接地的分类.doc

接地的分类各种接地的分类一般可以分为工作接地，保护接地和防雷接地。工作接地又可分为交流工作接地和直流工作接地。1、工作接地：由于运行和安全的需要，为保证供电电源在正常或故障的情况下，能可靠地工作而进行的接地。1）直流工作接地在通信系统中，为保证通信设备正常运行而设置的接地系统称为工作接地。所谓工作接地，就是利用大地这个导体构成回路，来传输能量和信息。同时，利用工作接地的方式来降低电信回路中的串音，抑制电信线路中的各种电磁干扰，提高通信线路的传输质量。在各通信局、站的工作接地系统中，包括“电池的正极接地”、“交换机的外壳接地”、“载波机和载波机架接地”以及“总配线架接地”等。程控交换机室内地线布线系统要比纵横制严格，必须采用一点接地原则，即引入到程控交换机室内的接地线只能接到一次接地端子，再由该端子引到各个机架。表3-1 通信局站接地电阻要求接地电阻适 用 范 围依 据1综合楼、国际电信局、汇接局、万门以上程控交换局、 2000路以上长话局程控电话交换设备安装设计暂行技术规定32000门以上1万门以下程控交换局、 2000路以下长话局52000门以下程控局、光缆端站、载波增音站、地球站、微波枢纽站、移动通信机站10微波中继站、光缆中继站、小型地球站微波站防雷与接地设计规范20微波无源中继站2）交流工作接地按照IEC（国际电工委员会）规定，接地制式一般由两个字母组成，必要时可以加后续字母。第一个字母表示电源接地点对地的关系：T表示电源端有一点直接接；I表示电源端所有带电部分和地绝缘，或由一点经阻抗接地。第二个字母表示电气设备的外露导电部分和地的关系：T表示电气设备外露导电部分对地直接电气连接，和配电系统的任何接地点无关，N表示电气设备外露导电部分和配电系统的接地点直接电气连接或与该点引出的导体相连接。后续字母表示中性线和保护线之间的关系：C表示中性线N和保护线PE合并为PEN线，S表示中性线和保护线分开，C-S表示电源侧为PEN线，从某点分开为N及 PE线。根据以上的分法，安接地制式划分的配电系统有TN-S、TN-C、TN-C-S、TT、IT。根据我国低压电网系统接地形式的分类、基本技术要求和选用导则的规定，低压电网系统接地的保护方式可分为： 接零系统（TN系统）、接地系统（TT系统）和不接地系统（IT系统）三类。（1） TNC系统TNC系统为三相电源中性线直接接地的系统，通常称为三相四线制电源系统，其中性线与保护线是合一的。如图3-1（a）所示。TNC系统没有专设PE线，所以受电设备外露的导电部分直接与N线连接，这样也能起着保护作用。图3-1 低压配电系统中接零系统的几种方案（2） TNS系统TNS系统即为三相五线制配电系统。如图3-1（b）所示，这是目前通信电源交流供电系统中普遍采用的低压配电网中性点直接接地系统。在TNS系统中，采用了与电源接地点直接相连的专用PE线（交流保护线或称无法零线，该线上不允许串接任何保护装置与电气设备），设备的外露导电部分均与PE线并接，从而将整个系统的工作线与保护线完全隔离。这种方案有如下优点：a. 一旦中性线断线，不会像TNC系统中那样，使断点后的受电设备外露导电部分可能带上危险的相电压。b. 在各相电源正常工作时， PE线上无电源，而所有设备外露导电的部分都经各自的PE线接地，所有各自PE线上无电磁干扰。总的来说， TNS方案工作可靠性高，抗干扰能力强，安全保护性能好，应用范围广。（3） TNCS系统此方案由TNC和TNS组合而成，如图3-1（c）所示。整个系统中有一部分中性线和保护线是合一的系统。往往用于环境条件较差的场合。 （4）必须注意：1）工场的电源若来自TN-S系统，则配电箱内的N排必须与PE排绝缘。若来自TN-C系统，则配电箱内的N排与PE排必须用导线连成一体。2）四极断路器可用于TT或TN-S系统，控制三根相线、一根中性线的切入或断开。TN-C系统不准用四极开关。避免负载不平衡产生的中性电压窜入切断的电源回路。3）在TN-S系统中，电气设备的N线和PE线是不准接错的。一般交流三相电源系统，为防止三相负载不平衡而使各相电压差别过大，三相电源的中性点都应当直接接地。接地线一般为零线。接地装置与大地之间的电阻称作接地电阻。对100kVA以下的变压器，接地电阻值10；对100kVA以上的变压器，接地电阻值4。（5）PE线a、PE线的最小截面mm2装置的最小截面S S16 1635相应PE线的最小截面 S 16 1/S考虑到机械强度，当采用单芯绝缘导线时截面应不小于：有机械保护时2.5mm2；无机械保护时4mm2；当采用电缆芯线、电缆金属外皮或护套线缆时，不规定最小截面，但需满足热稳定要求（即安全载流量）。b、PE线的种类多芯电缆中的芯线；和相线处于同一外护物内的绝缘线或裸导线；导线或电缆的金属外皮；导线的金属保护管或其他金属外护物，如金属线槽、电缆托盘、电缆梯架；某些固定式的装置外导电部分，如金属水管系统、起重机轨道等。上述不管是从结构上还是连接上，均应保证完整的电气通路，使其不受机械的、化学的或电化学的损蚀；确保他们的传导电流的安全；并允许他们在预定的分接点上和其他PE线连接；不得使用蛇皮管、保温管的金属网或外皮以及低压照明网络导线的铅皮作PE线。在电气装置需要接地的房间内，这些金属外皮应接PE线，并保证全长为完好的电气通路，PE线应和上述金属外皮用镀锌螺栓连接或低温焊接。装置的外导电部分严禁用作PEN线；PEN线应采用和相线耐压水平相同的绝缘线； PE线可以不加绝缘。（成套开关设备内部的PEN线可以不用绝缘。）PEN线和PE线的颜色为绿/黄双色；他们严禁穿过漏电保护器中电流互感器的磁回路；PE线中严禁装有开关和能断开PE线的任何保护装置；2、保护接地：为了保障人生的安全，避免发生触电事故，将设备在正常情况下不带电的金属部分（外壳）和接地装置进行良好的金属连接。1）保护接零：为了保障人生的安全，避免发生触电事故，将设备在正常情况下不带电的金属部分（外壳）和系统零线进行直接相连。如单相碰壳故障时，便形成一个单相短路回路，由于这个短路回路不含有接地装置的接地电阻（工作接地、保护接地），该回路阻抗很小，故障电流必将很大，保证在很短的时间内使熔断器熔断、保护装置动作。 此时零线上不准装置熔断器和开关；和相线的的敷设要求相同；同一系统中采用此方式后，不允许再对其中任一设备采用保护接地的方式；应同时装设足够的重复接地装置。 在中性点有良好接地的低压配电系统中，应采用保护接零的方式。大多数工厂企业都有单独的配电高压变压器供电，故属于此类。公用电网、农村配电网容易采用保护接地。3、防雷保护接地防雷接地装置的接地电阻一般应在1020之间。当遭受雷击时，防雷地线中的瞬时电流很大，从而产生很高的电压降，因此，独立的防雷地线一定要与工作地线和保护地线分开，以保护通信设备。为了防止雷击对设备、建筑物和生命财产的损坏，在建筑物的最高点和设备的入口处都设置有避雷保护装置。这种避雷保护装置能将雷电冲击电流旁路入地，并将冲击电压限制在允许范围内。这种接地称之为防雷保护接地。4、均衡电位接地为了防止接地电位升高对低压和电子装置的反击，除独立的避雷针、线外，要求全部的接地对象，包括配电装置构架和建筑物上装设的避雷针、避雷带的接地，都使用一个总的接地装置。5、逻辑接地或信号接地计算机以及一切微电子设备，大部分采用中、大规模集成电路，工作于较低的直流电压下，为使同一系统的电脑、微电子设备的工作电路具有统一电位参考电，将所有设备的零电位接于统一接地装置，它可以稳定电路的电位，防止外来干扰，这称为直流工作接地。同一系统的设备接于统一接地装置上，无论是模拟量或数字量，在进行通信或交换时，才有统一的电位参考点，提供了稳定的工作电位，提供一低阻抗落点让噪声电流在此点落地，有效衰减以至消除各种电磁干扰，保证数据处理或信号传递准确无误。6、直流地悬空直流电不接大地，和大地严格绝缘。对地电阻的要求一般因机器而定。一般标准在1M以上。梅兰日兰的EPS-2000系列UPS电源的直流地就属于这种类型。采用直流地悬空其理论根据是：1）数字电路的直流和交流接在一起，有可能引入交流电网的干扰，为了防止这种干扰必须把交流地和直流地严格分开。，由于交流地往往是接大地的，这样就要求数字电路直流地不能接大地。2）如果把交流地和直流地一起接大地，在晶体管和集成电路上都发生过烧坏元器件的事故，经检查是由于仪器和电烙铁等设备漏电所造成。分开的话，交流和直流之间不会产生电流回路，漏电就不会进入计算机回路。但由于直流地悬浮往往带来新问题。在无安全地的计算机系统中，由于直流地悬空有可能使一些设备带有瞬态电压，通过相互连线的电容耦合干扰其他设备。如火线和机柜相碰，机柜带有很高的交流电压对任何设备的安全造成威胁。由于无安全的地，大量的静电荷无处可去，不仅影响计算机设备安全运行，也影响操作者的安全。若避雷设备不完善，也有遭雷击的危险。7、高层建筑物接地利用建筑物钢筋混凝土中的钢筋作防雷网时，要将电气部分的接地和防雷接地连接成一体。当防雷装置受到雷击时，在接闪器、引下线和接地极上都会产生很高的电位。如果建筑物内的电气设备、电线和其他金属管线与防雷装置的距离不够时，他们之间就会产生放电。这种现象称为反击，其结果可能引起电气设备绝缘损坏，金属管道烧坏，从而引起火灾、爆炸及电机等事故。凡进入高层建筑物的电线，已采用两端外皮接地的电缆。最好将电缆直埋地下，直埋段长度不宜小于10米。安装在高层建筑物内的电力设备和电器用具以及照明灯具等，已采用接零保护，电源变压器低压侧的中性点经击穿保险丝接地。采用三相四线制供电时，零线要紧贴相线敷设，以减小相线和零线回路的电抗。如电流较大时，相线和零线最好穿入两端接地的铁管内，将电磁场封闭起来。8、联合接地联合接地就是严格的单点辐射式接地，不是随意的混接和就近接地，也不是只把各种接地系统连接在一起的所谓的共同接地系统。联合接地是将接地系统分为地线（地线网络）和接地装置两部分来考虑的。地线是根据各设备接地要求来做的，不同地线之间不构成闭合回路，各种地线只在公共接地母线处一点接地。如在某一地线上偶尔出现信号或干扰电流时，也不会互相串混产生干扰。而公共接地母线是低阻抗的，不会引起供模干扰。公共接地使该接地系统的基准地电位，必须十分接近大地的电位，这样就可以消除可能出现的反击问题。9、直流接地功能的变化在接地方面，机电制交换机的局间中继电路是利用大地作回路的，为了减少信号接地回路中的电压降，使中继器正常工作，对交换局的接地要求很高。接地电阻根据中继线的多少而定，最小值要达到0.5欧。程控交换机的局间中继器电路不采用大地作回路，故接地电阻可以增大。根据单点辐射式接地原理：1）要组成联合接地的话，低配的交流接地网和通信的接地网，必须在地底下，做一定宽度的多根多点的金属性可