城市軌道交通低壓配電基礎-低壓配電系統(tǒng)接地

等電位連接方式及要求教學目標掌握等電位連接的概念熟悉等電位連接方式及要求教學重點等電位連接方式及要求目錄等電位連接概念等電位連接要求0102等電位連接作用030101等電位連接概念等電位連接是把建筑物內(nèi)、附近的所有金屬物，如混凝土內(nèi)的鋼筋、自來水管、煤氣管及其它金屬管道、機器基礎金屬物及其它大型的埋地金屬物、電纜金屬屏蔽層、電力系統(tǒng)的零線、建筑物的接地線統(tǒng)一用電氣連接的方法連接起來(焊接或者可靠的導電連接)使整座建筑物成為一個良好的等電位體。01等電位連接概念02所有進入建筑物的外來導電體均應做等電位連接。各后續(xù)防雷區(qū)界面處的等電位連接也應采用本條一款的一般原則。所有電梯軌道、吊車、金屬地板、金屬門框架、設施管道、電纜橋架等大尺寸的內(nèi)部導電物，其等電位連接應以最短路徑連到最近的等電位連接帶或其它已做了等電位連接的金屬物，各導電物之間宜附加多次互相連接。信息系統(tǒng)的所有外露導電物應建立-等電位連接網(wǎng)絡。由于按照規(guī)定實現(xiàn)的等電位連接網(wǎng)絡均有通大地的連接，每個等電位連接網(wǎng)不宜設單獨的接地裝置。02等電位連接要求02可防止直擊雷、感應雷、或其他形式的雷，避免火災、爆炸、生命危險和設備損壞。等電位聯(lián)結(jié)可以將靜電電荷收集并傳送到接地網(wǎng)，從而消除和防止靜電危害。減少電磁干擾。接地故障保護若相線發(fā)生完全接地短路，PE線上會產(chǎn)生出的故障電壓。有等電位聯(lián)結(jié)后，與PE線連接的設備外殼及周圍環(huán)境的電位都處于這個故障電壓，因而不會產(chǎn)生電位差引起的電擊危險。03等電位連接作用02城軌綜合接地系統(tǒng)結(jié)構(gòu)教學目標掌握綜合接地系統(tǒng)的概念熟悉貫通地線教學重點城軌綜合接地系統(tǒng)貫通地線目錄城軌綜合接地系統(tǒng)貫通地線01020101城軌綜合接地系統(tǒng)城軌綜合接地就是將鐵路沿線的牽引供電回流系統(tǒng)、電力供電系統(tǒng)、信號系統(tǒng)、通信及其他電子信息系統(tǒng)、建筑物、道床、站臺、橋梁、隧道、聲屏蔽等需要接地的裝置通過貫通地線連成一體的接地系統(tǒng)。同時該貫通地線也是牽引回流的一個主要回路，從原理上來說，其實就是一個共用接地系統(tǒng)并通過等電位連接構(gòu)成鐵路的一個等電位體。通過貫通地線將鐵路沿線以下裝置的接地連成一體，構(gòu)成綜合接地系統(tǒng)。牽引供電回流系統(tǒng)；電力供電系統(tǒng)；信號系統(tǒng)、通信及其它電子信息系統(tǒng)；建筑物、道床、站臺、橋梁、隧道、聲屏障等需要接地的裝置。01城軌綜合接地系統(tǒng)02貫通地線：也是牽引回流的一個主要回路，從原理上來說，其實就是一個共用接地系統(tǒng)并通過等電位連接構(gòu)成鐵路、地鐵或輕軌的一個等電位體。本質(zhì)上相當于一個大的良好導電性能的大銅排。02貫通地線02各設備的接地裝置及引接線等構(gòu)成。它以沿線兩側(cè)敷設的貫通地線為主干，充分利用沿線橋梁、隧道、路基地段構(gòu)筑物設施內(nèi)的接地裝置作為接地體，形成低阻等電位綜合接地平臺。距接觸網(wǎng)帶電體5m范圍以內(nèi)的金屬構(gòu)件和需要接地的設施、設備應接入綜合接地系統(tǒng)；距線路兩側(cè)20m范圍以內(nèi)的鐵路設備房屋的接地裝置應接入綜合接地系統(tǒng)。不便與鐵路綜合接地系統(tǒng)等電位連接的第三方設施（路外公共建筑物、公共電力系統(tǒng)、金屬管線等設施）必須采取可靠的隔離或絕緣等措施。02貫通地線02貫通地線材料絕緣電纜包裹的純銅絞線，50mm2、70mm2，缺點是地線應該和土壤充分接觸，但絕緣會大大妨礙泄流，從而影響接地效果。如果有些廠家宣稱是導電護套，則其護套沒有任何意義，不如不要護套。鍍鋅扁鋼：40×4或50×5扁鋼。

缺點是扁鋼腐蝕非常嚴重，尤其是高鐵，地鐵需要50年或100年以上壽命，鍍鋅扁鋼往往只有7－10年壽命。鍍銅圓鋼：521964GW（8mm）、5238GW（10mm）、5213GW（13.4mm）導電性能好，拉伸能力強，可有效防腐，而且防盜性能好。02貫通地線0202貫通地線02中性點接地方式教學目標掌握低壓配電系統(tǒng)的接地方式熟悉TT、TN、IT系統(tǒng)的差異教學重點中性點接地方式TT、TN、IT接地系統(tǒng)目錄中性點接地方式IT接地系統(tǒng)0102TT接地系統(tǒng)03TN接地系統(tǒng)040101中性點接地方式低壓配電系統(tǒng)是電力系統(tǒng)的末端，分布廣泛，幾乎遍及建筑的每一角落，平常使用最多的是380／220V的低壓配電系統(tǒng)。從安全用電等方面考慮，低壓配電系統(tǒng)有三種接地形式，IT系統(tǒng)、TT系統(tǒng)、TN系統(tǒng)。TN系統(tǒng)又分為TN—S系統(tǒng)、TN—C系統(tǒng)、TN—C—S系統(tǒng)三種形式。IT系統(tǒng)IT系統(tǒng)就是電源中性點不接地、用電設備外殼直接接地的系統(tǒng)，如圖所示。IT系統(tǒng)中，連接設備外殼可導電部分和接地體的導線，就是PE線。

02IT系統(tǒng)02TT系統(tǒng)TT系統(tǒng)就是電源中性點直接接地、用電設備外殼也直接接地的系統(tǒng)，如圖所示。通常將電源中性點的接地叫做工作接地，而設備外殼接地叫做保護接地。TT系統(tǒng)中，這兩個接地必須是相互獨立的。設備接地可以是每一設備都有各自獨立的接地裝置，也可以若干設備共用一個接地裝置，圖中單相設備和單相插座就是共用接地裝置的。03TT系統(tǒng)02TN系統(tǒng)TN系統(tǒng)即電源中性點直接接地、設備外殼等可導電部分與電源中性點有直接電氣連接的系統(tǒng)，它有三種形式，分述如下。1)TN—S系統(tǒng)TN—S系統(tǒng)如圖所示。圖中中性線N與TT系統(tǒng)相同，在電源中性點工作接地，而用電設備外殼等可導電部分通過專門設置的保護線PE連接到電源中性點上。在這種系統(tǒng)中，中性線N和保護線PE是分開的。TN—S系統(tǒng)的最大特征是N線與PE線在系統(tǒng)中性點分開后，不能再有任何電氣連接。TN—S系統(tǒng)是現(xiàn)在應用最為廣泛的一種系統(tǒng)(又稱三相五線制）。新樓宇大多采用此系統(tǒng)。04TN系統(tǒng)02TN-C系統(tǒng)TN-C系統(tǒng)如圖所示，它將PE線和N線的功能綜合起來，由一根稱為保護中性線PEN，同時承擔保護和中性線兩者的功能。在用電設備處，PEN線既連接到負荷中性點上，又連接到設備外殼等可導電部分。此時注意火線（L)與零線(N)要接對，否則外殼要帶電。TN-C現(xiàn)在已很少采用，尤其是在民用配電中已基本上不允許采用TN—C系統(tǒng)。04TN-C系統(tǒng)02TN-C-S系統(tǒng)TN-C-S系統(tǒng)是TN-C系統(tǒng)和TN—S系統(tǒng)的結(jié)合形式，如圖所示。TN-C-S系統(tǒng)中，從電源出來的那一段采用TN-C系統(tǒng)只起能的傳輸作用，到用電負荷附近某一點處，將PEN線分開成單獨的N線和PE線，從這一點開始，系統(tǒng)相當于TN-S系統(tǒng)。TN-C-S系統(tǒng)也是現(xiàn)在應用比較廣泛的一種系統(tǒng)。這里采用了重復接地這一技術(shù)。此系統(tǒng)在舊樓改造適用。04TN-C-S系統(tǒng)02接地概念教學目標掌握接地的概念熟悉接地方式教學重點接地方式接地裝置目錄接地的概念接地方式0102接地裝置030101接地的概念接地(earthing)接地指電力系統(tǒng)和電氣裝置的中性點、電氣設備的外露導電部分和裝置外導電部分經(jīng)由導體與大地相連?？梢苑譃楣ぷ鹘拥?、防雷接地和保護接地。工作接地就是由電力系統(tǒng)運行需要而設置的(如中性點接地)，因此在正常情況下就會有電流長期流過接地電極，但是只是幾安培到幾十安培的不平衡電流。在系統(tǒng)發(fā)生接地故障時，會有上千安培的工作電流流過接地電極，然而該電流會被繼電保護裝置在0.05~0.1s內(nèi)切除，即使是后備保護，動作一般也在1s以內(nèi)。防雷接地是為了消除過電壓危險影響而設的接地，如避雷針、避雷線和避雷器的接地。防雷接地只是在雷電沖擊的作用下才會有電流流過，流過防雷接地電極的雷電流幅值可達數(shù)十至上百千安培，但是持續(xù)時間很短。保護接地是為了防止設備因絕緣損壞帶電而危及人身安全所設的接地，如電力設備的金屬外殼、鋼筋混凝土桿和金屬桿塔。保護接地只是在設備絕緣損壞的情況下才會有電流流過，其值可以在較大范圍內(nèi)變動。電流流經(jīng)以上三種接地電極時都會引起接地電極電位的升高，影響人身和設備的安全。為此必須對接地電極的電位升高加以限制，或者采取相應的安全措施來保證設備和人身安全。01接地的概念02分散接地分散接地就是將建筑物的防雷接地、電源系統(tǒng)接地、通訊設備的各類接地以及其他設備的接地分別接入相互分離的接地系統(tǒng)，由于地線系統(tǒng)不斷增多，地線間潛在的耦合影響往往難以避免，分散接地反而容易引起干擾。同時主體建筑物的高度不斷增加，其接地方式所帶的不安全因素也越來越大。當某一設施被雷擊中，容易形成地下反擊，損壞其他設備。02接地的方式02綜合接地綜合接地方式也稱單點接地方式，即所有接地系統(tǒng)共用一個共同的“地”。綜合接地有以下一些特點：（1）整個大樓的接地系統(tǒng)組成一個籠式均壓體，對于直擊雷，樓內(nèi)同一層各點位比較均勻；對于感應雷，籠式均壓體和大樓的框架式結(jié)構(gòu)對外來電磁場干擾也可提供10－40dB的屏蔽效果；（2）一般聯(lián)合接地方式接地電阻非常小，不存在各種接地體之間的耦合影響，有利于減少干擾；（3）可以節(jié)省金屬材料，占地少。02接地的方式02由接地體和接地線組成。直接與土壤接觸的金屬導體稱為接地體。電器設備需接地點與接地體連接的金屬導體稱為接地線。接地體可分為自然接地體和人工接地體兩類。自然接地體有：①埋在地下的自來水管及其他金屬管道（液體燃料和易燃、易爆氣體的管道除外）;②金屬井管;③建筑物和構(gòu)筑物與大地接觸的或水下的金屬結(jié)構(gòu)；④建筑物的鋼筋混凝土基礎等。03接地裝置02人工接地體可用垂直埋置的角鋼、圓鋼或鋼管，以及水平埋置的