地网与接地参考文档

1、第三章,地网与接地,1,地网、接地线、接地装置及接地电阻,2,几种不同的接地概念,3,接地的作用分类,1,地网、接地线、接地装置及接地电阻,大地可以认为是可吸收无限电荷的等电位零电位体。为防止带电设备绝缘损坏造成人,身伤害，带电设备的金属外壳均经过接地线接地，大地无端子，需要设置接地极并构,成接地电阻很小地网。装置与地网之间的连线就初步称之地线。接地装置是接地极与,接地线的总称,地网与大地是一个等电位的零电位体，这只是人们对地线或地网等电位的一种期望,实际上，当地线或地网上有电流流动时，因为地线或地网上的任意两点间会产生电压,差。因此，我们应该将地线或地网上的电位想像成象大海中的波浪一样，此起

2、彼伏,当然，在一般正常情况下，无雷击和故障电流的流通的情况上，地网上流过的电流是,不大的，可认为地网上各点的电位也不会相差很大，基本为零电位,但是在实际工作中，造成电磁干扰的信号往往是脉冲信号，在高频情况下，地线或地,网的各点会呈现出高阻抗,地线的阻抗随频率变化,频率,H,Z,D=0.65,D=0.27,D=0.065,D=0.04,10cm,1m,10cm,1m,10cm,1m,10cm,1m,10,51.4m,517m,327m,3.28m,5.29 m,52.9m,13.3m,133 m,1k,4294m,7.14m,623 m,8.91m,5.34 m,53.9m,14 m,144 m

3、,100k,42.6m,712m,54 m,828 m,71.6 m,1.0,90.3m,1.07,1M,426m,7.12,540 m,8.28,714 m,10,783 m,10.6,5M,2.13,35.5,2.7,41.3,3.57,50,3.86,53,10M,4.26,71.2,5.4,82.8,7.14,100,7.7,106,50M,21.3,356,27,414,35.,500,38.5,530,100M,42.6,54,71.4,77,150M,63.9,81,107,115,490m,160m,2,6,0,m,500kv,升压站,帽檐式均压带,帽檐式均压带,帽檐式均压带,

4、网控楼,220,升压站,独立避雷针,构架上避雷针,扁钢水平接地体,大同二电厂,500kV,升压站接地网示意图,大同二电厂,500kV,升压站接地网示意图,地网的接地电阻,接地网中的接地体与大地之间不可能形成同一体，它们之间存在一层接触层,这个接触层形成的电阻称之为流散电阻，流散电阻越小，说明接地越良好,流散电阻是接地电阻的主体。一般情况下，由于接地极、接地端子等自身的,电阻都小得可以忽略不计，所以接地电阻基本上就等于流散电阻,接地极组的流散电阻，并不等于各单一接地极流散电阻的并联值（电流流入,各单一接地极时，将受到相互的限制），更确切的说，接地阻抗是大地阻抗,效应的总和,以上所谈的接地电阻，系

5、指在低频、电流密度不大的情况下测得的电阻,接地点的电位,U,与此点接地电流,I,的比值定义为接地电阻,R,雷电流时接地装置的冲击电阻,雷电流流过接地装置时，电流密度增大，以致接地极,与土壤间的气层等处发生火花放电现象，这就使土壤的,电阻率变小和土壤与接地极间的接触面积增大。结果,相当于加大接地极的尺寸，降低了接地电阻值，称冲击,电阻，乃是时间的函数,导线并联减小交流阻抗,对于减小交流阻抗，增加导线的直径总是有限的，为了减,小交流阻抗，一个有效的方法是多根导线并联。当两根导,线并联时，其总电感,L,为,式中,L1,是单根导线的电感,M,是两根导线之间的互感,2,1,M,L,L,2,几种不同的接地

6、概念,1,“接地”就是接大地。这是人们常说的最典型的解释。“接地”就是指将地面上的金,属物体或电气回路的某一节点，通过接地线与地网相连，使物体或节点与大地保持等电位,零电位,2,“接地”就是“接零,在低压交流电网中，接了地的中性线称为“零线”。“接零,就是通过中性线（或保护线）与大地连接，所以有时把“接零”也称作“接地,这种接,地与直接接大地不同，由于它要通过中性线才能与大地连接，其接地的良好程度与可靠性,主要决定于零线的可靠性与接零回路的阻抗,3,“接地”就是接机壳，在电子电路中，“接地”往往是指设备的机壳接地。对电子电,路来说，“零电位”（参考点、或中性线）不一定非要接大地，只要在局部范围

7、内，有一个,共同的、相对的“零电位”就可以了。把基准电位的连线称为工作地（又称系统地），以区,别于安全目的的接地。它的接地工作方式有三种：直接接地，经电容接地，浮地方式,4,自来水管道、暖气管道、煤所管道不能作为接地极使用，这里特别提出。它们不是接,地极，若当作接地极来使用，还应有其它条件，如整个系统不能使用塑料制品，检修管道不,能中断接地等条件。更不能允许人接触管道时，使人产生麻电现象,3,接地的作用分类,一般分为保护性接地和功能性接地两种,1,保护性接地,2,功能性接地,1,保护性接地,A,防电击接地,B,防雷接地,C,防静电接地,D,防电蚀接地,E,检修接地,A,防电击接地,为了保证人身

8、安全，将电力设备的金属外壳（包括电,缆的金属外皮，电力线路的杆塔等不带电的金属部分,与接地体相连接，称为保护接地。保护接地的作用是为,了防止电力设备损坏时，金属外壳带电而造成人身触电,机壳接地保护,电源中性点不接地系统,带电体绝缘损坏机壳接地保护示意图,机壳接零保护,三相四线供电系统,A,B,C,人为重复接地,中性点接地,M,R,C,R,0,I,d,I,d,保护接零,零点,PEN,Id,短路电流,R0,中性点接地电阻,Rc,重复接地电阻,中性线与保护是合一的称,TN-C,系统,同一供电系统中，不允许某些设备采用保护接零，而,另外一部分设备采用保护接地,I,d,短路电流,R,0,中性点接地电阻,

9、R,d,接地保护接地电阻,图中故障发生时，由于地电阻大，短路电流不足使熔断器动作,短路电流流过,R,0,变压器中性点电位抬高，触电机会提高,机壳重复接地及作用,I,d,短路电流,R,0,中性点接地电阻,R,C,重复接地的接地电阻,机壳接零,接地,将形成“接地污染,A,B,C,N,接地线排,M,R,C,R,0,I,d,PE,主要接地,PEN,I,注意“接地污染”，不要将中性线断开接至地网,B,防雷接地,防雷接地是指为了消除雷电过电压危害，电力设备装,设的防雷保护装置（如避雷针、避雷器、避雷线等）的接,地。它的作用是流散雷电流，以避免危及电力设备和人身,安全,防雷接地点，是高频雷电流散流注入点，散

10、流时有高,电位产生，是地网上的干扰源。保护铜排和屏蔽电缆的接,地点要远离它,C,防静电接地,防静电接地是指为了消除静电危险而设置的接地。如易燃易爆,的贮油罐、贮天然气的罐及其输送管道所装设的接地。它的作用是让,由于摩檫而产生的静电电流流入大地，以防止静电放电，发生火花而,引起爆炸。用于流散静电荷的接地称为防静电接地，静电荷较容易消,散,D,防爆接地,在有爆炸危险的场所中，以防爆为目的的接地称为防爆接,地。设置在爆炸危险场所的电气设备（包括移动设备）的,金属外壳、金属机架、金属电线管及其配件、电缆保护管,电缆金属护套等非带电裸露部分的金属部分均应接地。对,于与电气设备无关的可导电部分也应可靠接地

11、,防爆接地采用的是低电位和等电位原理。一是避免电荷的,积蓄和高电位引入；二是保证在一个局部的范围内，各个,部分不会出现不同的电位，以避免当因某原因，被短接或,碰撞时产生火花，造成引爆危险,E,检修接地,在检修已停电的线路或已断电的设备时，为了保障检修,人员的安全，应运用接地专用器具将检修的线路或设备的,带电部分与大地连接。这种接地称检修接地，其作用与保,护接地相似，一但发生误送电，可以使电网的自动断电器,动作，同时也具有降低检修点电位的作用。检修接地还可,以使停电线路上的杂散感应电压和残余电荷通过接地线流,散入大地。当线路较长时，这种感应电压和残余电荷的放,电会有一定的危险性,2,功能性接地,

12、A,工作接地,B,逻辑接地,C,屏蔽接地,A,工作接地,工作接地是根据电力系统工程正常运行方式的需要而接,地。例如直流输电接地，它是利用大地作电流回路，代替,一根输电线路；再如三相交流电力系统的中性点直接接地,或间接（如经消弧线圈）接地；交流电低压三相四线系统,中的中性点接地,B,逻辑接地,为了确保稳定的参考电位，将电子设备中的适当金属,件作为“逻辑地”，一般采用金属底板作逻辑地。常将逻,辑接地及其它模拟信号系统的接地统称为直流地,电子线路的中性线与接地方式,电子线路的中性线的连接,在电子线路技术中，人们理解中性线为一共同的参考点，相对于,它，可以测出线路上各接点的电压。在一个简单的信号回路中

13、，它是,一根回线；在电子线路中，它是所有电流回路的公共回线,也是节点,电压的参考线。如图所示。电子线路技术的中性线有着和电力技术的,中性线,N,的同样作用，人们可以毫无顾虑地称它为中性线，中性线可能,具有地电位，也可以不具有地电位。图中的中性线是否还与地连接和,如何连接，主要决定于对线路的功能是否有影响,R,C1,R,C2,R,C3,R,E1,R,E2,R,E3,R,1,R,2,T,1,T,2,T,3,U,1,U,2,U,B,R,1,U,1,U,2,R,a,a,中性线,b,线路公共参考点,接地导线和中性线小结,接地导线仅引导事故状态下的电流；中性线引导,工作电流，并常常是许多信号回路通向电源的

14、公共回线,两者有本质不同，可以用以下同义概念来表达它们,接地导线,可以表示为保护引线、接地线、保,护接地、接地公用引线,外壳接地、固定接地,中性线,可以表示为中性线,逻辑地,线路共,同点、信号参考点、信号中性线、测量接地,0V,这里强调接地线（保护接地）和中性线（共公引,线）的不同。其目的只是帮助对这两个概念的基本作用,和设置目的加深理解,理想逻辑地,逻辑地的接地方式,A,浮地方式,B,单点接地,C,多点接地,D,电容接地方式,集中参考接地,集中参考接地如下图所示，图中表示了集中参考接地的两种不同的实施方式,0v,0v,保护地,保护地,a,并联一点接地,星形,的理想方案,b,串联一点接地不理想

15、方案,集中参考接地的举例图,为了不使过多的参考线引向星形线的中点，人们常常把负荷按功率大小的程度,和工作单元性质而分组组织起来，如下图,电力电子,继电器,电子柜,外壳,信号回路,同类型工作单位分组后的集中图,C,屏蔽接地,屏蔽电缆的屏蔽层接地、保接屏接地、机壳接地、小,变量器屏蔽层接地,电缆屏蔽的接地,电缆屏蔽应该一端接地还是两端接地的问题总是一再成为新问题。原因在于，不,可能只有一个正确的回答。在每一具体情况下，接地是否有效，与其它一系列使用,条件有关，在某些情况下，在它带来好处的同时也带来了另外的问题。关键问题是,要了解干扰的原因和干扰的性质，是解决共模干扰还是差模干扰，是电场干扰还是,磁

16、场干扰。更应区别的是：电缆屏蔽层是工作电流回路的一部分还是只对于干扰场,具有屏蔽作用,但在高频情况下，由于屏蔽层对地的杂散电容的作用，实际上已不,是单端接地状况，高频电缆的工作情况应用长线波阻抗的概念去理解。当雷电流经,避雷器注入地网时，冲击电流将造成地电位升高，电缆的电位将随地电位的波动而,受到干扰。为此但屏蔽电缆的接地点,应距离这产生干扰源的点,3,至,5,米以外，且避雷,器注入电流时间很短，不会便屏蔽层过热。在个别情况下，会看到电缆屏蔽层的过,热和烧穿，因此应平行放置截面足够大的附加铜导体而两端接地,就可以避免电缆屏,蔽层的过热和烧穿,外壳屏蔽接地,将电气干扰源引入大地，抑制外来电磁干扰对电子设备的影响,也可减少电子设备产生的干扰影响其它电子设备,继电保护框接地示图,L,L,等电位地网,罗辑地多点接地,经电容器接大地,装置机壳星形,接等电位地网,直流电源经,电容接大地,电流、电压输入,回路按规程接地,铜排与屏体有接,触电阻不必绝缘,接地点的处理,搭接,搭接有两种方式,直接搭接,即直接将要连接的两个金属面保持接触,间接搭接,利用搭接片（中间导体）使两者保持连接,无论哪一种搭接方式，最重要的是要强调搭接良好，这一点,对于射频电流的