低压设备接地方式.doc

低压设备接地方式中国自动化网供稿 2008-4-18 20:28:00【字体：大 中 小】第一节低压接地方式的概念一、接地方式的提出为了确保低压配电系统及电气设备、用电器具的安全使用，必须采取适当措施，防止使用人员发生电击危险及电气设备、用电器具烧毁。接地是常用的一种方法，因为大地是可导电的地层，其任何一点的电位通常取零，即零电位（当单相接地时，离接地点20m及以外视为零电位）。对电气设备、用电器具而言，如果将其金属外壳与大地连接，这时金属外壳就接近零电位。即使在故障情况下，如发生电气设备因绝缘破坏造成碰壳短路，由于金属外壳已与大地作良好的电气连接，则金属外壳与大地的电位差变低，若人与之接触，通过人体的电流就也小，提高了间接触电的安全性。对低压配电系统而言，较多将配变中性点接地（称为工作接地）。从电气安全角度来看，在一定的条件下，可与电气设备的接地共同作用。当接地故障时，产生的电流可使配电系统中的保护设备在适当时间内动作，切断电源，用以保证安全。由于电气设备及用电器具的金属外壳可以直接接地，也可以通过导体接到配电系统已接地的中性点上，配电系统可以直接接地或不接地或通过阻抗接地，这几种接地组合即称为低压配电系统接地方式。二、接地方式的基本组成接地方式的组成部分可分为电气设备和配电系统两部分。1电气设备的接地部分（1）接地体：与大地紧密接触并与大地形成电气连接的一个或一组导体。（2）外露可导电部分：电气设备能触及的可导电部分。正常时不带电，故障时可能带电，通常为电气设备的金属外壳。（3）主接地端子板：一个建筑物或部分建筑物内各种接地（如工作接地、保护接地）的端子和等电位连接线的端子的组合。如成排排列，则称为主接地端子排。（4）保护线（pe）：将上述外露可导电部分，主接地端子板、接地体以及电源接地点（或人工接地点）任何部分作电气连接的导体。对于连接多个外露可导电部分的导体称为保护干线。（5）接地线：将主接地端子板或将外露可导电部分直接接到接地体的保护线。对于连接多个接地端子板的接地线称为接地干线。（6）等电位连接：指各外露可导电部分和装置外导电部分的电位实质上相等的电气连接。2配电系统的接地部分（1）相线（l）。输送电能的导体，正常情况下不接地。（2）中性线（n）。与系统中性点相连，并能起输送电能作用的导体。（3）保护中性线（pen）。兼有保护线和中性线作用的导体。（4）电源接地点。将电源可以接地的一点（通常是中性点）进行接地。三、接地方式的分类我国配电系统的接地方式已使用iec规定，其分类仍然是以配电系统和电气设备的接地组合来分，一般分为tn、tt、it系统等。上述字母表示的含义：第一个字母表示电源接地点对地的关系。其中t表示直接接地；i表示不接地或通过阻抗接地。第二个字母表示电气设备的外露可导电部分与地关系。其中t表示与电源接地点无连接的单独直接接地；n表示直接与电源系统接地点或与该点引出的导体连接。根据中性线与保护线是否合并的情况，tn系统又分为tn-c、tns及tncs系统。tnc系统：保护线与中性线合并为pen线。tn-s系统：保护线与中性线分开。tn-cs系统：在靠近电源侧一段的保护线和中性线合并为pen线，从某点以后分为保护线和中性线。第二节各种接地方式的应用范围在低压配电系统中，常将电气设备的外露可导电部分接地，进行间接触电的防护。一、tn系统在tn系统中，所有电气设备的外露可导电部分均接到保护线上，并与电源的接地点相连，这个接地点通常是配电系统的中性点。tn系统，称作保护接零。当故障使电气设备金属外壳带时，形成相线和零线短路，回路电阻小，电流大，能使熔丝迅速熔断或保护装置动作切断电源。1.tn一c系统该系统中保护线与中性线合并为pen线，具有简单、经济的优点。当发生接地短路故障时，故障电流大，可使电流保护装置动作，切断电源。该系统对于单相负荷及三相不平衡负荷的线路，pen线总有电流流过，其产生的压降，将会呈现在电气设备的金属外壳上，对敏感性电子设备不利。此外，pen线上微弱的电流在危险的环境中可能引起爆炸。所以有爆炸危险环境不能使用tn-c系统，。2.tn-s系统该系统中保护线和中性线分开，系统造价略贵。除具有tn-c系统的优点外，由于正常时pe线不通过负荷电流，故与pe线相连的电气设备金属外壳在正常运行时不带电，所以适用于数据处理和精密电子仪器设备的供电，也可用于爆炸危险环境中。在民用建筑内部、家用电器等都有单独接地触点的插头。采用tn-s供电既方便又安全。3tn-c一s系统该系统pen线自a点起分开为保护线（pe）和中性线（n）。分开以后n线应对地绝缘。为防止pe线与n线混淆，应分别给pe线和pen线涂上黄绿相间的色标，n线涂以浅蓝色色标。此外，自分开后，pe线不能再与n线再合并。tnc-s系统是一个广泛采用的配电系统，无论在工矿企业还是在民用建筑中，其线路结构简单，又能保证一定安全水平。二、t一t系统在t-t系统中，其配电系统部分有一个直接接地点，一般是变压器中性点。其电气设备的金属外壳用单独的接地捧接地，与电源在接地上无电气联系，称为保护接地，适用于对电位敏感的数据处理设备和精密电子设备的供电。三、it系统it系统的电源不接地或通过阻抗接地，电气设备外露可导电部分可直接接地或通过保护线接到电源的接地体上，这也是保护接地。由于该系统出现第一次故障时故障电流小，电气设备金属外壳不会产生危险性的接触电压，因此可以不切断电源，使电气设备继续运行，并可通过报警装置及检查消除故障。四、保护接地范围无论何种配电系统接地方式，下列电气设备和用电器具的外露可导电部分均应通过保护线（pe）接地（如tt、it系统）或接到中性线上（tn系统）。（l）变压器、电动机、电器、手握式及移动式电器。（2）电力设备的传动装置。（3）配电装置的金属构架、配电柜及保护控制屏的框架。（4）配电线的金属保护管、开关金属接线盒等。第三节接地体的接地电阻一、概念接地体：埋入地中并直接与大地接触的金属导体，称为接地体。当作接地体用的直接与大地接触的金属构件、金属管、钢筋混凝土建筑物的基础、金属管道等设备称为自然接地体。接地电阻：接地体或自然接地体的对地电阻和接地引线电阻的总和称为接地体的接地电阻。二、接地体一般情况下，当能确保接地的连续可靠前提下，且接地电阻符合要求时，应充分利用自然接地体。变配电所的接地装置，除了利用自然接地体外，还应敷设人工接地体。在利用自然接地体时，应注意接地体的可靠性，并注意某些自然接地体的变化（如自来水系统）使接地体可靠性受到影响。但是，可燃液体或气体、供暖系统等管道禁止作接地体。人工接地体可采用水平敷设的圆钢、扁钢，垂直敷设的角钢、钢管、圆钢，也可采用金属接地板。接地体应作镀锌等防腐处理。三、接地电阻配电系统电源中性点接地电阻一般应小于4w，但当配电变压器容量不大于10okva时，接地电阻可不大于10w。对于tn-c系统，保护中性线的重复接地电阻不大于10w。当变压器容量不大于100kva时，重复接地不少于3处时，允许接地电阻不大于30w。对于tt系统，当设备绝缘损坏发生单相接地时，其金属外壳带有一定电压，为此系统