5.接地系统

高压侧 低压侧
L1 L2 L3 N（零线）
接地体 （ 三相四线制供电系统）
图中的接地体是埋入大地且与大地直接接触的 金属导体。在这里，中性点接地称为系统的工作接地 ，它是因电力系统正常工作需要而采取的保护措施。 三相四线制380/220V低压供电系统目前在我国广 泛应用，其中动力配电线路采用三根相线和零线，照 明配电线路采用一根相线和零线。
结构接地、隧道接地和牵引系统接地<2>
对于开放式牵引系统接地，在正常运行期间， 通过限压装置将与大地相连接的导电部件和回路 分开。这样的话，只有在超过跳闸电压值的时候 才有临时或连续接通。 虽然在直流系统中没有牵引系统接地，但还 是使用了术语——开放式牵引系统接地。它指在 出现超过规定值的高电压时，导电部件和回路或 者回路和结构接地通过限压装置的连接。
区域 降压 变电所 (
单位 （地区） 变电所
输、配电系统简图)
（二）低压供电系统 市电（ 380/220V、工频50Hz）就是低压，它由 单位（地区）变电所中的三相变压器提供，其低压 侧根据接线方式的不同可构成三相三线制、三相四 线制等基本的低压供电（电源）系统。 变压器的三相绕组联接成Y形，各相绕组的始端 引出三根相线（俗称火线），各相绕组的末端形成 公共点称为中性点，由此引出的导线即中性线。
2. 人体的电阻值 人体的电阻值通常在10kΩ —100kΩ 之间，基本上按表皮角质 层电阻大小而定。但它会随时、随地、随人等因素而变化，存在 相当地不确定性。 3. 加在人体上的电压 当人体电阻一定时，作用于人体的电压越高，通过人体的电 流越大。目前，我国采用的安全电压以36伏和12V两个等级居多。 4. 通过人体电流的时间 电流对人体的伤害与电流通过人体时间的长短有关。通电时 间越长，因人体发热出汗和电流对人体组织的电解作用，人体电 阻逐渐降低，导致通过人体电流增大，触电的危险性亦随之增加。 5．电源频率 常用的5OHz的工频交流电对人体的伤害程度最为严重。 当电源的频率偏离工频越远，对人体的伤害程度越轻。不过， 高压高频电流对人体依然是十分危险的。
结构接地、隧道接地和牵引系统接地<1>
接地系统由几个接地体组成，这几个接地体 之间用导线互相连接。预应力混凝土结构中互 相连接的钢筋、金属元件或者其他结构被定义 为结构接地。
这些结构包括车站和专用建筑物、桥梁、高 架桥、混凝土路面的道路和隧道。隧道的结构 接地也称做隧道接地。 电气化铁道的走形轨，被用作回流导体并特 意与大地连接，它们形成了牵引系统接地。牵 引系统接地还包括与之相连的导电部件。
安全用电知识
电力的输配过程及低压供电系统简介 人体触电 保护接地与保护接零 安全用电基本常识 电火灾及其防止
一．电力的输配过程及低压供电系统简介
（一）电力的传输和分配
6kV
高压配电车间
10kV
∽
110kV
10kV
380/220V
动力配电
一般车间 照明配电 住宅
发电厂 升压 变电所
【问】何谓接触电压? [答】电气设备因绝缘损坏，发生碰壳短路时，人触及此 电气设备就有遭到电击的危险。为了衡量危险程度，测 出离电气设备水平方向0.8m(相当于跨步距离)的地电位 和电气装置垂直方向0. 8m处(人手触及的部位)的设备发 生故障时所带的电位、两者的电位差称为接触电压。 如果设备未接地，220V的相线碰壳，这时产生的接触 电压可达到相电压大小;如果设备接地，其接触电压与设 备的接地电阻大小有关，当设备的接地电阻与电源的工 作接地电阻相等时，接触电压可达到110V 设备的接地即使非常好，在故障电压未切断前，接触 电压也是存在的。只有故障电压被断路器或熔丝切断后， 才解除电击的危险。
【问]大地地的电位和电气地的电位有什么区别? 【答】大地由于能吸收无限电荷，因此大地地 的电位宏观上看为零电位。由于大地中自然电场 和人工电场的影响，大地各点的电位是不同的， 工程上把离开人工电场(接地体)20m远处的地电 位视为零电位。 电气地的电位和电气系统注入大地的电流大小 有关，当有大电流流入电气地时，电气地的电位 可能达到很高的电压，尤其是雷电流流入电气地 时，电气地的瞬时电位可高达数十万伏，因此单 独设置的防雷接地点，不能设在门口和人行道下。 在选择电气地时，还要远离人工电场，即和其 他电气系统的地要远离，希望离开20m，若无法 远离时，最小距离为5m。

【问】接地按作用分为哪几类? [答]一般分为两类:保护性接地和功能性接地。 1.保护性接地又分为如下四种: 保护接地 将设备的外露导体部分接地，称为保护接地，其目 的是为了防止电气设备绝缘损坏或产生漏电时，使平时 不带电的外露导体部分带电，人触及而产生电击。 防雷接地 将雷电导入大地，防止雷电流使人受到电击或财产 受到损坏。 防静电接地 将静电荷引入大地，防止由于静电积聚对人体和设 备造成危害。 防电蚀接地 在地下埋设金属体作为牺牲阳极或牺牲阴极，保护 与之连接的金属体，例如金属输油管。
（二）影响触电危险性的因素 触电的危险性即电流对人体的伤害程度取决于以下 几个因素： 1.电流的大小 通过人体电流的大小对触电者的伤害程度起决定作 用。对于工频交流电，按照通过人体的电流大小和人体 呈现的不同状态，可将其划分为下列三种。 ①感知电流。它是指引起人体感知的最小电流。人体 平均感知电流有效值约为0.7--1.1mA。感知电流一般不 会对人体造成伤害。 ②摆脱电流。人触电后能自行摆脱的最大电流称为摆 脱电流。人体的平均摆脱电流约为10--16mA。摆脱电流 是人体可以忍受而一般不会造成危险的电流。 ③致命电流。指在短时间内危及生命的最小电流，当 电流100mA以上，则足以致人于死亡；而直流50mA以下、 工频30mA以下电流通常不会有生命危险（可视为安全电 流）。

可接近电压
在正常运行时，轨电位产生的电压所持续 的时间会更长。 可被人体跨接的部分轨电位，由于其持续 的时间长，在标准EN 50 122—1 中也被定 义为可接近电压。
【问】何谓跨步电压? 【答】当电气装置发生对地短路故障后， 故障电流从故障点的地通过大地到接地极， 回到电源，于是在故障点的地和接地极周 围产生一个电场，离故障点的地或接地极 的地越近，电位越高，越远则电位越低， 离开20m，则可视为零。 人两脚分开相距约为0.8m时，站在这个 电场内，由于两脚处于不同的电位点，就 有一个电位差，此电位差称为跨步电压。 当人处于电场内有麻电感觉时，不能奔跑 逃离电场，而应该单脚跳或细步离开电场。
高压侧 低压侧
L1 L2 L3 N（零线）
接地体 （ 三相四线制供电系统）
二．人体触电及急救
人体触电是电气事故中最主要的事故之一，它指人体触及 带电体后，电流对人体造成的伤害。 （一）触电的类型 触电是指人体触及带电体后，电流对人体造成的伤害。它 有两种类型，即电击和电伤。 1．电击 人们通常所说的触电就是指电击，大部分触电死亡事故都 是由电击造成的。 2．电伤 电伤是指电流的热效应、化学效应、机械效应及电流本身 作用造成的人体伤害。 电伤往往出现在高压触电事故中。 电击和电伤常会同时发生。
高压侧 低压侧
L1 L2 L3 N（零线）
接地体 （ 三相四线制供电系统）
若变压器无中性线且中性点不接地，以I 表示，所形成的供电系统（亦即中性点不接 地的电网）为三相三线制。 若变压器有中性线且中性点接地，以T表 示，此时中性点与大地等电位，可称为零点， 而中性线则称为零线，所形成的供电系统 （亦即中性点接地的电网）为三相四线制。
接地体
接地体是一个或多个与土壤紧密连接 的导电体，它们提供与大地的电气连接。 使用金属和钢筋结构作为接地体比较好。 这就要求早期设计时确保有足够的电气交 叉连接和电气终端预留。
【问]何谓接地? [答]将电力系统或电气装置的某一部分经接地 线连接到接地极上，称为接地。电力系统中接地 的部分一般是中性点，也可以是相线上的某一点。 电气装置的接地部分则是正常情况下不带电的金 属导体，一般为金属外壳。 为了安全保护的需要，把不属于电气装置的导 体(也可称为电气装置外的导体)，例如水管、风 管、输油管及建筑物的金属构件和接地极相连， 称为接地;幕墙玻璃的金属立柱等和接地极相连， 也称接地。

【问]接地有什么作用?

【答】接地的作用主要是防止人身受到电击、保证电力系 统的正常运行、保护线路和设备免遭损坏、预防电气火灾、 防止雷击和防止静电损害。
[问]我国对安全电压有什么规定?
[答]为防止人身遭受电击，采用安全电压是一个很好的方法， 我国安全电压的系列是:42V,36V,24V,12V和6V。当设备采用 安全电压作直接接触防护时，只能采用额定值为24V以下(包 括24V)的安全电压;当用作间接接触防护时，则可采用额定值 为42V以下(包括42V)的安全电压。
【问]大地地和电气地有什么区别? [答]大地的“地”是指地球陆地的表面层，即 地理地。 大地是一个电阻非常低，而且电容量非常大的 物体，它拥有吸收无限电荷的能力，而且在吸收 大量电荷后仍能保持电位不变，因此电气上把它 作为一个系统的参考电位体，这种“地”称为电 气地。 除了电气地外，在电子设备中，各级电路电流 的传输、信号转换时，要求有一个参考的电位， 防止外界信号的干扰，这个电位称为逻辑地或浮 地，逻辑地可与大地接触，也可不接触。

1.干燥的皮肤，干燥的环境，高电阻的地面:此时人体阻 抗最大


2.潮湿的皮肤，潮湿的环境，低电阻的地面:此时人体阻 抗很小。
3.人浸在水中:此时人体阻抗可忽略不计。
土壤电阻率和对地电阻
接地体的电气特性取决于它们的设计 及周围土壤的导电性能。
土壤电阻率是指土壤的导电性，通常 用Ω.m作单位。其数值代表边长为1m的 正方体土壤的电阻。

安全电压通常由隔离变压器输出，隔离变压器的铁心必须 接地，但隔离变压器的低压输出端不准接地。安全电压若用 插座供电，只能用二眼插座。