電氣接地施工技術(shù)課程課件

電氣施工技術(shù)

接地篇一、低壓配電系統(tǒng)接地（一）什么是接地？接地用金屬把電氣設(shè)備的某一部分與地做良好的連接，稱為接地。埋入地中并直接與大地接觸的金屬導(dǎo)體，稱為接地體(或接地極)，兼作接地用的直接與大地接觸的各種金屬構(gòu)件、鋼筋混凝土建筑物的基礎(chǔ)、金屬管道和設(shè)備等，稱為自然接地體；為了接地埋入地中的接地體，稱為人工接地體。連接設(shè)備接地部位與接地體的金屬導(dǎo)線，稱為接地線。接地體和接地線的總和，稱為接地裝置。接地裝置接地裝置是接地體(或稱接地極)和接地線的合稱，它的作用是把引下線引下的雷電流迅速流散到大地土壤中去或限制接地設(shè)備的電位為零電位。（1）接地體自然接地體即兼作接地用的直接與大地接觸的各種金屬構(gòu)件，如建筑物的鋼結(jié)構(gòu)、行車鋼軌、埋地的金屬管道(可燃液體和可燃?xì)怏w管道除外)等。人工接地體即直接打入地下專作接地用的經(jīng)加工的各種型鋼或鋼管等。按其敷設(shè)方式可分為垂直接地體和水平接地體。埋入土壤中的人工垂直接地體宜采用角鋼、鋼管或圓鋼。人工垂直接地體的長度宜為2.5m。人工垂直接地體間的距離及人工水平接地體間的距離宜為5m，當(dāng)受地方限制可適當(dāng)減小。人工接地體在土壤中的埋設(shè)深度不應(yīng)小于0.5m。埋入土壤中的人工水平接地體宜采用扁鋼或圓鋼。圓鋼直徑不應(yīng)小于10mm；扁鋼截面積不應(yīng)小于100mm2，其厚度不應(yīng)小于4mm。角鋼厚度不應(yīng)小于4mm；鋼管壁厚不應(yīng)小于3.5mm。(2)接地線接地線是從引下線斷接卡或換線處至接地體的連接導(dǎo)體，是接地體與接地體之間的連接導(dǎo)體。接地線應(yīng)與水平接地體的截面相同。必須說明的是，不僅僅是防雷裝置的接閃器需要接地，電氣工程中的很多電氣設(shè)備為了正常工作和安全運行，其中性點或金屬構(gòu)架、外殼都必須接地，即必須配備相應(yīng)的接地裝置，這種接地裝置的組成與防雷裝置的是一樣的。電氣設(shè)備金屬外殼的接地接地的種類及作用接地的目的是為了使設(shè)備正常安全地運行，以及為建筑物和人身、設(shè)備的安全提供保障。常用的接地方式按作用或功能來分為以下幾種。(1)工作接地（又稱系統(tǒng)接地），在三相交流電力系統(tǒng)中，將變壓器低壓中性點大地進行適當(dāng)?shù)倪B接。采取工作接地可以減輕高壓竄入低壓的危險，減低低壓某一相接地時的觸電危險。(2)保護接地各種電氣設(shè)備的金屬外殼、線路的金屬管、電纜的金屬保護層、安裝電氣設(shè)備的金屬支架等，由于導(dǎo)體的絕緣損壞后可能帶電，為了防止這些不帶電金屬部分產(chǎn)生過大的對地電壓危及人身安全而設(shè)置的接地。保護接地是中性點不接地低壓系統(tǒng)的主要安全措施，在一般低壓系統(tǒng)中，保護接地電阻應(yīng)小于4Ω。（3）為了防止電氣設(shè)備和建筑物因遭受雷擊而受損，將避雷針、避雷線、避雷器等防雷設(shè)備進行接地，稱為防雷接地。(4)屏蔽接地一方面為了防止外來電磁波的干擾和侵入，造成電子設(shè)備的誤動作或通信質(zhì)量的下降，另一方面為了防止電子設(shè)備產(chǎn)生的高頻能量向外部泄放，而將線路的濾波器、變壓器的靜電屏蔽層、電纜的金屬屏蔽等進行的接地。為減少高層建筑豎井內(nèi)垂直管道受雷電流感應(yīng)所產(chǎn)生的感應(yīng)電勢，而將豎井混凝土壁內(nèi)的鋼筋予以接地，也屬于屏蔽接地。(5)防靜電接地為防止靜電產(chǎn)生事故而影響電子設(shè)備的正常工作，需要有將靜電荷向大地泄放的接地。(6)等電位接地高層建筑中為了減少雷電流造成的電位差，將每層的鋼筋網(wǎng)及大型金屬物體連接在一起并接地，是一種等電位接地。醫(yī)院的某些特殊的檢查室、治療室、手術(shù)室和病房中，病人所能接觸到的金屬部分(如床架、床燈、醫(yī)療電器等)，不應(yīng)有危險的電位差存在，因此要把這些金屬部分相互連接起來成為等電位體并予以接地，也是一種等電位接地。(7)重復(fù)接地三相四線制的零線(或中性點)一處或多處經(jīng)及接地裝置與大地再次可靠連接，稱為重復(fù)接地。（8）保護接零把電氣設(shè)備在正常情況下不帶電的金屬部分與電網(wǎng)的零線（或）中性線緊密地連接起來稱為保護接零。根據(jù)現(xiàn)行的國家標(biāo)準(zhǔn)《電壓配電設(shè)計規(guī)范》，低壓配電系統(tǒng)有三種接地形式，即IT系統(tǒng)、TT系統(tǒng)、TN系統(tǒng)（1）第一個字母表示電源端與地的關(guān)系：T-電源端有一點直接接地I-電源端所有帶電部分不接地或有一點通過阻抗接地。（2）第二個字母表示電氣裝置的外露可導(dǎo)電部分與地的關(guān)系：T-電氣裝置的外露可導(dǎo)電部分直接接地，此接地點在電氣上獨立于電源端的接地點；N-電氣裝置的外露可導(dǎo)電部分與電源端接地點有直接電氣連接。（二）低壓配電系統(tǒng)的接地方式1、IT系統(tǒng)IT系統(tǒng)就是電源中性點不接地、用電設(shè)備外露可導(dǎo)電部分直接接地的系統(tǒng)。IT系統(tǒng)可以有中性線。但IEC強烈建議不設(shè)置中性線（因為如設(shè)置中性線，在IT系統(tǒng)中N線任何一點發(fā)生接地故障，該系統(tǒng)將不再是IT系統(tǒng)了）。IT系統(tǒng)中，連接設(shè)備外露可導(dǎo)電部分和接地體的導(dǎo)線，就是PE線。對于短距離供電線路，系統(tǒng)在設(shè)備或線路漏電時，單相對地漏電電流較小，不會破壞電源電壓的平衡；接地故障電壓一般也不會超過50V，不會引起間接觸電的危險。因此，IT系統(tǒng)常用于對供電連續(xù)性要求較高的配電系統(tǒng)，或用于對電擊防護要求較高的場所，如電力煉鋼、大醫(yī)院的手術(shù)室、地下礦井等處。如果用在供電距離很長時，供電線路對大地的分布電容就不能忽視了。在負(fù)載發(fā)生短路故障或漏電使設(shè)備外殼帶電時，漏電電流經(jīng)大地形成架路，保護設(shè)備不一定動作，這是危險的。只有在供電距離不太長時才比較安全。這種供電方式在工地上很少見。2TT系統(tǒng)TT系統(tǒng)就是電源中性點直接接地、用電設(shè)備外露可導(dǎo)電部分也直接接地的系統(tǒng)。通常將電源中性點的接地叫做工作接地，而設(shè)備外露可導(dǎo)電部分的接地叫做保護接地。TT系統(tǒng)中，這兩個接地必須是相互獨立的。設(shè)備接地可以是每一設(shè)備都有各自獨立的接地裝置，也可以若干設(shè)備共用一個接地裝置。TT系統(tǒng)中負(fù)載的所有接地均稱為保護接地TT系統(tǒng)的特點：①共用接地線與工作零線沒有電的聯(lián)系；②正常運行時，工作零線可以有電流，而專用保護線沒有電流。TT系返統(tǒng)的使?jié)u用：TT系統(tǒng)由私于接地摧裝置就途在設(shè)備護附近，噸因此PE線斷線絮的幾率斧小，且謎容易被奸發(fā)現(xiàn)。TT系統(tǒng)設(shè)備香在正常運回行時外殼慘不帶電、烤故障時外鴉殼高電位誤不會沿PE線傳遞至濫全系統(tǒng)。墓因此，TT系統(tǒng)在適挖用于對電局壓敏感的臺數(shù)據(jù)處理爺設(shè)備及精董密電子設(shè)拘備進行供幕電；在爆脊炸與火災(zāi)技危險性場晃所等有優(yōu)僑勢。TT系統(tǒng)適用祝于接地保瀉護占很分皺散的地方冷。TT系相統(tǒng)的局易限性：1、當(dāng)濱電氣設(shè)宵備的金單屬外殼跑帶電（完相線碰氧殼或設(shè)套備絕緣熊損壞而杏漏電）霜時，由縣于有接嘉地保護封，可以疾大大減示少觸電疑的危險沈性。但務(wù)是，低鼻壓斷路獸器（自太動開關(guān)炸）不一設(shè)定能跳妹閘，造遞成漏電異設(shè)備的服外殼對棵地電壓鋸高于安訓(xùn)全電壓廚，屬于麥危險電烘壓。2、當(dāng)漏旨電電流比妙較小時，懲即使有熔孕斷器也不呈一定能熔間斷，所以上還需要漏霸電保護器建作保護，陳困此T治T系統(tǒng)萄難以推廣顛。3、TT世系統(tǒng)接益地裝置耗蓬用鋼材多嫌，而且難程以回收、赤費工時、鋒費料。3愧TN系句統(tǒng)TN系彈統(tǒng)即電躬源中性酬點直接雅接地、蘇設(shè)備外竹露可導(dǎo)床電部分服與電源疑中性點塌直接電隔氣連接晝的系統(tǒng)鋤。TN系故統(tǒng)主要森是靠單漠相碰殼愛故障變把成單相管短路故伸障（短障路電流時是T闖T系討統(tǒng)的皂5.3鼠倍）螺，并通僻過短路謊保護切肚斷電源旗來實施遲電擊防儀護的。章從電擊剩防護的兄角度來村說，單秒相短路銳電流大耕或過電摩流保護輕器動作謊電流值肯小，對誓電擊防散護都是墊有利的襪。TN習(xí)系統(tǒng)節(jié)腎省材料游、工時勉，在我逮國和其舞他許多確國家廣恐泛得到慌應(yīng)用?？覶N云方式供模電系統(tǒng)姻中，根延據(jù)其保英護零線起是否與挪工作零劇線分開兄而劃分堪為TN你-S系蹈統(tǒng)、T義N-C法系統(tǒng)、記TN-莊C-S搏系統(tǒng)三佳種形式劈燕。（1）T朗N-C系仍統(tǒng)TN-奸C系統(tǒng)毛如圖所狠示，將沖PE線掏和N線燭的功能圍綜合起重來，由憑一根稱叫為PE船N線的樂導(dǎo)體同乳時承擔(dān)寧兩者的鋼功能。徐在用電川設(shè)備處廢，PE哭N線既娛連接到腳負(fù)荷中武性點上裁，又連配接到設(shè)惕備外露殲的可導(dǎo)僵電部分貍。由于爆它所固雷有的技菌術(shù)上的誤種種弊抱端，現(xiàn)停在已很金少采用日，尤其殿是在民組用配電艷中已基額本上不質(zhì)允許采運用TN快-C系踏統(tǒng)。TN-俱C系統(tǒng)延具有如橋下特點命：（1）卵設(shè)備外旁殼帶電焦時，接罩零保護遙系統(tǒng)能蒼將漏電堆電流上減升為短埋路電流犁，實際非就是單派相對地鋤短路故來障，熔崗絲會熔娘斷或自爹動開關(guān)述跳閘，愿使故障勺設(shè)備斷彎電，比雜較安全唐。（2）閃TN-土C方式也供電系場統(tǒng)只適院用于三原相負(fù)載嶺基本平拿衡的情興況，若嘆三相負(fù)劇載不平確衡，工爽作零線脖上有不英平衡電共流，對茄地有電缺壓，所糟以與保永護線所礙連接的推電器設(shè)郵備金屬較外殼有偉一定的圈電壓。（3）如連果工作零盤線斷線，喇則保護接鉛零的通電捧設(shè)備外殼方帶電。（4）如何果電源的猾相線接地夠，則設(shè)備竭的外殼電識位升高，灣使中線上蛛的危險電翼位蔓延。（5）今TN-擇C系統(tǒng)僑干線上日使用漏傲電斷路巖器時，般工作零為線后面樹的所有糕重復(fù)接煎地必須甘拆除，陵否則漏念電開關(guān)抓合不上跪閘，而坡且工作別零線在咳任何情稼況下不鳥能斷線躲。所以卵，實用誘中工作錯零線只堅能在漏弄電斷路校器的上恨側(cè)重復(fù)穿接地。(2)T距N-S系茶統(tǒng)TN-爪S系統(tǒng)爺中性線良N與T賄T系統(tǒng)雨相同。萍與TT堡系統(tǒng)不令同的是藥，用電緊設(shè)備外賠露可導(dǎo)趁電部分套通過P染E線連堪接到電念源中性劣點，與謙系統(tǒng)中致性點共衣用接地板體，而港不是連歌接到自置己專用證的接地返體，中回性線(論N線)匪和保護犯線(P堵E線)瞇是分開羅的。T該N-S壤系統(tǒng)的態(tài)最大特息征是N撈線與P扯E線在吐系統(tǒng)中犬性點分仁開后，釘不能再攝有任何艷電氣連劃接，這尖一條件魂一旦破烏壞，T級N-S筑系統(tǒng)便局不再成編立。TN-噸S供電鐘系統(tǒng)的伙特點如平下：（1）系協(xié)統(tǒng)正常運緩行時，專肅用保護線遷上不有電擦流，只是獨工作零線酸上有不平爪衡電流。崖PE柄線對地沒掙有電壓，聚所以電氣偉設(shè)備金屬嫌外殼接零邊保護是接匆在專用的污保護線味PE上境，安全可齒靠。（2）扭工作零納線只用貸作單相溉照明負(fù)織載回路蒙。（3）專忠用保護線周PE叢不許斷線熄，也不許必進入漏電悲開關(guān)。（4）顛干線上相使用漏渡電保護搭器，工赤作零線群不得有沈重復(fù)接嗓地，而坦PE拳線有脅重復(fù)接匪地，但撈是不經(jīng)槐過漏電釀保護器炕，所以源TN抱-S古系統(tǒng)供傷電干線階上也可剪以安裝綠漏電保磚護器。（5）僑TN-垮S方料式供電雖系統(tǒng)安筆全可靠井，適用診于工業(yè)蜜與民用徹建筑等毛低壓供拔電系統(tǒng)虹。由于傳統(tǒng)堅習(xí)慣的影鑼響，現(xiàn)在餡還經(jīng)常將圍TN-S沾系統(tǒng)稱為課三相五線灑制系統(tǒng)，泊嚴(yán)格地講蹈這一稱呼納是不正確系的。按I埋EC標(biāo)準(zhǔn)國，所謂“踏×相×線信”系統(tǒng)的宰提法，是頁另外一種湖含義，它弟是指低壓裁配電系統(tǒng)諷按導(dǎo)體分塘類的形式鐘。所謂的孤“×相”毅是指電源簡的相數(shù)，毀而“×線鋒”是指正祥常工作時賠通過電流伍的導(dǎo)體根誼數(shù)，包括罰相線和中拆性線，但深不包括P佛E線。按嚷照這一定池義，TN期-S系統(tǒng)運實際上是邊“三相四胳線制”系疏統(tǒng)或“單耽相二線制族”系統(tǒng)。(3)T存N-C-馬S系統(tǒng)TN-倡C-S衫系統(tǒng)是輸，TN朗-C系艦統(tǒng)和T手N-S金系統(tǒng)的坐結(jié)合形子式，在宵TN-能C-S裙系統(tǒng)中物，從電蹄源出來毛的那一蛛段采用兼TN-谷C系統(tǒng)劇，因為奇在這一品段中無娃用電設(shè)慨備，只掙起電能怒的傳輸臭作用，炒到用電渠負(fù)荷附祥近某一框點處，不將EN瞎線分開蹦形成單金獨的N丙線和P選E線。肺從這一綢點開始搭,系統(tǒng)肆相當(dāng)于燦TN-傷S系統(tǒng)糾。（1）是TN露-C-映S系腦統(tǒng)可以碧降低電潛動機外據(jù)殼對地胸的電壓樂，然而膽又不能肚完全消鐘除這個壘電壓，縫這個電轉(zhuǎn)壓的大撫小取決望于負(fù)重載不平毀衡的情秧況及煤線路的逢長度?？菀筘?fù)蘆載不平庸衡電流蚊不能太沸大，而蛋且在宿PE敢線上應(yīng)出作重復(fù)餐接地。（2）腥PE管線在任養(yǎng)何情況等下都不土能進入裕漏電保柱護器，譜因為線剝路末端扁的漏電辛保護器揪動作會喊使前級壤漏電保傻護器跳厭閘造成宜大范圍距停電。（3）盞對P監(jiān)E線尾除了在買總箱處搜必須和勵N朋線相接瞎以外，訓(xùn)其他各肌分箱處南均不得危把N木線和林PE撒線相密聯(lián)，角PE忙線上不橋許安裝限開關(guān)和妥熔斷器你。實際上蝴，TN撥-C-妖S供腐電系統(tǒng)魚是在騰TN-離C系屢統(tǒng)上臨坑時變通鼓的作法莊。當(dāng)三總相電力灘變壓器蛙工作接托地情況錄良好、鑰三相負(fù)膝載比較懷平衡時纖，T庸N-C營-S壞系統(tǒng)在墓施工用爽電實踐庫中效果灘還是可休行的。聾但是，捎在三相故負(fù)載不替平衡、耐建筑施困工工地怖有專用挽的電力鉗變壓器差時，必刻須采用們TN廁-S土方式供獄電系統(tǒng)羽。避雷裝置避雷裝對置的作預(yù)用是將召雷擊電湖荷或建號筑物感寫應(yīng)電荷剩迅速引薄入大地繪，以保勒護建筑齊物、電符氣設(shè)備汗及人身胸不受損音害。完捆整的避默雷裝置堅都是由叼接閃器澇、引下通線和接療地裝置冊三部分三組成的跳。所有接績閃器都煎必須經(jīng)臂過接地申引下線號與接地缺裝置相閉連接。1.接閃逆器接閃器妖是專門棟用來引呼導(dǎo)雷擊麗的金屬羞導(dǎo)體。喂根據(jù)被信保護物夜形狀不程同，接陣閃器的繳形狀有啊針、網(wǎng)毅、帶、帽線、環(huán)適等不同盾形狀。（1）避礦雷針避雷針是竟安裝在建豎筑物突出劇部位或獨興立裝設(shè)的桌針形導(dǎo)體數(shù)，是“引困雷針”撒。1）避雷也針材料避雷針通班常采用鍍理鋅圓鋼或預(yù)鍍鋅鋼管介制成。避雷針蛋可以安喬裝在電盒桿(支秒柱)、最構(gòu)架或溜建筑上莫，下端邀經(jīng)引下淘線與接容地裝置們焊接。針長1m窗以下：圓雙鋼直徑≥鍋12mm狹，鋼管直輕徑≥20抄mm；針遵長為1～堤2m時：惹圓鋼直徑冊≥16m功m，鋼管臣直徑≥2譯5mm；段煙囪頂上彈的避雷針透：圓鋼直皇徑≥20采mm，鋼碑管直徑≥晃40mm音。2）避雷港針安裝避雷針的坡保護范圍過，以它對減直擊雷所援保護的空術(shù)間來表示杏，可利用串“滾球法攝”進行確彎定。（2）避貿(mào)雷帶和避知雷網(wǎng)避雷帶用排小截面圓站鋼或扁鋼志裝于建筑島物易遭雷炊擊的部位匯，如屋脊豬、屋檐、蕉屋角、女討兒墻和山柳墻等的條另形長帶。避雷網(wǎng)樹是縱橫婚交錯的夠避雷帶授疊加在閃一起，咬形成多倦個網(wǎng)孔朽，它既僑是接閃縣器，又手是防感沾應(yīng)雷的嫁裝置，悲因此是額接近全遼部保護勒的方法炮，一般按用于重對要的建勝筑物。避雷網(wǎng)紡也可做敵成籠式血避雷網(wǎng)蒸，簡稱帥為避雷播籠。避叨雷籠是族用來籠撒罩整個數(shù)建筑物諸的金屬疑籠。根漸據(jù)電學(xué)具中的F團ara獲day奧籠的原全理，對恰于雷電象它起到猴均壓和拳屏蔽的紗作用，律任憑接駐閃時籠研網(wǎng)上出踢現(xiàn)多高玻的電壓值，籠內(nèi)恐空間的粒電場強鉛度為零饑，籠內(nèi)謙各處電恐位相等這，形成宴一個等花電位體誦，因此咳籠內(nèi)人訴身和設(shè)耳備都是精安全的盯。避雷帶、匪網(wǎng)可以采另用鍍鋅圓遙鋼或扁鋼紡，圓鋼直系徑不應(yīng)小盤于8m導(dǎo)m；扁鋼童截面積不血應(yīng)小于4孔8mm寄2，其厚腐度不得小私于4m踢m；裝設(shè)豆在煙囪頂匯端的避雷畢環(huán)，其圓苦鋼直徑不洽應(yīng)小于1島2mm別；扁鋼截屋面積不得白小于10秀0mm處2，其厚凡度不得小酬于4m催m。高層建字筑防雷嶼設(shè)計多繞采用避筋雷籠。財避雷籠掛特點把仿整個建坦筑物梁蜓、柱、令板、基擾礎(chǔ)等主痰要結(jié)構(gòu)叨鋼筋連運成一體層，因此爬是最安撇全可靠同的防雷王措施。它適于限安裝在摔建筑物籌的屋脊撕、屋檐傷(坡屋微頂)或嚴(yán)屋頂邊憂緣及女株兒墻(鹿平屋頂借)等處萍，對建徹筑物易沾受雷擊放部位進埋行重點舞保護。2）避摘雷帶和標(biāo)避雷網(wǎng)指的安裝避雷帶旬和避雷待網(wǎng)的安若裝可分株為明裝怎和暗裝頁一兩種哨方式。①明裝②暗裝暗裝避連雷網(wǎng)是懼利用建氣筑物內(nèi)別的鋼筋祝做避雷三網(wǎng)，它極較明裝晝避雷網(wǎng)笑美觀，遵尤其是奔在工業(yè)壤廠房和剃高層建脖筑中應(yīng)裕用較多可。建筑物送全部為坡鋼筋混餅?zāi)两Y(jié)辛構(gòu)時，派可將結(jié)火構(gòu)圈梁娃鋼筋與截柱內(nèi)充軌當(dāng)引下四線的鋼垮筋進行甚連接(卻焊接)棵作為均膝壓環(huán)。覺當(dāng)建筑蝦物為磚辨混結(jié)構(gòu)獲但有鋼振筋混凝覆土組合吼柱和圈掩梁時，韻均壓環(huán)另做法同心鋼筋混讓凝土結(jié)孕構(gòu)。沒役有組合難柱和圈匪梁的建中筑物，揀