电力系统接地技术

长度为L且接地电阻为10欧姆的垂直接地体，两个垂直接地体之
间的距离也为L，问：（1）若在地面上用导体将两个接地体连接， 接地电阻值的范围如何？（2）若垂直接地体之间的距离加大到
2L，接地电阻值如何变化？为什么？
i
地面 Βιβλιοθήκη Baidu 地 体
L L
接地参数的数值计算
V1 R11 I1 R12 I 2 V2 R21 I1 R22 I 2 Vn Rn1 I1 Rn 2 I 2 R1n I n R2 n I n Rnn I n
电力系统接地技术
主
讲
人： 鲁志伟
教授
工 作 接 地
接 地 分 类
保 护 接 地 防 雷 接 地 防 静 电 接 地

接地目的：降低绝缘水平；保证人身安全；保证设备安全；防止 静电干扰和电磁干扰。

冲击接地：（1）火花效应；（2）电感效应
接地技术基础知识
接地及接地电阻

接地电阻定义： R

U I

R 0.5

S
垂直接地体
200m
200m
10 20× ×10 20网孔 网孔
郑家220kV变电站接地网改造
800 m
发变电站接地电阻要求（1/2）
IR≤2000V I：最大入地电流 站内短路：I=(Imax-In)Sf1 站外短路：I=InSf2 其中：Imax:站内故障的最大故障电流 In：流经接地中性点的最大接地 短路电流。 Sf1，Sf2：分流系数
接地电阻组成：引线；导体； 接触；散流。 接地电阻分类（工频、冲击）
2014年8月19日星期二

土壤电阻率及其测量
E
U
A
V
I
电极
电极
L
A
V
a a =2 aR a
多层土壤电阻率的测量
A
V
1 2
A
V
1 2
视在电阻率曲线与大地结构

2
1 4
3
a
接地体间的屏蔽效应

如图所示，一长度为L的垂直接地体接地电阻为10欧姆，另有一
-0.6
-0.18
0
0.48
0.89
1
2.19
3.03
4.71
5.65
复合接地体（接地网）的接地电阻

式中：
Rn—任意形状边缘闭合接地网的接 地电阻，Ω ； Re—等值（即等面积、等水平接地
极总长度）方形接地网的接地电阻， Ω ；
2 S—接地网的总面积, m;
Rn 1 R e

1 (3ln
变电站人身安全（2/3）
接地导体等间距的地面电位分布
10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 300m
等电位的接地导体和对角线地面电位 接地网布置图
300m
变电站人身安全（3/3） 接地网不等间距布置
冲击接地与工频接地差异
电感效应
火花效应
集中接地体
2
1
2014年8月19日星期二
In I1 I 2

平均电位法

边界元法
I1 I 2 U R=
In /n
U1 U 2 R= U
Un
求 U1、U2、 U n
n
求 I1、I2、 In
I
I
接地网接地电阻的计算

简单接地体的接地电阻
L2 Rh (ln A) 2 L hd

A:形状系数
水平接 地极形 状 形状系 数 A
（1）引外接地：2km内所有低电阻区
（2）深井 （3）降阻剂
（4）水下接地网
变电站人身安全（1/3）
接低电压：Ej=KjIR 跨步电压：Es=KsIR 人体允许接触电压:
人体允许跨步电压:
ρs：表层电阻率 Cs：表层衰减系数
174 0.17 sCs Ut ts 174 0.7 s Cs Us ts
《国标》对R的规定（2/2）
《国标》规定：有效接地和低电阻接地系统， IR≤2000V；当无法满足IR≤2000V时，可通过技 术技术经济比较适当增大R。在符合下述规定时， 接地网地电位升高可提高到5000V。必要时经专门 计算，且采取的措施可确保人身和设备安全可靠时， 接地网地电位升高可进一步提高。
L0
S S Re 0.213 (1 B) (ln 5 B) 2 L 9hd S 1 B h 1 4.6 S
0.2)
S L0


d—水平接地极的直径或等效直径,m; h—水平接地极的埋设深度,m;
接地网的外缘边线总长度,m; L— 0


L—水平接地极的总长度,m.
a.
b. c.
d. e.
保护接地接至变电站接地网的站用变压器的低压侧，应 采用TN系统； 应采用扁铜（或铜绞线）与二次电缆屏蔽层并联敷设； 应评估地电位升高条件下，6kV或10kV避雷器吸收能力 的安全性； 防止转移电位引起的危害； 验算接地电位差和跨步电位差，并应通过实测加以验证 ;
高土壤电阻率地区的降阻措施