建筑电气基础课件—保护接地与接零

1、172保护接地与保护接零保护接地与保护接零1721故障接地的危害和保护措施故障接地的危害和保护措施 当电气设备发生碰壳短路或电网相线断线触及地面时，故障电流就从电器设备外壳经接地体或电网相线触地点向大地流散，使附近的地表面上和土壤中各点出现不同的电压。如人体接近触地点的区域或触及与触地点相连的可导电物体时，接地电流和流散电阻产生的流散电场会对人身造成危险。 为保证人身安全和电气系统、电气设备的正常工作需要，采取保护措施很有必要。一般将电气设备的外壳通过一定的装置(人工接地体或自然接地体)与大地直接连接。采取保护接地措施后，如相线发生碰壳故障时，该线路的保护装置则视为单相短路故障，并及时将线路切

2、断，使短路点接地电压消失，确保人身安全。1722接地的连接方式接地的连接方式1工作接地工作接地 在正常情况下，为保证电气设备的可靠运行并提供部分电气设备和装置所需要的相电压，将电力系统中的变压器低压侧中性点通过接地装置与大地直接相连，该方式称为工作接地。工作接地如图171所示。 图171工作接地示意图2保护接地保护接地 为了防止电气设备由于绝缘损坏而造成的触电事故，将电气设备的金属外壳通过接地线与接地装置连接起来，这种为保护人身安全的接地方式称为保护接地。其连接线称为保护线(PE)，保护接地如图172所示。图172保护接地示意图3工作接零工作接零 当单相用电设备为获取单相电压而接的零线、，称为

3、工作接零。其连接线称中性线(N)，与保护线共用的称为PEN线。工作接零如图173所示。 图173工作接零示意图4保护接零保护接零为防止电气设备因绝缘损坏而使人身遭受触电危险，将电气设备的金属外壳与电源的中性线用导线连接起来，称为保护接零。其连接线称为保护线(PE)或保护零线。保护接零如图174所示。 图174保护接零示意图5重复接地重复接地当线路较长或接地电阻要求较高时，为尽可能降低零线的接地电阻，除变压器低压侧中性点直接接地外，将零线上一处或多处再进行接地，则称为重复接地。如图175所示。 图175重复接地示意图6防雷接地防雷接地防雷接地的作用是将雷电流迅速安全地引入大地，避免建筑物及其内部

4、电器设备遭受雷电侵害。防雷接地如图176所示。 图136防雷接地示意图7屏蔽接地屏蔽接地由于干扰电场的作用会在金属屏蔽层感应电荷，而将金属屏蔽层接地，使感应电荷导入大地，该方式称屏蔽接地，如专用电子测量设备的屏蔽接地等。8专用电子设备的接地专用电子设备的接地如医疗设备、电子计算机等的接地，即为专用电气设备的接地。电子计算机的接地主要有：直流接地(即计算机逻辑电路、运算单元、CPU等单元的直流接地，也称逻辑接地)和安全接地。一般电子设备接地有：信号接地、安全接地、功率接地（即电子设备中所有继电器、电动机、电源装置、指示灯等的接地）等。9接地模块接地模块接地模块是近年来推广应用的一种接地方式。接地

5、模块顶面埋深不小于06m，接地模块间距不应小于模块长度的35倍。接地模块埋设基坑，一般为模块外形尺寸的1214倍，且在开挖深度内详细记录地层情况。接地模块应垂直或水平就位，不应倾斜设置，保持与原土层接触良好。接地模块应集中引线，用干线把接地模块并联焊接成一个环路，干线的材质与接地模块焊接点的材质应相同，钢制的采用热浸镀锌扁钢，引出线不少于两处。10建筑物等电位联结建筑物等电位联结作为一种安全措施多用于高层建筑和综合建筑中。建筑电气工程施工质量验收规范(GB 503032002)中要求：建筑物等电位联结干线应从与接地装置有不少于2处直接连接的接地干线或总等电位箱引出，等电位联结干线或局部等电位箱

6、间的连接线形成环行网路，环行网路应就近与等电位联结干线或局部等电位箱连接。支线间不应串联连接。等电位联结的线路最小允许截面为：铜干线16mm2，铜支线6 mm2；钢干线50 mm2，钢支线16mm2。1723接地装置的安装接地体与接地线的总体称为接地装置，如图177所示。图177 接地装置示意图1接地体；2接地干线；3一接地支线；4电气设备1接地体的安装接地体的安装安装人工接地体时，一般应按设计施工图进行。接地体的材料均应采用镀锌钢材，并应充分考虑材料的机械强度和耐腐蚀性能。（1）垂直接地体）垂直接地体垂直接地体的布置形式如图178所示，其每根接地极的水平间距应大于或等于5m。1）垂直接地体的

7、制作。）垂直接地体的制作。垂直安装的人工接地体，一般采用镀锌角钢或圆钢制作，如图179所示。178 垂直接地体的布置形式 (a)剖面；(b)平面 179 垂直接地体的制作 (a)角钢；(b)钢管2)垂直接地体的安装。垂直接地体的安装。安装垂直接地体时一般要先挖地沟，再采用打桩法将接地体打入地沟以下。接地体的有效深度不应小于2m，垂直接地体的安装如图1710所示。1710 垂直接地体的埋设3)连接引线和回填土。连接引线和回填土。接地体按要求打桩完毕后，即可进行接地体的连接和回填土。（2）水平接地体）水平接地体 水平接地体常见的形式有带型、环型和放射型等几种，如图1711所示。水平安装的人工接地体

8、，其材料一般采用镀锌圆钢和扁钢制作。采用圆钢时其直径应大于10mm；采用扁钢时其截面尺寸应大于lOOmm2，厚度不应小于4mm。其规格参数一般由设计确定。水平接地体所用的材料不应有严重的锈蚀或弯曲不平，否则应更换或矫直。水平接地体的埋设深度一般应在O71m之间。 图1711水平接地体 (a)带型；(b)环型；(c)放射型2接地线的安装接地线的安装（1）人工接地的材料）人工接地的材料人工接地线一般包括接地引线、接地干线和接地支线等。为了使接地连接可靠并有一定的机械强度，人工接地线一般均采用镀锌扁钢或镀锌圆钢制作。移动式电气设备或钢质导线连接困难时，可采用有色金属作为人工接地线，但严禁使用裸铝导线

9、作接地线。(2)接地干线的安装接地干线应水平或垂直敷设(也允许与建筑物的结构线条平行)，在直线段不应有弯曲现象。接地干线通常选用截面不小于12mm4mm的镀锌扁钢或直径不小于6mm的镀锌圆钢。安装的位置应便于维修，并且不妨碍电气设备的拆卸和检修。接地干线与建筑物或墙壁间应留有1015mm的间隙。水平安装时离地面的距离一般为250300mm，具体数据由设计决定。接地线支持卡子之间的距离：水平部分为O515m；垂直部分为153m；转弯部分为O3O5m。设计要求接地的幕墙金属框架和建筑物的金属门窗，应就近与接地干线连接可靠，连接处不同金属间应有防电化腐蚀措施，室内接地干线安装如图1712所示。 图1

10、712 室内接地干线安装图 (a)室内接地干线安装示意图；(b)支持卡子安装图；(c)接地端子图接地线在穿越墙壁、楼板和地坪处应加套钢管或其他坚固的保护套管，钢套管应与接地线做电气连通。当接地线跨越建筑物变形缝时应设补偿装置，如图1713所示。图1713接地线通过伸缩沉降缝的做法 (a)硬接地线；(b)软接地线(3)接地支线的安装接地支线的安装1)接地支线与干线的连接。当多个电气设备均与接地干线相连时，每个设备的连接点必须用一根接地支线与接地干线相连接，不允许用一根接地支线把几个设备接地点串联后再与接地干线相连，也不允许几根接地支线并联在接地干线的一个连接点上。接地支线与干线并联连接的做法如图

11、1714所示。 图1714多个电气设备的接地连接示意图 (a)错误；(b)正确2)接地支线与金属构架的连接。接地支线与电气设备的金属外壳及其他金属构架连接时(如是软性接地线则应在两端装设接线端子)，应采用螺钉或螺栓进行压接，其安装做法如图1715所示。 1715设备金属外壳或金属构架与接地线的连接 (a)电器金属外壳接地；(b)金属构架接地 1一电气金属外壳或金属构架；2一连接螺栓； 3一接地支线；4一镀锌垫圈；5一弹簧垫圈3)接地支线与变压器中性点的连接。接地支线与变压器中性点及外壳的连接方法，如图1716所示。接地支线与接地干线用并沟线夹连接，其材料在户外一般采用多股铜绞线，户内多采用多股

12、绝缘铜导线。 图1716变压器中性点及外壳的接地线连接4)接地支线的穿越与连接。明装敷设的接地支线，在穿越墙壁或楼板时，应穿管加以保护。当接地支线需要加长时，若固定敷设时必须连接牢固；若用于移动电器的接地支线则不允许有中间接头。接地支线的每一个连接点都应置于明显处，便于维护和检修。3自然接地装置的安装自然接地装置的安装电气设备接地装置的安装，应尽可能利用自然接地体和自然接地线，有利于节约钢材和减少施工费用。自然接地体有以下几种：金属管道、金属结构、电缆金属外皮、水工构筑物等。自然接地线有以下几种：建筑物的金属结构、生产设备的金属结构、配线用的钢管、电缆金属外皮、金属管道等。1723接地装置的检

13、验和涂色接地装置的检验和涂色接地装置安装完毕后，必须按施工规范要求经过检验合格方能正式运行。检验除要求整个接地网的连接完整牢固外，还应按照规定进行涂色，标志记号应鲜明齐全。明敷接地线表面应涂以15100mm宽度相等的绿黄色相间条纹。在每个导体的全部长度上、或在每个区间、或每个可接触到的部位上宜作出标志。当使用胶带时应选择双色胶带，中性线宜涂淡蓝色标志。在接地线引向建筑物内的人口处和在检修用临时接地点处，均应刷白色底漆后标以黑色接地符号。1724接地电阻的测量接地电阻的测量接地装置安装包括接地电阻的测量。建筑电气工程施工质量验收规范(GB 50303-一2002)中要求：人工接地装置或利用建筑物

14、基础钢筋的接地装置必须在地面以上按设计要求位置设测试点。测试接地装置的接地电阻值必须符合设计要求。避雷装置的接地电阻一般为30、20、10，特殊情况要求在4以下，具体数据按设计确定。如不符合要求则应采取措施直至测量合格。建筑物防雷设计规范(GB 5005794)中对三类防雷建筑物的接地电阻都作了明确规定。第一类防雷建筑物独立避雷针、架空避雷线或架空避雷网应有独立的接地装置，每一引下线的冲击接地电阻不宜大于10。在土壤电阻率高的地区，可适当增大冲击接地电阻。防雷电感应的接地装置应和电气设备接地装置共用，其工频接地电阻不应大于10。屋内接地干线与防雷电感应接地装置的连接，不应少于两处。架空金属管道在进出建筑物处，应与防雷电感应的接地装置相连。距离建筑物100m内的管道，应每隔25m左右接地一次，其冲击接地电阻不应大于20，并宜利用金属支架或钢筋混凝土支架的焊接、绑扎钢筋网作为引下线，其钢筋混凝土基础宜作为接地装置。第二类防雷建筑物的引下线不应少于两根，并应沿建筑物四周均匀或对称布置，其间距不应大于18m。每根引下线的冲击接地电阻不应大于10。防直击雷接地宜和防雷电感应、电气设备、信息系统等接地共用同一接地装置，并宜与埋地金属管道相连。第三类防雷建筑物防直