接地基礎(chǔ)知識

接地基礎(chǔ)知識第1頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一概述概述

電力系統(tǒng)和設(shè)備的接地，按其功能分為工作接地和保護接地兩大類。為保證電力系統(tǒng)和設(shè)備達到正常工作要求二進行的接地，稱為工作接地，如電源中性點的直接接地或經(jīng)消弧線圈的接地以及防雷設(shè)備的接地等。為保護人身安全，防止觸電等而將設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分進行接地，稱為保護接地。第2頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一一、接地系統(tǒng)常用名詞術(shù)語

（一）名詞術(shù)語接地(grounded)

工作接地(workingground)、系統(tǒng)接地(Systemground)

保護接地(protectiveground)

雷電保護接地(lightningprotectiveground)

接地極(groundingelectrode)

接地線(groundingconductor)

接地裝置(groundingconnection)

接地網(wǎng)(groundinggrid)第3頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一一、接地系統(tǒng)常用名詞術(shù)語

（二）集中接地裝置(concentratedgroundingconnection)接地電阻(groundresistance)接地裝置對地電位(potentialofgroundingconnection)接觸電位差(touchpotentialdifference)跨步電位差(steppotentialdifference)轉(zhuǎn)移電位(divertingpotential)外露導(dǎo)電部分(exposedconductivepart)中性線(neutralconductor)第4頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一一、接地系統(tǒng)常用名詞術(shù)語

（三）名詞術(shù)語保護線(protectiveconductor)a)線路或設(shè)備金屬外殼；

b)線路或設(shè)備以外的金屬部件；

c)總接地線或總等電位連接端子板；

d)接地極；

e)電源接地點或人工中性點。保護中性線(PENconductor)等電位連接(equipotentialbonding)等電位連接線(equiptentialboundingconductor)第5頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一二、保護接地的基本原理－原理圖圖1－1為保護接地示意圖。第6頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一二、保護接地的基本原理－原理說明

從圖可以看出，無保護接地時，當電氣設(shè)備某相的絕緣損壞時金屬外殼就帶電。人若觸及帶電的金屬外殼，因設(shè)備底座與大地的接觸電阻較大，絕大部分電流從人體流過，人就遭到了觸電的危險。裝設(shè)了保護接地裝置時，接地電流將同時沿著接地體（通過電流為IE）和人體（通過電流為Im）兩條并聯(lián)通道流過。流過每一條通道的電流值將與其電阻的大小成反比，接地體的接地電阻越小，流經(jīng)人體的電流也就越小。通常人體電阻比接地體的接地電阻大數(shù)百倍，所以流經(jīng)人體的電流也就比流經(jīng)接地體的電流小數(shù)百倍。當接地體電阻極小時，流經(jīng)人體的電流幾乎等于零，人體就能避免觸電的危險。第7頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一三、A類電氣裝置－保護接地范圍（一）電氣裝置和設(shè)施的下列金屬部分，均應(yīng)接地：

a)電機、變壓器和高壓電器等的底座和外殼；

b)電氣設(shè)備傳動裝置；

c)互感器的二次繞組；

d)發(fā)電機中性點柜外殼、發(fā)電機出線柜和封閉母線的外殼等；

e)氣體絕緣全封閉組合電器(GIS)的接地端子；

f)配電、控制、保護用的屏(柜、箱)及操作臺等的金屬框架；

g)鎧裝控制電纜的外皮；

h)屋內(nèi)外配電裝置的金屬架構(gòu)和鋼筋混凝土架構(gòu)以及靠近帶電部分的金屬圍欄和金屬門；第8頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一三、A類電氣裝置－保護接地范圍（二）i)電力電纜接線盒、終端盒的外殼，電纜的外皮，穿線的鋼管和電纜橋架等；j)裝有避雷線的架空線路桿塔；k)除瀝青地面的居民區(qū)外，其他居民區(qū)內(nèi)，不接地、消弧線圈接地和高電阻接地系統(tǒng)中無避雷線架空線路的金屬桿塔和鋼筋混凝土桿塔；l)裝在配電線路桿塔上的開關(guān)設(shè)備、電容器等電氣設(shè)備；m)箱式變電站的金屬箱體。

第9頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一三、A類電氣裝置－接地電阻（一）1變電所電氣裝置的保護接地的接地電阻：

a)有效接地和低電阻接地系統(tǒng)中保護接地的接地電阻：

1)一般情況下，接地裝置的接地電阻應(yīng)符合下式:R≤2000/I

(1)

式中：R—考慮到季節(jié)變化的最大接地電阻，Ω；I—計算用的流經(jīng)接地裝置的入地短路電流，A。

2)當接地裝置的接地電阻不符合式(1)要求時，可通過技術(shù)經(jīng)濟比較增大接地電阻，但不得大于5Ω.第10頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一三、A類電氣裝置－接地電阻（二）1變電所電氣裝置的保護接地的接地電阻：

b)不接地、消弧線圈接地和高電阻接地系統(tǒng)中保護接地的接地電阻應(yīng)符合下列要求：

1)高壓與變電所電力生產(chǎn)用低壓電氣裝置共用的接地裝置應(yīng)符合下式：

R≤120/I(2)，但不應(yīng)大于4Ω。

2)高壓電氣裝置的接地裝置，應(yīng)符合下式：R≤250/I(3)，但不宜大于10Ω。式中：Ｒ—考慮到季節(jié)變化的最大接地電阻，Ω；

Ｉ—計算用的接地故障電流，A。

3)在高土壤電阻率地區(qū)的接地電阻不應(yīng)大于30Ω。第11頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一三、A類電氣裝置－接地電阻（三）2變電所電氣裝置雷電保護接地的接地電阻：

a)獨立避雷針(含懸掛獨立避雷線的架構(gòu))的接地電阻。在土壤電阻率不大于500Ω·m的地區(qū)不應(yīng)大于10Ω；在高土壤電阻率地區(qū)接地電阻應(yīng)符合相關(guān)規(guī)范的要求。

b)變壓器門型構(gòu)上避雷針、線的接地電阻應(yīng)符合DL/T620—1997《交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合》的要求。

c)變電所有爆炸危險且爆炸后可能波及變電所內(nèi)主設(shè)備或嚴重影響發(fā)供電的建(構(gòu))筑物，防雷電感應(yīng)的接地電阻不應(yīng)大于30Ω。

第12頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一三、A類電氣裝置－接地電阻（四）3配電電氣裝置的接地電阻：

3.1工作于不接地、消弧線圈接地和高電阻接地系統(tǒng)、向建筑物電氣裝置(B類電氣裝置)供電的配電電氣裝置，其保護接地的接地電阻應(yīng)符合下列要求：

a)與B類電氣裝置系統(tǒng)電源接地點共用的接地裝置。

1)配電變壓器安裝在由其供電的建筑物外時，應(yīng)符合下式的要求：

R≤50/I(4)，但不應(yīng)大于4Ω。式中：R—考慮季節(jié)變化接地裝置最大接地電阻，Ω；

I—計算用的單相接地故障電流；消弧線圈接地系統(tǒng)為故障點殘余電流。第13頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一三、A類電氣裝置－接地電阻（五）3配電電氣裝置的接地電阻：

2)配電變壓器安裝在由其供電的建筑物內(nèi)時，不宜大于4Ω。

b)非共用的接地裝置，應(yīng)符合式(3)的要求，但不宜大于10Ω。

3.2低電阻接地系統(tǒng)的配電電氣裝置，其保護接地的接地電阻應(yīng)符合本標準式(1)的要求。

3.3保護配電變壓器的避雷器其接地應(yīng)與變壓器保護接地共用接地裝置。

3.4保護配電柱上斷路器、負荷開關(guān)和電容器組等的避雷器的接地線應(yīng)與設(shè)備外殼相連，接地裝置的接地電阻不應(yīng)大于10Ω。第14頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一三、A類電氣裝置－接地裝置（一）

1接地裝置的一般規(guī)定

1.1各種接地裝置應(yīng)利用直接埋入地中或水中的自然接地極，并設(shè)置將自然接地極和人工接地極分開的測量井。變電所除利用自然接地極外，還應(yīng)敷設(shè)人工接地極。

1.2當利用自然接地極和引外接地裝置時，應(yīng)采用不少于兩根導(dǎo)體在不同地點與接地網(wǎng)相連接。

1.3在高土壤電阻率地區(qū)和永凍土地區(qū)，可采取必要的措施降低接地電阻。

1.4人工接地極，水平敷設(shè)的可采用圓鋼、扁鋼，垂直敷設(shè)的可采用角鋼、鋼管等。第15頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一三、A類電氣裝置－接地裝置（二）

1接地裝置的一般規(guī)定

按機械強度要求的接地裝置導(dǎo)體的最小尺寸應(yīng)符合表1所列規(guī)格：表1接地裝置導(dǎo)體的最小尺寸種類規(guī)格及單位地上地下屋內(nèi)屋外圓鋼直徑mm688/10

扁鋼截面mm２244848

厚度mm344

角鋼厚度mm22.54

鋼管管壁厚度mm2.52.53.5/2.5注:1地下部分圓鋼的直徑，其分子、分母數(shù)據(jù)分別對應(yīng)于架空線路和變電所的接地裝置；2地下部分鋼管的壁厚，其分子、分母數(shù)據(jù)分別對應(yīng)于埋于土壤和埋于室內(nèi)素混凝土地坪中.

第16頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一三、A類電氣裝置－接地裝置（三）

2變電所電氣裝置的接地裝置

2.1變電所電氣裝置的接地裝置，除利用自然接地極外，應(yīng)敷設(shè)以水平接地極為主的人工接地網(wǎng)。人工接地網(wǎng)的外緣應(yīng)閉合，外緣各角應(yīng)做成圓弧形，圓弧的半徑不宜小于均壓帶間距的一半。接地網(wǎng)內(nèi)應(yīng)敷設(shè)水平均壓帶。接地網(wǎng)的埋設(shè)深度不宜小于0.6m。接地網(wǎng)均壓帶可采用等間距或不等間距布置。

35kV及以上變電所接地網(wǎng)邊緣經(jīng)常有人出入的走道處，應(yīng)鋪設(shè)礫石、瀝青路面或在地下裝設(shè)兩條與接地網(wǎng)相連的均壓帶。對于3～10kV變電所、配電所，當采用建筑物的基礎(chǔ)作接地極且接地電阻又滿足規(guī)定值時，可不另設(shè)人工接地。

第17頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一三、A類電氣裝置－接地裝置（四）

2變電所電氣裝置的接地裝置

2.2在有效接地和低電阻接地系統(tǒng)中，變電所電氣裝置的接地裝置，當接地電阻不符合式(1)的要求時，其人工接地網(wǎng)及有關(guān)電氣裝置還應(yīng)符合以下要求：

a)為防止轉(zhuǎn)移電位引起的危害，對可能將接地網(wǎng)的高電位引向廠、所外或?qū)⒌碗娢灰驈S、所內(nèi)的設(shè)施，應(yīng)采取隔離措施。例如：向廠、所外供電的低壓線路采用架空線，其電源中性點不在廠、所內(nèi)接地，改在廠、所外適當?shù)牡胤浇拥?；通向廠、所外的管道采用絕緣段，鐵路軌道分別在兩處加絕緣魚尾板等等。

b)考慮短路電流非周期分量的影響，當接地網(wǎng)電位升高時，變電所內(nèi)的3～10kV閥式避雷器不應(yīng)動作或動作后應(yīng)承受被賦與的能量。

c)設(shè)計接地網(wǎng)時，應(yīng)驗算接觸電位差和跨步電位差。

第18頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一三、A類電氣裝置－接地裝置（五）2變電所電氣裝置的接地裝置

2.3變電所電氣裝置中下列部位應(yīng)采用專門敷設(shè)的接地線接地。

a)出線柜、中性點柜的金屬底座和外殼，封閉母線的外殼；

b)110kV及以上鋼筋混凝土構(gòu)件支座上電氣設(shè)備的金屬外殼；

c)箱式變電站的金屬箱體；

d)直接接地的變壓器中性點；

e)變壓器、高壓并聯(lián)電抗器中性點所接消弧線圈、接地電抗器、電阻器或變壓器等的接地端子；

f)GIS的接地端子；

g)避雷器，避雷針、線等的接地端子。

第19頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一三、A類電氣裝置－接地裝置（六）3配電電氣裝置的接地裝置

3.1戶外柱上配電變壓器等電氣裝置的接地裝置，宜敷設(shè)成圍繞變壓器臺的閉合環(huán)形。

3.2配電變壓器等電氣裝置安裝在由其供電的建筑物內(nèi)的配電裝置室時，其接地裝置應(yīng)與建筑物基礎(chǔ)鋼筋等相連。

3.3引入配電裝置室的每條架空線路安裝的閥式避雷器的接地線，應(yīng)與配電裝置室的接地裝置連接，但在入地處應(yīng)敷設(shè)集中接地裝置。第20頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一四、低壓系統(tǒng)接地型式－系統(tǒng)接地型式（一）

1、低壓系統(tǒng)接地可采用以下幾種型式：

a)TN系統(tǒng)。系統(tǒng)有一點直接接地，裝置的外露導(dǎo)電部分用保護線與該點連接。按照中性線與保護線的組合情況，TN系統(tǒng)有以下3種型式：

1)TN—S系統(tǒng)。整個系統(tǒng)的中性線與保護線是分開的(圖1)。

2)TN—C—S系統(tǒng)。系統(tǒng)中有一部分中性線與保護線是合一的(圖2)。

3)TN—C系統(tǒng)。整個系統(tǒng)的中性線與保護線是合一的(圖3)。

第21頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一四、低壓系統(tǒng)接地型式－系統(tǒng)接地型式（二）

圖1TN—S系統(tǒng)，整個系統(tǒng)的中性線與保護線是分開的

第22頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一四、低壓系統(tǒng)接地型式－系統(tǒng)接地型式（三）

圖2TN—C—S系統(tǒng)，系統(tǒng)有一部分中性線與保護線是合一的第23頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一四、低壓系統(tǒng)接地型式－系統(tǒng)接地型式（四）

圖3TN—C系統(tǒng)，整個系統(tǒng)的中性線與保護線是合一的

第24頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一四、低壓系統(tǒng)接地型式－系統(tǒng)接地型式（五）

b)TT系統(tǒng)。TT系統(tǒng)有一個直接接地點，電氣裝置的外露導(dǎo)電部分接至電氣上與低壓系統(tǒng)的接地點無關(guān)的接地裝置(圖4)。圖4TT系統(tǒng)第25頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一四、低壓系統(tǒng)接地型式－系統(tǒng)接地型式（六）c)IT系統(tǒng)。IT系統(tǒng)的帶電部分與大地間不直接連接(經(jīng)阻抗接地或不接地)，而電氣裝置的外露導(dǎo)電部分則是接地的(圖5)。

圖5IT系統(tǒng)第26頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一四、低壓系統(tǒng)接地型式－系統(tǒng)接地型式（七）說明：

1.文字代號的意義：第一個字母—低壓系統(tǒng)的對地關(guān)系；

T—一點直接接地；

I—所有帶電部分與地絕緣或一點經(jīng)阻抗接地；第二個字母—電氣裝置的外露導(dǎo)電部分的對地關(guān)系；

T—外露導(dǎo)電部分對地直接電氣連接，與低壓系統(tǒng)的任何接地點無關(guān)；

N—外露導(dǎo)電部分與低壓系統(tǒng)的接地點直接電氣連接(在交流系統(tǒng)中，接地點通常就是中性點)，如果后面還有字母時，字母表示中性線與保護線的組合；

S—中性線和保護線是分開的；

C—中性線和保護線是合一的(PEN)線。

第27頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一五、自動化系統(tǒng)接地－接地原則1、自動化系統(tǒng)接地原則一個系統(tǒng)只允許一點接地，一般與電氣接地網(wǎng)共地。嚴格區(qū)分不同性質(zhì)的地，做到不混接。不同性質(zhì)的地用分干線接入各自的匯流板（或者直接接入總的匯流板），各匯流板用總干線接入公共接地極（網(wǎng)），在最終處匯入一點接地。

防雷保護地通過避雷器/沖擊波抑制器與電氣接地網(wǎng)的主干線相連。第28頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一五、自動化系統(tǒng)接地－接地裝置2、MACS系統(tǒng)設(shè)置的接地裝置

操作臺、打印機、服務(wù)器柜：設(shè)有保護地螺釘。繼電器柜、UPS柜、配電柜：設(shè)有保護地

MACS機柜：設(shè)有屏蔽接地匯流排，保護地螺釘。系統(tǒng)地（+24V地）懸浮。儀表柜、手操盤臺：設(shè)有屏蔽地接地匯流排，保護地螺釘。

安全柵柜：設(shè)有屏蔽地接地匯流排，本安地接地匯流排，保護地螺釘。第29頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一五、自動化系統(tǒng)接地－接地方法

3、集中布置的DCS設(shè)備接地方法（見圖一）第30頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一五、自動化系統(tǒng)接地－接地方法(一）

4、分散布置的DCS設(shè)備接地方法

分散布置MACS系統(tǒng)設(shè)備之間的連接一般是網(wǎng)絡(luò)（通訊）線，例如：現(xiàn)場控制站分散到現(xiàn)場，而操作員站位于不同的控制室，分散直徑在500米的范圍內(nèi)，各站點間使用多模光纖或5類雙絞線或DP屏蔽雙絞線連接。使用光纖連接的站點：各站點內(nèi)的接地方法同集中布置的DCS設(shè)備。第31頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一五、自動化系統(tǒng)接地－接地方法(二）

4、分散布置的DCS設(shè)備接地方法

使用5類雙絞線或DP屏蔽雙絞線連接的站點：方法1：控制室的各類地線先連接到公共連接