第5章 接地系统.ppt

1、建筑电气与智能化工程设计,二、授课内容,第1章 建筑电气与智能化工程设计概述 第2章 供配电系统 第3章 电气照明 第4章 民用建筑物防雷 第5章 接地及安全 第7章 火灾自动报警与联动控制系统 第8章 综合布线系统 第9章 建筑设备监控系统,第5章 接地和特殊场所的安全防护,设计要求： 各系统要求接地的种类及接地电阻要求； 总等电位、局部等电位的设置要求； 接地装置要求，当接地装置需做特殊处理时应说明采取的措施、方法等； 安全接地及特殊接地的措施。,本章主要内容,5.1 一般规定 5.2 低压系统的接地形式和基本要求 5.3 保护接地范围 5.4 接地要求和接地电阻，接地网 5.5 接地网

2、5.6 通用电力设备接地及等电位联结 5.7 电子设备、计算机接地 5.8 医疗场所的安全防护,低压配电系统的接地形式可分为TN、TT、IT三种系统。 其中TN系统又可分为TNC、TN-S、TNC-S三种形式。,1.TN系统,电力系统有一点直接接地，电气装置的外露可导电部分通过保护线与该接地点相连接。 根据中性导体（N）和保护导体(PE)的配置方式，TN系统可分为如下三类： TN-C系统 整个系统的N、PE线是合一的。,图1 TN-C系统,TN-C-S系统,系统中有一部分线路的N、PE线是合一的。见图2所示。,图2 TN-C-S系统,TN-S系统,整个系统的N、PE线是分开的。,图3 TN-S

3、系统,2. TT系统,电力系统有一点直接接地，电气设备的外露可导电部分通过保护线接至与电力系统接地点无关的接地极。见图所示。,图4 TT系统,3.IT系统,电源系统中所有带电部分与地隔离或者一点通过阻抗接地，电气装置的外露可导电部分通过保护接地线与接地极连接。见图所示。,图5 IT系统,对于民用建筑的低压配电系统，应采用TT、TN-S或TN-C-S接地型式，并进行等电位联结。 为保证民用建筑的用电安全，不宜采用TN-C接地型式；有总等电位联结的TN-S接地型式系统中，建筑物内的中性线不需要隔离；,接地的分类,按照作用分类，一般分为保护性接地和功能性接地两种； 1保护性接地 （1）保护接地 目的

4、是为了防止电气设备绝缘损坏或产生漏电时，使平时不带电的外露导体部分带电，人触及而产生电击。 （2）防雷接地 将雷电导入大地，防止雷电流使人身受到电击或财产受到破坏。,1保护性接地,（3）防静电接地 将静电荷引入大地，防止由于静电积聚对人体和设备造成危害。 （4）防电蚀接地 地下埋设金属体作为牺牲阳极或阴极，防止电缆、金属管道等受到电蚀。,2功能性接地,（1）工作接地 为了保证电力系统运行，防止系统振荡，保证继电保护的可靠性，在交直流电力系统的适当地方进行接地，交流为中性点，直流为中点。 （2）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。,

5、2功能性接地,（3）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。 （4）信号接地 为保证信号具有稳定的基准电位而设置的接地，例如检测漏电流的接地，阻抗测量电桥和电晕放电损耗测量等电气参数测量的接地。,5.1 一般规定,1.本章适用于交流标称电压10kV及以下用电设备的接地配置及特殊场所的安全防护设计。 2.用电设备的接地可分为保护性接地和功能性接地。 3.用电设备保护接地设计，根据工程特点和地质状况确定合理的系统方案。 4.每个建筑物均应根据自身特点采取相应的等电位联结。,5.1 一般规定,5.不同电压等级用电设备的保护接地和功

6、能接地，宜采用共用接地网； 除有特殊要求外，电信及其他电子设备等非电力设备也可采用共用接地网。接地网的接地电阻应符合其中设备最小值的要求,5.2 低压配电系统的接地形式和基本要求,1.低压配电系统的接地形式可分为TN、TT、IT三种系统，其中TN系统又可分为TNC、TN-S、TNC-S三种形式。 2.TN系统应符合下列基本要求： 在TN系统中，配电变压器中性点应直接接地。所有电气设备的外露可导电部分应采用保护导体(PE)或保护接地中性导体(PEN)与配电变压器中性点相连接。 保护导体上不应设置保护电器及隔离电器，可设置供测试用的只有用工具才能断开的接点。,5.2 低压配电系统的接地形式和基本要

7、求,保护导体单独敷设时，应与配电干线敷设在同一桥架上，并应靠近安装。 保护导体或保护接地中性导体应在靠近配电变压器处接地，且应在进入建筑物处接地。 对于高层建筑等大型建筑物，为在发生故障时，保护导体的电位靠近地电位，需要均匀地设置附加接地点。附加接地点可采用有等电位效能的人工接地极或自然接地极等外界可导电体。,5.2 低压配电系统的接地形式和基本要求,3.采用TN-C-S系统时，当保护导体与中性导体从某点分开后不应再合并，且中性导体不应再接地。（强条） 4. TT系统应符合下列基本要求： 在TT系统中，配电变压器中性点应直接接地。电气设备外露可导电部分所连接的接地极不应与配电变压器中性点的接地

8、极相连接。 TT系统中，所有电气设备外露可导电部分宜采用保护导体与共用的接地网或保护接地母线、总接地端子相连。,5.2 低压配电系统的接地形式和基本要求,5.IT系统应符合下列基本要求： 在IT系统中，所有带电部分应对地绝缘或配电变压器中性点应通过足够大的阻抗接地。电气设备外露可导电部分可单独接地或成组地接地。 电气设备的外露可导电部分应通过保护导体或保护接地母线、总接地端子与接地极连接。 IT系统必须装设绝缘监视及接地故障报警或显示装置。 在无特殊要求的情况下，IT系统不宜引出中性导体。,5.2 低压配电系统的接地形式和基本要求,6.IT系统中包括中性导体在内的任何带电部分严禁直接接地。IT

9、系统中的电源系统对地应保持良好的绝缘状态。 （强条） 7.应根据系统安全保护所具备的条件，并结合工程实际情况，确定系统接地形式。 在同一低压配电系统中，当全部采用TN系统确有困难时，也可部分采用TT系统接地形式。采用TT系统供电部分均应装设能自动切除接地故障的装置(包括剩余电流动作保护装置)或经由隔离变压器供电。,5.3 保护接地范围,1.除另有规定外，下列电气装置的外露可导电部分均应接地： 电机、电器、手持式及移动式电器； 配电设备、配电屏与控制屏的框架； 室内、外配电装置的金属构架、钢筋混凝土构架的钢筋及靠近带电部分的金属围栏等； 电缆的金属外皮和电力电缆的金属保护导管、接线盒及终端盒；

10、建筑电气设备的基础金属构架； I类照明灯具的金属外壳。,5.3 保护接地范围,2. 除另有规定外，下列电气装置的外露可导电部分可不接地 干燥场所的交流额定电压50V及以下和直流额定电压110V及以下的电气装置； 安装在配电屏、控制屏已接地的金属框架上的电气测量仪表、继电器和其他低压电器；安装在已接地的金属框架上的设备； 当发生绝缘损坏时不会引起危及人身安全的绝缘子底座。 3.当采用金属接线盒、金属导管保护或金属灯具时，交流220V照明配电装置的线路，宜加穿1根PE保护接地绝缘导线。,5.3 保护接地范围,4.下列部分严禁保护接地：（强条） 采用设置绝缘场所保护方式的所有电气设备外露可导电部分及

11、外界可导电部分； 采用不接地的局部等电位联结保护方式的所有电气设备外露可导电部分及外界可导电部分； 采用电气隔离保护方式的电气设备外露可导电部分及外界可导电部分； 在采用双重绝缘及加强绝缘保护方式中的绝缘外护物里面的可导电部分。,5.4 接地要求和接地电阻,1.低压系统中，配电变压器中性点的接地电阻不宜超过4。高土壤电阻率地区，当达到上述接地电阻值困难时，可采用网格式接地网，但应满足规范的要求。 2.保护配电变压器的避雷器，应与变压器保护接地共用接地网。 3.建筑物的各电气系统的接地宜用同一接地网。接地网的接地电阻，应符合其中最小值的要求。,5.4 接地要求和接地电阻,5.架空线和电缆线路 在

12、低压TN系统中，架空线路干线和分支线的终端，其PEN线或PE线应重复接地。电缆线路和架空线路在每个建筑物的进线处，均须重复接地(如无特殊要求，对小型单层建筑，距接地点不超过50m可除外)。 在装有剩余电流动作保护装置后的PEN线不允许设重复接地，中性线(即N线)，除电源中性点外，不应重复接地。 低压线路每处重复接地装置的接地电阻不应大于10。,5.4 接地要求和接地电阻,在非沥青地面的居民区内310kV高压架空配电线路的钢筋混凝土杆宜接地，金属杆塔应接地，接地电阻不宜超过30。 三相三芯电力电缆的两端金属外皮均应接地，变电所内电力电缆金属外皮可利用主接地网接地。当采用全塑料电缆时，宜沿电缆沟敷

13、设12根两端接地的接地线。,5.5 接地网,1. 接地极的选择与设置应符合下列规定： 在满足热稳定条件下，交流电气装置的接地极应利用自然接地导体。当利用自然接地导体时，应确保接地网的可靠性，禁止利用可燃液体或气体管道、供暖管道及自来水管道作保护接地极。 人工接地极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。宜优先采用水平敷设方式的接地极。,5.5 接地网,按防腐蚀和机械强度要求，对于埋人土壤中的人工接地极的最小尺寸不应小于表12.5.1的规定。,表12.6.1 人工接地体最小尺寸（mm）,5.5 接地网,接地装置的防腐蚀设计，应符合下列要求： 接地装置的设计使用

14、年限，应与地面工程的设计使用年限相当。 接地装置的防腐蚀设计，宜按当地的腐蚀数据进行。 在腐蚀严重地区，敷设在电缆沟的接地线和敷设在屋面或地面上的接地线，宜采用热镀锌，对埋入地下的接地极宜采取适合当地条件的防腐蚀措施。接地线与接地极或接地极之间的焊接点，应涂防腐材料。在腐蚀性较强的场所，应适当加大截面,5.5 接地网,2.在地下禁止采用裸铝导体作接地极或接地导体。（强条） 3.包括配线用的钢导管及金属线槽在内的外界可导电部分，严禁用作PEN导体。PEN导体必须与相导体具有相同的绝缘水平。（强条） 4. 接地极与接地导体、接地导体与接地导体的连接宜采用焊接，当采用搭接时，其搭接长度不应小于扁钢宽

15、度的2倍或圆钢直径的6倍。,5.5 接地网,5.接地网的连接与敷设应符合下列规定： 对于需进行保护接地的用电设备，应采用单独的保护导体与保护干线相连或用单独的接地导体与接地极相连； 当利用电梯轨道作接地干线时，应将其连成封闭的回路； 变压器直接接地或经过消弧线圈接地、柴油发电机的中性点与接地极或接地干线连接时，应采用单独接地导体。,5.5 接地网,6.水平或竖直井道内的接地与保护干线应符合下列要求： 电缆井道内的接地干线可选用镀锌扁钢或铜排。 电缆井道内的接地干线截面应按下列要求之一进行确定： 宜满足最大的预期故障电流及热稳定； 宜根据井道内最大相导体，并按规范选择导体的截面。 电缆井道内的接

16、地干线可兼作等电位联结干线。 高层建筑竖向电缆井道内的接地干线，应不大于20m与相近楼板钢筋作等电位联结。,5.6 通用电力设备接地及等电位联结,等电位联结应符合下列规定： 1. 总等电位联结应符合下列规定： 民用建筑物内电气装置应采用总等电位联结。下列导电部分应采用总等电位联结导体可靠连接，并应在进入建筑物处接向总等电位联结端子板； PE（PEN）干线；电气装置中的接地母线； 建筑物内的水管、煤气管、采暖和空调管道等金属管道 可以利用的建筑物金属构件。,5.6 通用电力设备接地及等电位联结,下列金属部分不得用作保护导体或保护等电位联结导体： 金属水管；含有可燃气体或液体的金属管道； 正常使用

17、中承受机械应力的金属结构； 柔性金属导管或金属部件；支撑线。 总等电位联结导体的截面不应小于装置的最大保护导体截面的一半，并不应小于6mm2。当联结导体采用铜导体时，其截面不应大于25mm2；当为其他金属时，其截面应承载与25mm2铜导体相当的载流量。,等电位联结应符合下列规定：,2.辅助(局部)等电位联结应符合下列规定： 辅助等电位联结应包括固定式设备的所有能同时触及的外露可导电部分和外界可导电部分； 连接两个外露可导电部分的辅助等电位导体的截面不应小于接至该两个外露可导电部分的较小保护导体的截面； 连接外露可导电部分与外界可导电部分的辅助等电位联结导体的截面，不应小于相应保护导体截面的一半

18、。,1、总等电位联结(MEB) 是将建筑物内的下列导电部分汇接到进线配电箱近旁的接地母排(总接地端子板)上而互相联结： 进线配电箱的PE（PEN）母排； 自接地极引来的接地干线（如需要）； 建筑物内的公用设施金属管道，如煤气管道、上下水管道，以及暖气、空调等的干管； 建筑物的金属结构； 钢筋混凝土内的钢筋网; 当有人工接地装置,也包括其接地极引线(接地母线)。,2、局部等电位联结(LEB) 是在建筑物内的局部范围内按总等电位联结的要求再做一次等电位联结。 3、辅助等电位联结(SEB) 是在伸臂范围内有可能出现危险电位差的可同时接触的电气设备之间或电气设备与装置外可导电部分(如金属管道、金属结构件)之间直接用导体作联结,5.7 电子设备、计算机接地,1. 电子设备接地系统应符合下列规定： 电子设备应同时具有信号电路接地(信号地)、电源接地和保护接地等三种接地系统。 电子设备信号电路接地系统的形式，可根据接地导体长度和电子设备的工作频率进行确定， 除另有规定外，电子设备接地电阻值不宜大于4。电子设备接地宜与防雷接地系统共用接地网，接地电阻不应大于l。当电子设备接地与防雷接地系统分开时，两接地网的距离不宜小于10m。 电子设备可根据需要采取屏蔽措施。,5.7 电子设备、计算机接地,2. 大、中型电子计算机接地系统应符合