第九章接地与防雷

E 1
E 5
AE
EE
典型的接地装置如图所示。
EA
E
埋入地中并与土壤作良好接
E
触的金属导体称为接地体或称接
地极。
5
自然接地体
1
接地体
人工接地体
续上页
（二） 接地电流与对地电压
电气设备在发生接地故障时， 电流将通过接地体以半球形向大 地中散开。
在距离接地体越远的地方， 半球的球面积越大，其散流电 阻越小，相对于接地点处的电 位就越低。
3800
E
E
E
3800
E
E
3800 E
等电位联结端子板 （接地端子板）
沟内接地线 -40*4
MEB
E
高压柜基础槽钢 E
高压配电室 E
E 变压器基础槽钢 低压柜基础槽钢
变压器中性点 接 地 线 -50*6
变压器基础槽钢
低 压 配 电 (变 压 器 )室
低压柜基础槽钢
E
E
MEB
等电位联结端子板 （接地端子板）
例9-1 某10/0.4kV车间变电所，主变压器容量为800kVA， 采用Dyn11联结。已知接于10kV侧的架空线路长100km，电缆 线路长10km。当地土质为砂质粘土。经现场测定，可利用的自 然接地体电阻为60Ω。已知流过接地线的低压侧单相接地短路 电流为10kA，短路存在时间0.4s。试确定该变电所的共用人工 接地装置。
电气设备的接地部分，如：接 地的外露可导电部分和接地体等， 与零电位的“大地”之间的电位差， 称为接地部分的对地电压。
IE
3 1
2
1 ~20m
2
UE
续上页
（三）接地类型 1. 功能性接地 为保证电力系统和电气设备达到正常工作要求而进行的接
地，又称工作接地。
2. 保护性接地
为了保证电网故障时人身和设备的安全而进行的接地。
第九章 接地与防雷
第一节
第二节 第三节
第四节 第五节
接地与等电位联结
（重点）
电击防护 供电系统防雷
（重点）
建筑物的防雷 信息系统的防雷
（难点）
第一节 接地与等电位联结
3
一、接地的有关概念 （一）接地与接地装置
E
E
E
4
E 2
E
接地是指电气设备为达到安全
E
E
E
和功能需要为目的，将其某一部分
E
E
E
与大地之间作良好的电气连接。
5）单根人工接地体钢管的接地电阻 RE(man)(1) ：
R E ( m a n ) ( 1 ) 0 .3 0 .3 m 1 1 0 0 m 3 0
续上页
6）人工接地装置需用的钢管数量和最终的接地方案：
n0.9RE(man)(1)
RE(man)
0.93010 0.664.29
选用10或12根直径50mm，长2.5m的钢管作接地体，并用 40×4 mm2 的扁钢连接，呈环形布置。
沟内接地线 -40*4
E
E
E
E
E
E
变电所接地平面布置示例图
3000 E
E
连接扁钢 -40*4
E
工具室
人工接地体 L50*50*6长2500
值班室
E
E E
四、信息系统的接地
以计算机为核心的信息系统的接地的设计有特殊的要求。 一般，信息系统的接地电阻要求不大于4Ω，对于与防雷装置的 共用接地，则一般要求不大于1Ω。
五、等电位联结 （一）等电位联结概念
等电位联结是使建筑物电气装置的各外露可导电部分与 电气装置外的其它金属可导电部分进行电位基本相等的电气连 接。
总等电位联结 （MEB）
作用于全建筑物，在每一电源进线处， 利用联结干线将保护线、接地线的总接 线端子与建筑物内电气装置外的可导电 部分连接成一体。
局部等电位联结 指在局部范围内设置的等电位联结。 （LEB）
工频接地电阻和冲击接地电阻。
电力系统的不同接地装置对接地电阻的要求是不同的。
三、接地装置的设计计算 工频接地电阻的简化计算：
单根垂直式人工接地体
RE(ma)n(1) 0.3
多根垂直式人工接地体
RE(man)
0.9RE(man)(1) n
为接地体的利用系数，考虑了接地体之间存在电场屏蔽效应。
例9－1
辅助等电位联结 指在伸臂范围内的某些外露可导电部分
（SEB）
与装置外可导电部分之间所作的等电位
联结。
续上页
防雷接闪器
采暖管
总 等 电 位 联 结 示 意 图
避雷接地
空调管 建筑物金属结构
接地
PE母线
水表 总给水管
热水管
燃气表
绝缘段 （煤气公司确定）
总wenku.baidu.com气管
火花放电间隙 （煤气公司确定）
电子信息设备 电源进线 MEB线
7）校验接地线的短路热稳定：
A m inIC k (1 ) tk1 0 7 0 0 0 00 .49 0 .4m m 2
实际接地线截面为40×4＝160mm2大于90.4 mm2，短路热稳 定条件合格。
续上页
8200 E
MEB
E
E
E 沟内接地线 -40*4 等电位联结端子板 （接地端子板）
E
E
E
5000
续上页
3）人工接地体所需总电阻： R E (m an)R R E E ((n n a a tt)) R R E E6 60 0 4 4 4.29
4）人工接地体的初步敷设方案：
拟选用直径50mm，长2.5m的钢管接地体，沿变电所四周， 距墙脚2.5~3m，每隔5m打入一根钢管，各钢管接地体之间用 40×4mm 2的扁钢连接构成一个接地网。
安全保护接地 为防止人体受到间接电击，而将电气设备的 外露可导电部分进行的接地。
过电压保护接地 为防止过电压对电气设备和人身安全的 危害而进行的接地，如防雷接地。
防静电接地
为了消除静电对电气设备和人身安全的危害 而进行的接地。
3. 功能性与保护性合一的接地(如屏蔽接地)
二、接地电阻及其要求 接地电阻是指接地体的流散电阻与接地线、接地体电阻的 总和。接地电阻主要是接地体的流散电阻，接地电阻与土壤的 电阻率有关。
信号接地 为使系统在工作时有一个基准电位，不致因
接
浮动而引起信号量的误差，并防止电磁场的
地
干扰，使信息系统稳定可靠地工作。
种 类 安全接地 为防止发生接地故障后出现超过限值的危险
接触电压，而将计算机设备外露可导电部分
与保护线或大地所进行的保护性连接。
信息系统的接地形式 ：
（1）一点接地
（2）悬浮接地
解： 1）确定该变电所的接地电阻允许值 R E (a l) ：
I E U N ( 3 5 3 l 5 c a 0 b lo h ) 1 0 ( 3 5 3 1 5 0 0 1 0 0 )A 1 2 .8 5 A
RE
120V 120V 9.34 IE 12.85A
RE 4
RE 4
2）已知可利用的自然接地体电阻 RE(nat) 60 。