缘的材料 ) (5) 绝缘电阻:指用绝缘材料隔开的两个导体之 ) 绝缘电阻: 定条件下的电阻。 间,在规 定条件下的电阻。 (6) 人体总阻抗:指人的体内电阻与皮肤阻抗的 ) 人体总阻抗: 矢量和。 矢量和。 (7)电气间隙:指两导电部分之间的最短直线距离。 )电气间隙:指两导电部分之间的最短直线距离。 (8)保护间隙:指带电部分与地之间用以限制可能 )保护间隙: 发生最大过电压的间隙。 发生最大过电压的间隙。 CEEE, HUST
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《建筑电气设计技术规程》JGJ16-1983对电气设备的接地有 建筑电气设计技术规程》 对电气设备的接地有 如下规定: 如下规定: 在中性点直接接地的低压电力网中, 在中性点直接接地的低压电力网中,电力装置宜采用低压 接零保护。 接零保护。 在中性点非直接接地的低压电力网中, 在中性点非直接接地的低压电力网中,电力装置宜采用低 压接地保护。 压接地保护。 由同一台发电机、 由同一台发电机、同一台变压器或同一段母线供电的低压 电力网,不宜同时采用上述两种保护方式。 电力网,不宜同时采用上述两种保护方式。 在中性点直接接地的低压电力电网中, 在中性点直接接地的低压电力电网中,当全部采用低压接 零保护确有困难时,也可以同时采用上述两种方式, 零保护确有困难时,也可以同时采用上述两种方式,但不 接零的电力装置或线段, 接零的电力装置或线段,应装设能自动切除接地故障的装 如漏电保护装置等)。 置(如漏电保护装置等)。 CEEE, HUST
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2、接地定义
接地:把设备的某一部分通过接地电极与大地 接地 把设备的某一部分通过接地电极与大地 紧密连接起来。 紧密连接起来。
3、接地作用
防止人身遭受电击 防止设备和线路遭受损坏 预防火灾和防止雷击 防止静电损害 保障电力系统正常运行 CEEE, HUST
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( 19)安全电压:不危及人身安全的电压称为安全电压。 )安全电压:不危及人身安全的电压称为安全电压。 通常, 通常,安全电压取决于人体允许安全 体电阻。 电流和人 体电阻。 引起人体发生心室颤动的最大电流。 (20)安全电流:不致 引起人体发生心室颤动的最大电流。 )安全电流: 从确保人身安全的观点出发,工频电流流经人体电 从确保人身安全的观点出发, 流的大小和持续时间, 流的大小和持续时间,应小于引起心室纤维性颤动 持续时间。 的电流值和 持续时间。
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重复接地的保护作用如下: 重复接地的保护作用如下:
(1)降低漏电设备对地电压 ) (2)减轻零线断线的危险 ) (3)缩短故障持续时间 ) (4)改善防雷性能 )
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二、电力系统的中性点接地电气与电子工程学院
(一) 中性点不接地
1、正常运行 、
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(2)在中性点直接接地的低压电网中,所有设备的外壳宜 )在中性点直接接地的低压电网中, 作接零保护,接在保护地线( 线 作接零保护,接在保护地线(PE线)上;N线(中性 线 与外壳绝缘。 线)与外壳绝缘。 (3)在中性点不直接接地的电网中,所有设备的外壳宜作 )在中性点不直接接地的电网中, 接地保护。 接地保护。 (4)禁止在保护地线(PE线)或保护中线(PEN)上装设 )禁止在保护地线( 线 或保护中线( ) 熔断器或单独的断流开关。 熔断器或单独的断流开关。 或保护中线PEN必须有足够的截面,以保 必须有足够的截面, (5)保护地线 或保护中线 )保护地线PE或保护中线 必须有足够的截面 证故障时短路电流的通过, 证故障时短路电流的通过,并满足机械强度对最小尺 寸的要求。 寸的要求。 CEEE, HUST
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华中科技大学 刘浔
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一、 概述 二、 电力系统的中性点接地 三、 低压配电系统的接地 四、 低压系统的接地与接零保护 五、 防雷接地 六、 接地电极
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一、概 一、概 述
1、电气安全基本概念
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(1) 电气事故:指由电流、电磁场、雷电、静 ) 电气事故:指由电流、电磁场、雷电、 电和某些电路故障等直接造成建筑设施、 电和某些电路故障等直接造成建筑设施、 电气设备毁坏,人或动物伤亡, 电气设备毁坏,人或动物伤亡,以及引起 火灾和爆炸等后果的事件。 火灾和爆炸等后果的事件。 (2)触电电流:指通过人体或动物体并具有可能 )触电电流: 引起病理、生理效应特征的电流。 引起病理、生理效应特征的电流。 (3) 故障电流:指由绝缘损坏或绝缘被短路而 ) 故障电流: 造成的电流。 造成的电流。
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7、接地与接零的技术要求
(1) 根据《电力设备接地设计技术规程》规定:由同一 ) 根据《电力设备接地设计技术规程》规定: 台发电机,同一台变压器或同一段母线供电的低压线路, 台发电机,同一台变压器或同一段母线供电的低压线路, 不宜同时采用接零和接地两种保护方式。因为, 不宜同时采用接零和接地两种保护方式。因为,如果将某 些设备采用保护接地,另一些设备采用保护接零, 些设备采用保护接地,另一些设备采用保护接零,则当采 用保护接地的设备漏电时, 用保护接地的设备漏电时,保护接零的设备外壳也将同时 带电。 带电。
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8 单独接地、共 同接地和重复接地 单独接地、
单独接地是指将电器装置和金属外壳各自分别就近进行接地; 单独接地是指将电器装置和金属外壳各自分别就近进行接地; 或将同一性质的装置集中连组再单独接地。 或将同一性质的装置集中连组再单独接地。 共同接地是指不同性质的接地采用共同接地装置, 共同接地是指不同性质的接地采用共同接地装置,或将不同性 质的接地装置用等电位连结成共同接地装置。 质的接地装置用等电位连结成共同接地装置。 它点的再次接地。 重复接地是指零线上工作接地以外其 它点的再次接地。重复接 地是提高TN方式安全性能的重要措施。 地是提高 方式安全性能的重要措施。 方式安全性能的重要措施
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(9) 隔 离:1)使一个器件或电路与另外的器件或电 ) ) 路完全断开。 路完全断开。 2)用隔开的办法提供一种规定的防护等级 ) 以隔开任何带电的电路。 以隔开任何带电的电路。 (10)安全距离:指为防止人体触及或接近带电体,防 )安全距离:指为防止人体触及或接近带电体, 止车辆或其它的物体碰撞或接近带电体 等造成的危险, 等造成的危险,在其间所需保持的一定 空间距离。 空间距离。 CEEE, HUST
电气与电子工程学院 (11)触电:人体接触设备的带电体,导致电流通过人体, )触电:人体接触设备的带电体,导致电流通过人体, 造成各种伤害人体的感觉,并危及生命。 造成各种伤害人体的感觉,并危及生命。 触电形式有三种: 触电形式有三种: 1)单线触电:人站在地面或其他接地体上,身体其 )单线触电:人站在地面或其他接地体上, 他部分触及某一相带电体所形成的触电。 他部分触及某一相带电体所形成的触电。其危害 程度与电网的中性点是否接地有直接关系。 程度与电网的中性点是否接地有直接关系。 2)双线触电:人体两处同时触及两相带电体所形成 )双线触电: 危害程度大于单线触电。 的,危害程度大于单线触电。 3)跨步电压 触电:多发生在输电线断线,且断线带 触电:多发生在输电线断线, ) 电下坠与大地接触构成短路,或某接地电阻偏大, 电下坠与大地接触构成短路,或某接地电阻偏大, 在发生雷击或接地故障时,有大量电流流入大地, 在发生雷击或接地故障时,有大量电流流入大地, 因而在接地点周围大地上产生了电压降。 因而在接地点周围大地上产生了电压降。当人接近 接地点时,两脚之间承受了跨步电压而形成触电。 接地点时,两脚之间承受了跨步电压而形成触电。