发电厂变电站电气设备第13章接地装置课件

《发电厂变电站电气设备》第十三章 接地装置第一节 概述《发电厂变电站电气设备》第十三章 接地装置第一节 概述教学内容

本节教学内容

一、接地的种类及作用

二、有关接地的基本概念首页《发电厂变电站电气设备》第十三章 接地装置第一节 概述（1）工作接地为了保证电气设备在正常和事故情况排除故障下都能可靠地工作而进行的接地。（2）保护接地为了防止其危及人身安全而进行的接地。（3）防雷接地为雷电保护装置向大地泄放雷电流而设的接地。（4）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设的接地。一、接地的种类及作用接地：将电气装置的某些金属部分用导体（接地线）与埋设在土壤中的金属导体（接地体）相连接，并与大地做可靠的电气连接。电气装置的接地按用途可分为工作接地、保护接地、雷电保护接地和防静电接地。《发电厂变电站电气设备》第十三章 接地装置第一节 概述二、有关接地的基本概念

1.地和对地电压在距单根接地极或碰地处20m以外的地方，呈半球形的球面已经很大，电阻很小，不再有什么电压降，该处的电位已接近于零。这电位等于零的“电气地”称为“地电位”。电气设备的接地部分（如接地的外壳和接地体等），与零电位的“大地”之间的电位差，就称为接地部分的对地电压。

2.零线在交流电路中，与发电机、变压器直接接地的中性点连接的导线，或直流回路中的接地中性线。在三相五线制系统中将零线分：保护零线和工作零线。

3.接地装置接地体和接地线统称为接地装置，埋入地中并直接与大地接触的金属导体，称为接地体。电气设备接地部分与接地体相连接的金属导体（正常情况下不通过电流）称为接地线。《发电厂变电站电气设备》第十三章 接地装置第一节 概述思考练习

思考练习

1.电气上的“地”是什么意义？什么是对地电压？

2.什么是接地？接地的目的是什么？《发电厂变电站电气设备》第十三章 接地装置第一节 概述《发电厂变电站电气设备》第十三章 接地装置第二节 保护接地《发电厂变电站电气设备》第十三章 接地装置第一节 概述教学内容

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一、保护接地

二、保护接零

三、重复接地

四、低压配电系统接地形式首页《发电厂变电站电气设备》第十三章 接地装置第一节 概述

2.适用范围（1）1000V及以上高压配电装置（2）1000V以下低压配电装置中保护接地（三相四线制系统）；三相三线制系统）；（3）在供电系统中，凡由于绝缘压的金属部分，均应采用保护接的设备均采用保护接地；设备，在中性点不接地电网中采用有中性线的情况下采用保护接地（坏或其他原因而可能带有危险电。一、保护接地定义：将电气装置正常情况下不带电的金属部分与接地装置连接起来，以防止该部分在故障情况下突然带电而造成对人体的伤害。

1.工作原理通在过中人性体点的不电接流地：系统中，如果电气设备的外壳不接地，当电气设备绝当缘有损保坏护，接发地生，一而相人碰体壳触时及，电设机备外外壳壳时电，位电将流上将升同为时较沿高着的接电压地（装保大置护于和接相人地电体是压流通的过一。限半制）带，电人外接壳触对设地备电时压，或故减障小电通流过IE人将体全的部电通流过

来人达体到流保入证地人中身，安这全显的然目是的很。危适险当的选。择接地装置的接地电阻RE，就可以保证人身的安全。中的没破地《发电厂变电站电气设备》第十三章 接地装置第一节 概述3.保护接零和保护接地方式混用的危险性1）系统并存保护接地和保护接零时，当部分设备实行保护接零，另一某台接地设备发生某相碰壳对地短路，该设备的容量较大、熔的熔断电流也较大时，碰壳所产生的短路电流将不足以使熔断器熔，导致电源不能切断。

2）接地短路电流产生的压降，将使电网中性线的对地电压升高到源相电压的一半或更高，从而所有接零电气设备的外壳均带有该升的电压。时，人体接触运行中的接零电气设备的外壳，便会发生触电事故二、保护接零定义：将电气装置正常情况下不带电的金属部分与系统零线连接起来，以防止该部分在故障情况下突然带电而造成对人体的伤害。

1.工作原理

2.适若采没用用有范保采护围用接保及零护要后接，零求当措某施一，相在绝电缘气损设坏备时的，某单一相接绝地缘短损路坏电以流后，（I运1K）则行额通人定过员电该接压相触1和设00零备0V线的以构金下成属的回的低路结压，构配使或电线外装路壳置上时中的形，保成在护电三装流相置流四迅过线速人制动体中作回性，路点，直从导接而致接将触地漏电的电。38设0／备2与00电V电源网断中开，消气除设了备触外电壳危广险泛，采并用使保低护压接系零统。迅（速2）恢严复禁正在常保工护作零，线从上而安起装到熔保断护器作或用单。独。的断流开关。

（则体断（电高此《发电厂变电站电气设备》第十三章 接地装置第一节 概述三、重复接地干线的终端处；零干线很长时其中间的适当部位处。（2）屋内设备接地时，将零线与所有低压开关等设备及控制屏的接地装置连接。（3）低压线路零线每一重复接地装置的接地电阻不应大于10Ω。（4）在电力设备接地装置的接地电阻允许达到10Ω的电力网中，每一重复接地装置的接地电阻不应超过30Ω，重复接地不应少于三处。无重复接地有重复接地重复接地：零线的一处或多处通过接地体与地作良好的金属连接。

1.作用采无有用重保复护接接地零时时，，如零（图线a（）重b）所复所示接示，地，当可在零以断线减线发轻处生零前断线电线意动的外机同断外时线壳，或上电接的动触电机不一良

时2相压，.绝接设接缘近零置损于设原坏零备碰值则上，电断击线的处危后害的性电，动减机轻其零保线护断方线式时变负成载保中护性接点电地“漂，移接其”近外；（还1壳于）能上零零降的值线低电，重故压而复障降在接持低断地续，线：时所处架间以后空内提面线意高的路外了电的带保动干电护机线设接失和备零去分的的保支对安护线地全，的电性外首压。壳终，上端缩的；短电无漏压分电接支故近的障于架持空续线相时路电间的压，沿值改线。善每架1k空m处线；路电的缆防和雷架性空能线。在引入屋内的进线处；车间内零《发电厂变电站电气设备》第十三章 接地装置第一节 概述四、低压配电系统接地形式

1.IT系统

3.TT系统低压配电系统按电气设备的接地方式不同分：在IT中系性统点、不T接T地系系统统和或T经N系阻抗统（。1000Ω）接地系统中将电气设的的设小TN－C系统：保护接零，整个系统中的中性线TNTN－－S系统：整个系统中C－S系统：整个系统中的中性线中性线N与保护线N与保护线PE是合一的。N与保护PE是分开线，保护线上没有电流流过，通常适用于三相负荷比较PE部分是合一的，局部采用专设的保护线。备外壳不带电，广泛用于中平衡且单相负荷容量较小企业以及民用生活中。的场所。备正常TN情系况统下分不为带电：的TN金－属C部系分统与、接T地N体－之S系间作统良、好T的N－金C属－连S接系。统。T

N、2T.TT、N系IT的统字母含义：第一在中个性字点母直表接示接地电系力统系中统电的气设对备地在关正系常：情况下不带电的金属外壳用保护线通过中性T：线中与系性统点中直性接点接相连地接，。I：中性点不接地或经阻抗接地；第二个字母表示电气装置外壳的对地关系：

T在：中独性立点接于地电系力统系中统，将接电地气点而直接接地，设备N外：壳与，电通过力与系系统统接接地地无点关进的行电气连接。配电接系地统体直导接线接代地号。：电源的中性线：代号（N）；保护线：代号（PE）；保护中性线：代号（PEN）。《发电厂变电站电气设备》第十三章 接地装置第一节 概述思考练习

思考练习

1.什么是保护接地和保护接零？各在什么条件下采用？

2.重复接地的作用是什么？其接地电阻值要求为多少？

3.什么是跨步电压和接触电压？其允许值各是多少？《发电厂变电站电气设备》第十三章 接地装置第一节 概述《发电厂变电站电气设备》第十三章 接地装置第三节 接地装置技术要求《发电厂变电站电气设备》第十三章 接地装置第一节 概述教学内容

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一、保护接地方式的选择

二、接地电阻

三、接触电压和跨步电压

四、接地装置首页《发电厂变电站电气设备》第十三章 接地装置第一节 概述一、保护接地方式的选择

接地方式应根据电网的结构特点、运行方式、工作条件、安全要求等方面的情况，从安全、经济、可靠等要求出发，进行合理选择。保护接地适用于高压电力系统和中性点不接地的低压电力系统。在中性点直接接地的低压电力系统中，宜采用保护接零，且应装设能迅速自动切除接地短路电流的保护装置；如果用电设备较少、分散，采用接零保护确有困难，且土壤电阻率较低，可采用保护接地，并装设漏电

保护器来切除故障。《发电厂变电站电气设备》第十三章 接地装置第一节 概述一、保护接地方式的选择

1.必须接地或接零的部分（1）电机、变压器、开关电器、耦合电容器、电抗器和照明（器9具）以装及有工避器雷具线等的的电底力座线及路外的壳杆。塔。（（2）10金）属在封非闭沥气青体地绝面缘的开居关民设区备内（，G无IS避）雷的线接的地小端接子地。（短3）路发电电流机架中空性电点力柜线外路壳的、金发属电杆机塔出和线钢柜筋和混大凝电土流杆封塔闭。母线（外1壳1）等装。在配电线路上的开关设备、电容器等电力设（备4）的电底气座设及备外的壳传。动装置。（（5）12互）感铠器装的控二制次电绕缆组的。外皮、非铠装或非金属护套电（缆6）的配1～电2、根控屏制蔽、芯保线护。用的屏（箱、柜）及操作台等的金属柜架。屋内外配电装置的金属架构和钢筋混凝土架构以及靠近带电部分的金属围栏和金属门。交、直流电力电缆接线盒、终端盒的外壳和电缆的外皮，穿线的钢管等。《发电厂变电站电气设备》第十三章 接地装置第一节 概述一、保护接地方式的选择

2.不需接地或接零的部分在木质、沥青等不良导体地面的于燥房间内，交流额定电压380V及以下、直流额定电压440V及以下的电力设备外壳，但当维护人员可能触及电力设备外壳和其他接地物体时除外，有爆炸危险的场所也除外。在干燥场所，交流额定电压127V及以下，直流额定电压110V及以下的电力设备外壳，但有爆炸危险的场所除外。安装在配电盘、控制台和配电装置间隔墙壁上的电气测量仪表、继电器和其他低压电器的外壳，以及当发生绝缘损坏时，在支持物上下会引起危险电压的绝缘子金属底座等。安装在已接地的金属架构上的设备（应保证电气接触良好），如套管等，但有爆炸危险的场所除外。额定电压220V及以下的蓄电池室内支架。与已接地的机床底座之间有可靠电气接触的电动机和电器的外壳，但有爆炸危险的场所除外。由发电厂、变电站和工业企业区域内引出的铁路轨道，但运送易燃易爆物者除外。《发电厂变电站电气设备》第十三章 接地装置第一节 概述二、接地电阻在电力系统中，由于接地性质和接地方式不同，所

接1地.接电地阻电值阻的规的定概：念2）冲保击护接接地地电电阻阻：值有一冲般击不电应流大通于过4接Ω地，体但流当入配地电中变时压，在高土壤组电阻率地区的接地电阻不大于30Ω。（21）高低压电力系统电气装置的接地电阻。1）接在地小电接阻地：短接路地电装流置系的统电中阻，与高接压地与体低的压流设散备电共阻用的接总地装和1置，），其配要包电求括变接接压地地器电体低阻和压R接侧E≤地中1线性20的点/I电的，阻工但。作不接应地大电于阻4Ω，，一当般变不压

应器大容接量地4不Ω电超，阻过但主10当要0k变是VA压指时器流，容散接量电地不阻电大，阻于其不1数0宜0值k大V等A于时于10，接Ω工地。作装接置对地地2可电）不压在大与小于接1地0Ω电短，流路非之电电比流能。系计统量中的，电高流压互设感备器采的用工独作立接的地接地电装阻置工，频要接求地接电地阻电：于阻通1RE0过Ω≤接。25地0/体I，流但入不地宜中大的于电1流0Ω是。工频交流3电）流在时大求接得地的短电路阻电。流系统中，一般地，当I≤4000A时，器接容地量装不置超的过接地10电0k阻VA时应，符保合R护E≤接2地00电0/阻I；可当不大I＞于40100ΩA。时，接土地壤电被阻电应离不呈大现于的0接.5地Ω电。阻。

2（.接3）地独电立阻避的雷允针的许接值地电阻，在土壤电阻率不大于5030）Ω中.m性的点地直区接不接应地大的于低10压Ω电。力网中，采用保护接零时应要（将求4零）的线防接重雷地复电接感阻地应值，的也接接不地地同电电，阻阻一值不般不应以应大允大于许于3对01Ω地0Ω。电，压但值当和变单压相（器接5容）地量发短不电路大厂电于的流1易来00燃确kV油定A且和。重天复然接气地设点施不防少静于电三接处地时的，接允地电

阻许不接应地大电于阻不30大Ω。于30Ω。《发电厂变电站电气设备》第十三章 接地装置第一节 概述二、接地电阻

3.降低接地电阻的措施对土接壤地电阻率的较大高小的与地接区地可体以结采构取、下组列成措和施土：壤的性质等（因素1）有附关近。有土壤电阻率较低的地方，可装设外引式接地体。为了降低接地电阻，往往用多根的单一接地体以（金属2）体如并地联下连层接土而壤组电成阻复率合较接小地（极例或有接地地下体水组等。），可用深屏井蔽式作接用地：。电流流入各单一接地极时，将受到相互的限（制3），扩而大妨接碍地电网流的的面流积散。，这种影响电流流散的现象

。极特殊情况下可在土壤中加食盐或在接地坑内填入化学降阻剂。利用低土壤电阻率土壤置换接地体周围土壤，或用导电性混凝土。如果采取措施后仍然不能满足接地电阻的要求，只能采取加强等电位和铺设碎石地面以保证人身和设备的安全。《发电厂变电站电气设备》第十三章 接地装置第一节 概述三、接触电压和跨步电压

1.接触电压和跨步电压的概念接触电势Etou：在地面上离设备水平距离0.8m处与沿设备外壳离地面垂直距离1.8m处两点之间的电位差。接触电压Utou：人站在距设备0.8m处，人触及外壳，人手与脚之间的电压。跨步电势Estep：在故障设备周围的地面上，水平距离为0.8m的两点之间的电位差。跨步电压Ustep：人在地面行走，两脚接触该两点（人的跨步一般按

0.8m计算；大牲畜的跨步可按1.0～1.4m计算）所承受的电压。考虑到人脚下的土壤电阻，接触电压和跨步电压应小于接触电势和跨步电势。《发电厂变电站电气设备》第十三章 接地装置第一节 概述三、接触电压和跨步电压

2.接触电压和跨步电压的允许值在大电流接地系统发生单相接地或同点两相接地时，其接触电势与跨步电势的允许值：Etou＝（250+0.25ρ）/

Estep＝（250+ρ）/对于35kV及以下的小电流接地系统，其接触电势与跨步电势的允许值：Etou=50+0.05ρ

3E.s提te高p=5接0+触0.电2ρ压和跨步电压的的措施在电气设备周围加装局部的接地回路，在被保护地区的人员出入口处加装一些均压带。在设备周围、隔离开关操作地点及常有行人的处所，地表回填电阻率较高的卵石或水泥层等。《发电厂变电站电气设备》第十三章 接地装置第一节 概述四、接地装置

1.接地线接地线：自然接地线和人工接地线。自然接地线：工厂内部建筑物的金属结构、如梁、柱、构架等，生产用的金属结构如吊车轨道，配电装置外壳，起重升降机的构架，布线的钢管，电缆外皮以及非可燃和爆炸危险的工业管道等。人工接地线：一般情况下应以水平接地线为主，可采用直径6mm以上的圆钢或厚度为3mm以上的扁钢，其截面不小于60mm。2

2.接地体接地体：自然接地体和人工接地体。自然接地体：兼作接地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。人工接地体：专门作为接地用而埋于地中的金属导体。水平接地体可采用圆钢、扁钢，水平接地体长度一般以5～20m为宜。垂直接地体可采用角钢、圆钢等。最常见的垂直接地体为直径50mm、长度2.5m的钢管。《发电厂变电站电气设备》第十三章 接地装置第一节 概述《发电厂变电站电气设备》第十三章 接地装置第四节接地装置的敷设和维护《发电厂变电站电气设备》第十三章 接地装置第一节 概述教学内容

本节教学内容

一、接地装置的敷设

二、接地装置的检查与维护首页《发电厂变电站电气设备》第十三章 接地装置第一节 概述

2.接地装置的敷设一、接地装置的敷设

1.接地装置的布置按接地装置的布置，接地体分为外引式接地体和环路式接地体；接地线分为接地干线和接地支线。人工接地装置的布置，应使接地装置附近的电位分布尽可能地均匀，尽量降低接触电压和跨步电压，以保证人身安全。采立用避螺雷栓针连的接，地，接地干线至少性点与接地体

适持当25加0～强3；00mm的线相连接。

寸、尽量减小（61）（的（2接体装（应或（距（7埋）接地线的连接需注意以下几点：接地装置的地下部分应采用焊接，其搭接长度要求1）垂直接地体不宜少于二根。倍，圆钢为直径的2）接地体与建筑物之间的距离不应小于6倍；接地线与电气设备3m的，连与接独地之线间与的接距地离体不之应间小可于采用焊接或螺栓连接，采用螺5m。防3松）垫环片形；接地网之间的相互连接不应少于两根干线直在接两接点地与或地经网消相弧连线接圈。接地的变压器、发电机的中接4地）干接线地连线接沿，建采筑用物单墙独壁接水地平线敷，设其时截，面离及地连面接宜宜保电离力。设接备地每线个与接建地筑部物分墙应壁以间单应独有的接地线与接地干10～15mm的间隙。）接地网中均压带的间距应考虑设备布置的间隔尺5）接地线应防止发生机械损伤和化学腐蚀。设接地网的土建工程量及节省钢材。发电厂水平