接地基本原理

装置中的 孕耘 可另外增设接地。而具体操作中，常有设计方规定 栽晕—杂 接地系统装
环境调查报告》 显示：在全国 圆园 多个城市 圆猿愿远 户被调查家庭中，员圆远苑 户家庭无 个比率了） 。显然，这些用户基本上都活得好好的，因为大多未出触电事故，但却
运行。事实上，上文已经提到，很多旧宅都没有保护接地。 《 圆园园缘 年中国家庭用电
栽栽 接地系统中电气装置外露导电部分应设保护接地的接地装置，其接地电阻
式中摇 砸 粤 — — —季节变化时接地装置的最大接地电阻与外露导电部分的保护导体电 陨葬 — — —保护电器自动动作的动作电流（ 粤） 。当保护电器为剩余电流保护时， 露导电部分的对地电位钳制在 缘园灾 以下，极大地降低了触电风险。不过，这通常 需要较低的接地电阻值。如工作接地电阻值 砸园 越 源 Ω，则保护接地电阻值需降至 缘园 砸凿 越 （源 伊 ） Ω≈员郾 圆 Ω 圆圆园 原 缘园 隐患。为此，就得采取更加灵活实用的 栽晕 接地系统。 换而言之，符合 郧月 辕 栽 缘园园远缘 —圆园员员 规范的 栽栽 接地系统可以将故障时设备外 陨 葬 为额定剩余电流动作电流 陨 △灶 。 阻之和（ Ω） ；
栽晕 接地系统电源处有一点直接接地，装置的外露导电部分用保护线与该点连
快地通过接地体、大地流回电源，从而使得流经人体的电流大大减少；而 栽晕 型接 地装置则可使得故障电流直接通过保护线（ 图 员鄄 缘 中的 孕耘 线） 流回电源，此时相
第 员 章摇 接地基本原理
· 缘·
图 员鄄 缘摇 栽晕—杂 系统及触电保护示意图
常用电） ，可若电位差因故障出现在不该出现的地方，则会导致危险甚至致命的事
故（ 譬如电热水器漏电导致电位差转移至人体上，则会造成致命的后果，事实上 这样的事故年年都有报道） 。然而，故障却是无法避免的，无论电气工程师作多大 的努力，都无法绝对避免，为此，必须有合理的接地系统以最快的方式消除这些 可能产生的故障电流，为此，就得实现最低的接地电阻值。 阅蕴 辕 栽 远圆员 —员怨怨苑 《 交流电气装置的接地》 中按照用途将接地分为如下 源 类：
员郾 圆摇 人身安全接地
电的事故也均有报导，譬如，接触空调外机触电致命的事故就发生过多次，触碰 电热水壶触电身亡的事பைடு நூலகம்也有发生，甚至还发生过接触漏电金属栏杆触电致命的 事故…… 而导致意想不到的触电事故，可若我们能参考和遵照美国《 国家电气规范（ 晕葬鄄 总而言之，只要有可能与漏电设备接触的非载流金属设备均有可能带电，从 除了上一节所提及的电热水器、 运栽灾 麦克风触电外，接触其他非载流金属触
绝缘损坏有可能带电，为防止其危及人身和设备的安全而设的接地。 泄放雷电流而设的接地。 设的接地。
员郾 员摇 常用配电用电设备的接地
圆园园缘 年，国务院多个部门联合发布的《 圆园园缘 年中国家庭用电环境调查报告》 接地最重要的一大作用就是保护人身安全，这非常必要，然而却常常被忽视。
· 圆·
接地设计与工程实践
置的外露导电部分应接至独立于电源系统接 地的接地极上，如图 员鄄 员 所示。 一旦外露导电部分因故障带电，人体触
图 员鄄 员摇 栽栽 接地系统
及后，良好的接地装置可大大减少通过人体 的电流，降低触电的危害。 由图 员鄄 圆 所示可知，若无接地保护，则
电气设备因绝缘损坏等事故而致使外露导电部分带电时，其上将长期存在电压， 一旦有人员触及，电流将会流经人体。其值为 陨遭 越 加在人体上的电压值为 哉遭 越 哉 砸 遭 垣 砸园 砸遭 哉 砸 遭 垣 砸园
（ 如中性点直接接地或经其他装置接地等） 。
员 ） 工作（ 系统） 接地— — —在电力系统电气装置中，为运行需要所设的接地 圆 ） 保护接地— — —电气装置的金属外壳、配电装置的构架和线路杆塔等，由于 猿 ） 雷电保护接地— — —为雷电保护装置（ 避雷针、避雷线和避雷器等） 向大地 源 ） 防静电接地— — —为防止静电对易燃油、天然气贮罐和管道等的危险作用而 下面结合几种最常见接地类型展开讨论：
当于短路，过大的电流可使保护设备快速动作，切除故障，当然，这需要进行精 确的计算和恰当的保护设备。 采用。 因此，栽晕 接地系统更加方便、安全， 栽晕—杂 接地系统为民用建筑内部广泛 郧月 辕 栽 缘园园远缘 —圆园员员 《 交流电气装置的接地设计规范》 认为： 栽晕—杂 接地系统
置中的 孕耘 必须增设接地，且接地电阻值须小于 员园 Ω 甚至更低，这显然会增加工作 难度，因此也常有工程师激烈反对，认为此举毫无意义。 其实，仅从理论上来说，即使没有保护接地，只要设备不出故障，也能安全
对地电位低于 缘园灾，保护设备则可能不动作，对地电位将长期存在，无法彻底消除
这需要较高的投资，高电阻率区很难满足相应要求。另外，如果故障产生的
员郾 员郾 圆摇 栽晕—杂 接地系统
接，一般分 栽晕—杂、栽晕—悦 —杂、栽晕—悦 三种基本类型。下面以 栽晕—杂 接地系统为 例展开讨论。 一个基本的事实就是电总是流回电源的。 栽栽 型接地装置可以使得故障电流更 整个 栽晕—杂 接地系统的中性线与保护线是分开的，如图 员鄄 缘 所示。
障未必会按照理论状态发生，从事接地设计时，还须考虑最恶劣的情况。譬如，
难以被察觉） ，那就成 栽栽 接地系统了，此时的设备接地极的保护作用就至关重要
了，可以从很大程度上降低碰壳触电风险。不仅 栽晕—杂 接地系统如此， 栽晕—悦 、 接地保护是在确保人身和设备最大安全的情况下，使故障电流流回电源，只
要条件允许，任何系统均应有保护接地，接地电阻值越低越好。
第 员 章 摇 接地基本原理
部分与地（ 或可用来代替地的导体） 的电气连接。我国行业标准 阅蕴 辕 栽 远圆员 —员怨怨苑 关于接地的定义，不同的规范不尽相同，一般认为，接地是电气设备的可导
《 交流电气装置的接地》 对接地的定义如下： 连接至接地极。
接地— — —将电力系统或建筑物中电气装置、设施的某些导电部分，经接地线 其中，接地极、接地线的定义分别如下： — —埋入地中并直接与大地接触的金属导体，称为接地极。兼作接 接地极— 地极用的直接与大地接触的各种金属构件、金属井管、钢筋混凝土建（ 构） 筑物 的基础、金属管道和设备等称为自然接地极。 — —电气装置、设施的接地端子与接地极连接用的金属导电部分。 接地线— 但凡用电，就得有电位差（ 譬如，没有 圆圆园灾 的电位差，就不可能有我们的日
显示：在全国 圆园 多个城市 圆猿愿远 户被调查家庭中，员圆远苑 户家庭无地线或接地不可 靠，占被调查总数的 缘猿豫 （ 如果算上农村，那就远不止 缘猿豫 这个比率了） 。 这就是说，绝大多数家庭缺少最后一道用电安全保险措施，一旦电气设备出 现了故障，金属壳带电，将会极大地增加用户触电致伤、致死的风险。事实上， 这样的事故年年在发生： 圆园员圆 年 缘 月，南宁一位女大学生 运栽灾 唱歌时，因麦克风（ 标准名称为传声 器） 漏电而触电身亡； 圆园员圆 年 员 月，三亚一位 员源 岁的中学生 运栽灾 唱歌时，同样手握麦克风触电身亡； 圆园员员 年 远 月，在郑州出差的李某用电热水器洗澡时触电身亡； 圆园员园 年 远 月，南京仙林大学城某高校一位大二男生在宿舍洗澡时，因电热水 器漏电，导致触电后摔倒，经抢救无效身亡； 圆园员园 年 员园 月，观澜大水坑溢佳工业园宿舍楼一位女子洗澡时触电身亡。 …… 关于电器漏电致人死亡的事故屡见报道，尤以电热水器为最，百度搜索“ 电 热水器触电身亡” ，可瞬间显现出 源远怨园园 条信息。那么多鲜活的生命一下子就消失 了，令人扼腕，那么，有效接地又是如何降低上述触电风险呢？ 一般的，家庭用户通过低压（ 猿愿园灾 辕 圆圆园灾 ） 系统配电。低压系统的接地形式 一般分为 栽晕、栽栽、陨栽 三种，而 栽晕 系统又分为 栽晕 原 悦 、 栽晕—杂、 栽晕 原 悦 原 杂 三种 （ 阅蕴 辕 栽 远圆员 —员怨怨苑 《 交流电气装置的接地》 、 郧月 辕 栽 缘园园远缘 —圆园员员 《 交流电气装置的 接地设计规范》 等有详细讨论） 。下面将结合最常见的两种基础形式展开讨论。 员郾 员郾 员摇 栽栽 接地系统 栽栽 接地系统有一个直接接地点，电气装
贼蚤燥灶葬造 耘造藻糟贼则蚤糟葬造 悦燥凿藻，晕耘悦 ） 》 严格执行接地等安全保护措施，就不会发生上述如 此之多的意想不到的触电事故了。下面列出《 晕耘悦 》 中一些有关接地的要求： 员郾 圆郾 员摇 总则— — —特殊设备 《 晕耘悦 》 中第 圆缘园 节 源圆 条介绍了至少六类最常见的不带电的金属部件，这些部 员 ） 在地面（ 及地面任何可能被人员接触到的已接地的物件） 上垂直 圆郾 源皂、 圆 ） 任何裸露在潮湿位置和湿润气候区域的金属部件都必须接地。 《 晕耘悦 》 定 猿 ） 接触到电气的金属部件必须接地。
装工程师在从事相应工作之前都必须首先学习好相关条例。 壳、金属盖、金属电缆管。
第 员 章摇 接地基本原理
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部件均必须接地。
远 ） 固定设备在运行时，如有一点的对地电位超过 员缘园灾，则任何裸露的非载流
员郾 圆郾 圆摇 总则— — —特殊的固定设备 露的非载流金属部件必须接地的规则。第 圆缘园 节 源猿 条要求以下设备的金属部件必 须接地：配电盘构架和装置，管风琴，电动机架，电动控制器的附件，电梯和起 重机，车库，影视工作室，带电的标志，投影仪，远程控制开关，信号和火警电 路，照明器材，电动水泵，金属水井盖。一般地，与上述所提及特殊设备有关的 任何裸露的金属非载流部件均必须接地。 员郾 圆郾 猿摇 总则— — —通过线和插头连接的设备 《 晕耘悦 》 第 圆缘园 节 源缘 条包含了通过线和插头连接的设备的接地规则。一般地， 员） 《 晕耘悦 》 中第 缘园园 耀 缘员苑 节所包含的危险区域都必须接地。为此，电气设计 圆 ） 对地工作电压超过 员缘园灾 的设备须接地。正如一般的固定设备一样，仍有 猿 ） 所有如下民用设备必须接地：冰箱，冷冻机，空气调湿器，洗衣机，烘干 除了第 圆缘园 节 源圆 条所介绍的一般规则外， 《 晕耘悦 》 还包含了一些固定设备的裸
加在人体上电压为
接近电源电压，严重危及人体安全。
如有接地保护，其接地电阻为 砸 凿 ，如图 员鄄 猿 所示。
图 员鄄 猿摇 接地保护下触电示意图
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接地设计与工程实践
此时加在人体上的电压为
简化示意电路图如图 员鄄 源 所示。 砸遭 砸凿 砸遭 垣 砸凿 砸凿 哉遭 越 哉≈ 哉 砸遭 砸凿 砸园 垣 砸 凿 砸园 垣 砸遭 垣 砸凿
接地线或接地不可靠，占被调查总数的 缘猿豫 （ 如果算上农村，那就远不止 缘猿豫 这
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接地设计与工程实践
有极少数因触电而致命。尽管电气设备出故障概率很低，可我们谁也不能保证自 己能避免，所以必须增设接地保护。 同样，理论上，只要 栽晕—杂 接地系统合格，确实可确保安全。可问题是，故
孕耘 线因故障断开（ 事实上，这是可能发生的，而且，接地线位置多隐蔽，故障处 栽晕—悦 —杂 接地系统均是如此。
件原都不带电，但在一定情况下都会带电，都必须接地：
相应部件的人身安全。
水平 员郾 缘皂 范围内，所有的金属部件都必须接地，如此可确保相应区域可能接触到
义的潮湿位置包括任何一种液体饱和的位置、地面下的其他位置、混凝土板；湿 润气候区域则是一些含有稳定水分的室外和地下室等位置。 源） 《 晕耘悦 》 中第 缘园园 耀 缘员苑 节所包含的危险区域都必须接地。为此，设计和安 缘 ） 固定在设备上的裸露的非载流金属部件在任何时候都必须接地，如金属
第 员 章摇 接地基本原理
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图 员鄄 圆摇 无接地保护触电示意图
式中摇 哉— — —电源电压，一般为 圆圆园灾；
砸遭 — — —人体以及人脚与地面间的接触电阻，一般为 员缘园园 Ω。代入可计算得流 经人体电流为 陨 遭 越 园郾 员源远粤 哉 遭 越 圆员怨郾 源灾
砸园 — — —电源中性点的工作接地电阻，一般为 源 Ω；
的电压为
取 砸园 越 源 Ω，砸 凿 越 员 Ω，则此时加在人体上 哉遭 ≈ 安全系数将会得到大大提高。 员 哉 越 源源灾 缘
图 员鄄 源摇 接地保护触电简化显示图
事实上，郧月 辕 栽 缘园园远缘 —圆园员员 《 交流电气装置的接地设计规范》 有如下要求： 与外露可导电部分的保护导体电阻之和应符合下式的要求： 砸 粤 ≤缘园 辕 陨 葬