電力裝置接地

PAGEPAGE42電力裝置接地第一節(jié)功能接地與保護(hù)接地1.電氣裝置接地電氣裝置接地涉及兩個(gè)方面：一方面是電源功能接地，如電源系統(tǒng)接地，多指發(fā)電機(jī)組、電力變壓器等中性點(diǎn)的接地，一般稱為系統(tǒng)接地，或稱系統(tǒng)工作接地。另一方面是電氣裝置外露可導(dǎo)電部分接地，起保護(hù)作用，故習(xí)慣稱為保護(hù)接地。功能接地的主要作用：－為大氣或操作過電壓提供對地泄放的回路，避免電氣設(shè)備絕緣被擊穿；－提供接地故障回路，當(dāng)發(fā)生接地故障時(shí)，產(chǎn)生較大的接地故障電流，迅速切斷故障回路；－中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)，當(dāng)發(fā)生接地故障時(shí)，雖能保證供電連續(xù)性，但非故障相對地電壓升高1.73倍，系統(tǒng)中的設(shè)備及線路絕緣均較中性點(diǎn)接地系統(tǒng)絕緣水平高，增加投資費(fèi)用；－中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)，需大量安裝絕緣監(jiān)測裝置。保護(hù)接地的主要作用：－降低預(yù)期接觸電壓；－提供工頻或高頻泄漏回路；－為過電壓保護(hù)裝置提供安裝回路；－等電位聯(lián)結(jié)。圖14.1－1電氣裝置功能接地與保護(hù)接地根據(jù)電氣裝置的要求，接地配置可以兼容或分別地承擔(dān)保護(hù)和功能兩種目的。對于保護(hù)的目的要求，始終應(yīng)當(dāng)予以優(yōu)先地考慮。接地配置的設(shè)施的選擇和安裝應(yīng)滿足：－接地電阻值符合電氣裝置的功能和保護(hù)要求，并預(yù)計(jì)長期有效；－能承受接地故障電流和對地泄漏電流而無危險(xiǎn)，特別是熱的、熱－機(jī)械應(yīng)力、電機(jī)械應(yīng)力引起的危害；－有足夠的強(qiáng)度或有附加的機(jī)械保護(hù)，以適應(yīng)所在場所的外部的影響；－應(yīng)采取措施，防止由于電腐蝕作用對接地配置的設(shè)施和其它金屬部分造成危害。2.金屬接地體的腐蝕(1)原電池原電池是借助化學(xué)變化得到電流的裝置，將化學(xué)能量轉(zhuǎn)換成電能的裝置。任何兩種不同金屬（金屬或另一種導(dǎo)電材料），插入任何電解質(zhì)溶液中，都可以組成原電池。較活潑的金屬為負(fù)極，較不活潑的金屬為正極。例如，將銅片和鋅片插入稀硫酸溶液中，并在兩金屬之間連上導(dǎo)線，就構(gòu)成一個(gè)原電池。這就是伏打電池，如下圖所示：圖14.1－2伏打電池示意圖因?yàn)殇\比銅活潑，所以鋅是負(fù)極，銅是正極。電極反應(yīng)是：負(fù)極：Zn-2e=Zn2+正極：2H＋＋2e=H2↑伏打電池總反應(yīng)：Zn+2H＋=Zn2++H2↑從上述原電池可看出，電子由負(fù)極流向正極，負(fù)極與正極之間存在電位差。兩種金屬的化學(xué)活潑性相差越大，其電位差也越大。常見金屬電極電位見下表：表14.1－1常見金屬標(biāo)準(zhǔn)電極電位表（25℃）金屬名稱化學(xué)符號電極電位（伏）鉀K-2.934鈣Ca-2.76鈉Na-2.71鎂Mg-2.375鋁Al-1.706錳Mn-1.029鋅Zn-0.7628鐵Fe-0.409鎳Ni-0.23錫Sn-0.1364鉛Pb-0.1263氫H±0.00銅Cu+0.3402銀Ag+0.7996(2)金屬接地體的腐蝕金屬接地體和周圍的氣體或液體等介質(zhì)接觸時(shí)，所發(fā)生的化學(xué)破壞過程稱為金屬接地體腐蝕。其腐蝕可分為：1)化學(xué)腐蝕：金屬接地體與干燥空氣（O2、SO2、H2S、Cl2等）或非電解質(zhì)接觸，發(fā)生化學(xué)作用，引起的腐蝕稱為化學(xué)腐蝕。在金屬接地體表面形成一層氧化物。化學(xué)腐蝕與溫度有關(guān)，溫度越高腐蝕加快。2)電化學(xué)腐蝕：不純的金屬或合金與電解質(zhì)溶液接觸，發(fā)生原電池反應(yīng)，較活潑的金屬原子失去電子被氧化而引起的腐蝕稱為電化學(xué)腐蝕。以鋼質(zhì)接地體為例來說明電化學(xué)腐蝕，鋼除含鐵外，還含有C、Si、Mn等雜質(zhì)。這些雜質(zhì)都比鐵不易失去電子，但又有導(dǎo)電性，這些雜質(zhì)與鐵可構(gòu)成原電池的兩極。鋼質(zhì)接地體與潮濕空氣接觸，在其表面形成一層水膜，水膜中又溶有空氣中的CO2、SO2、H2S等氣體，使水膜中H＋離子濃度大大增加，形成電解液，鐵和雜質(zhì)形成微原電池。圖14.1－3鋼的電化學(xué)腐蝕示意圖在微電池中，水膜為電解液，鐵為負(fù)極，雜質(zhì)為正極。鐵和雜質(zhì)直接接觸，等于用導(dǎo)線將兩極接通。負(fù)極：鐵失去電子形成Fe2＋離子接入水膜中，同時(shí)將鐵上多余電子轉(zhuǎn)移到雜質(zhì)上，其反應(yīng)是：Fe-2e=Fe2+正極：雜質(zhì)不易失去電子，只起傳遞電子的作用，所以水膜中的的H+離子從正極獲得電子成為H2放出，其反應(yīng)是：2H＋＋2e=H2↑在一般情況下，水膜中含有氧氣，這時(shí)：在負(fù)極上鐵被氧化成Fe2+離子，其反應(yīng)是：2Fe-4e=2Fe2+在正極上獲得電子的不是H+離子，主要是溶解水膜中的氧氣，從正極獲得電子，而后與水合成OH－離子，其反應(yīng)是：O2+2H2O+4e=4OH－其腐蝕總反應(yīng)是：2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2Fe(OH)2被空氣中氧氣為Fe(OH)3,其反應(yīng)是：Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3Fe(OH)3生成Fe2O3﹒xH2O，是紅褐色鐵銹的主要成分。3.金屬接地體防電化學(xué)腐蝕措施(1)暗敷設(shè)金屬接地體處于相同的場所同一種金屬暗敷設(shè)在不同場所，電極電位是不相同的。暗敷設(shè)常用金屬接地體電極電位見下表：表14.1－2在土層內(nèi)或混凝土內(nèi)常用金屬電極電位表金屬名稱電解液對銅硫酸銅的電位（伏）鉛土層濕度-0.5~-0.7鐵（鋼）土層濕度-0.0~-0.8鐵（生銹的）土層濕度-0.4~-0.6鑄鐵（生銹的）土層濕度-0.2~-0.4鋅（包括鍍鋅鐵）土層濕度-0.7~-1.0銅土層濕度±0.0~-0.2混凝土內(nèi)鐵水泥濕度-0.1~-0.3從上表可以看出混凝土內(nèi)的鋼筋電極電位為－0.1～－0.3V，而在土壤中敷設(shè)的鍍鋅鐵電極電位為－0.7～－1.0V，如果將兩處的接地體連接起來，形成原電池，其電位差為－0.4～－0.9V之間。土壤中敷設(shè)的鍍鋅鐵接地體的鍍鋅層被腐蝕掉，變成生銹鐵，其電極電位為－0.4～－0.6V，兩部分接地體間電位差為－0.1～－0.5V之間。繼續(xù)不斷腐蝕土壤中的接地體，腐蝕程度取決與兩部分接地體面積的比例，利用混凝土內(nèi)的鋼筋面積越大，土壤中敷設(shè)的接地體被腐蝕越塊。為了減小電化學(xué)腐蝕，在土壤中敷設(shè)的接地體應(yīng)該用混凝土包圍，使接地體完全敷設(shè)在相同的場所內(nèi)，使兩部分接地體具有同一電極電位，不產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕。(2)金屬接地體使用相同材質(zhì)敷設(shè)在土壤中的接地體同時(shí)采用銅和鍍鋅鐵時(shí)，銅金屬在土壤中的電極電位為±0.00～－0.2V，鍍鋅鐵在土壤中的電極電位為－0.7～－1.0V，最大的電位差為－0.5～－1.0V，其電化學(xué)腐蝕過程與上述相同，不贅述。為了提高高頻接地效果，使用銅金屬作為接地體，不應(yīng)再與其它金屬接地體相連接。(3)電化學(xué)腐蝕的保護(hù)根據(jù)原電池正極不被腐蝕的原理，可使被保護(hù)金屬接地體作為正極，以免受電化學(xué)腐蝕。采用鐵金屬接地體系統(tǒng)中，加入鋅板也作為接地體，鋅板在土壤中電極電位為－0.7～－1.0V，而鐵在土壤中電極電位為－0.4～－0.6V，顯然鐵為原電池的正極，鋅板為原電池的負(fù)極。鋅板發(fā)生電化學(xué)腐蝕，定期更換鋅板以保護(hù)鐵金屬接地體不受腐蝕。第二節(jié)10kV系統(tǒng)的接地方式10kV系統(tǒng)中性點(diǎn)接地可分為：中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)（中性點(diǎn)非有效接地系統(tǒng)）(包括中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)、經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)、高電阻接地系統(tǒng))；中性點(diǎn)接地系統(tǒng)（中性點(diǎn)有效接地系統(tǒng)）(中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)或經(jīng)低電阻接地系統(tǒng))。1.10kV系統(tǒng)中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)(1)接地故障特點(diǎn)配電系統(tǒng)在正常運(yùn)行時(shí)，三相基本平衡電壓作用下，各相對地電容電流ICL1、ICL2、ICL3相等，分別超前相電壓90°，ICL1＝ICL2＝ICL3＝UΦωC，其ICL1＋I(xiàn)CL2＋I(xiàn)CL3＝0，系統(tǒng)中性點(diǎn)與地有相同電位。如L1相發(fā)生接地故障，忽略接地過渡電阻，視為金屬性接地，10kV系統(tǒng)各支路的電容電流的流向如下圖所示：圖14.2-110kV系統(tǒng)接地故障示意從10kV系統(tǒng)接地故障示意圖可以得出結(jié)論：a)全系統(tǒng)所有非故障的各支路，故障相的電容電流均為零，非故障相均有電容電流；b)在故障支路，故障相流過所有各支路的電容電流的總和；c)故障支路的電容電流其方向由負(fù)載流向電源，非故障各支路的電容電流其方向由電源流向負(fù)載；d)故障支路檢測的零序電流為各非故障支路電容電流總和；e)接地故障電流大小與接地故障點(diǎn)的位置無關(guān)，只與接地故障點(diǎn)的過渡電阻有關(guān)。10kV系統(tǒng)接地故障，電壓與電流矢量關(guān)系如下圖所示：圖14.2-210kV系統(tǒng)接地故障矢量圖L1相發(fā)生接地故障，相當(dāng)于在L1相上加上U0＝－UL1，L2相L3相也加上U0＝－UL1，非故障相對地電壓升高倍，其夾角由120°變成60°，合成的電容電流增大倍，接地故障電流為單相電容電流的3倍，Id＝3UΦωC。(2)優(yōu)缺點(diǎn)a)接地故障引起系統(tǒng)內(nèi)部過電壓可達(dá)3.5倍相電壓，易使設(shè)備和線路絕緣被擊穿。b)油浸紙絕緣電力電纜達(dá)20A，聚乙烯絕緣電力電纜達(dá)15A，交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜達(dá)10A，接地故障電流引燃電弧則不能自熄，引起間歇性電弧，產(chǎn)生過電壓易產(chǎn)生相間短路或火災(zāi)；c)非故障相對地電壓升高倍。系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備或電纜絕緣等級相應(yīng)提高，例如，10kV電力電纜應(yīng)選用8.7/10kV而不是6/10kV；無間隙氧化鋅避雷器，提高持續(xù)運(yùn)行電壓數(shù)值或加串聯(lián)保護(hù)間隙等；d)發(fā)生接地故障時(shí)，報(bào)警而不切斷故障支路，保證供電的連續(xù)性；e)接地故障在一段時(shí)間內(nèi)存在，接地故障電壓易使人遭受電擊或引起火災(zāi)，如下圖14.2-3所示。圖14.2-3高壓接地故障電壓傳導(dǎo)到低壓側(cè)系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生接地故障時(shí)的接地故障電流Id與接地故障點(diǎn)位置無關(guān)，不能采用零序電流速斷保護(hù)來實(shí)現(xiàn)保護(hù)的選擇性，而應(yīng)采用不同時(shí)限的零序電流保護(hù)來實(shí)現(xiàn)保護(hù)的選擇性。機(jī)械式繼電器延時(shí)時(shí)限：出線為0.5s；母聯(lián)為1.0s；主進(jìn)線為1.5s～2.0s。采用電子式保護(hù)器延時(shí)時(shí)限選定為0.2s～0.3s，整定值范圍大且整定精確，建議采用電子式保護(hù)器作為零序電流保護(hù)。2.10kV系統(tǒng)中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，接地電流在故障處可能產(chǎn)生穩(wěn)定的或間歇性的電弧，實(shí)踐證明，當(dāng)接地電流大于30A時(shí)，一般形成穩(wěn)定電弧，成為持續(xù)性電弧接地，這將燒毀線路和可能引起多相相間短路。如果接地電流大于5A～10A，但小于30A，則有可能形成間歇性電弧，這是由于電網(wǎng)中電感和電容形成了諧振回路所致。間歇性電弧容易引起弧光接地過電壓，從而危及整個(gè)電網(wǎng)的絕緣。如果接地電流在5A以下，當(dāng)電流經(jīng)過零值時(shí)，電弧就會自然熄滅。中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地的電力系統(tǒng),所謂消弧線圈，其實(shí)就是具有氣隙鐵芯的電抗器，它裝在變壓器或發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)與地之間，如圖14.2-4a)所示。由于裝設(shè)了消弧線圈，構(gòu)成了另一回路，接地點(diǎn)接地電流中增加了一個(gè)電感性電流分量，它和裝設(shè)消弧線圈前的電容性電流分量相抵消，減小了接地點(diǎn)的電流，使電流易于自行熄滅，從而避免了由此引起的各種危害，提高了供電可靠性。從圖14.2-4b)可看出，例如L1相接地時(shí)，中性點(diǎn)電壓U0變?yōu)?UL1，消弧線圈在U0作用下產(chǎn)生電感電流IL(滯后于U090°)，其數(shù)值為式中Uφ—電網(wǎng)的相電壓；Lar、Xar—消弧線圈的電感和電抗。a)示意圖b)相量圖圖14.2-4中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地的系統(tǒng)單相接地故障示意圖和相量圖中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地，系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，消弧線圈與系統(tǒng)相線對地的分布電容形成串聯(lián)諧振回路，如圖所示。中性點(diǎn)位移電壓U0為：式中ρ－電網(wǎng)不對稱度，其中a為復(fù)數(shù)算子，，CL1、CL2、CL3分別為L1相、L2相、L3相對地分布電容，F(xiàn)。設(shè)CL1＋CL2＋CL3＝3C；υ－補(bǔ)償脫諧度，；d－電網(wǎng)阻尼度，；Uφ－電網(wǎng)相電壓，V；g－電網(wǎng)每相對地漏電導(dǎo)。S；L－消弧線圈補(bǔ)償電感，H；gL－消弧線圈有功損耗等效電導(dǎo)，S。圖14.2-4(A)中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)等效電路圖14.2-4(B)中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)接地故障時(shí)等效電路中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)發(fā)生接地故障時(shí)，消弧線圈與系統(tǒng)的分布電容組成并聯(lián)諧振電路，如圖所示。補(bǔ)償后的接地故障殘余電流Id為：按消弧線圈對系統(tǒng)容性電流補(bǔ)償大小可分為：a)，稱全補(bǔ)償。b)，稱欠補(bǔ)償；c)，稱過補(bǔ)償。全補(bǔ)償方式，接地故障殘余電流Id最小，有利接地故障點(diǎn)電弧自熄；但補(bǔ)償脫諧度υ為零，系統(tǒng)中性點(diǎn)位移電壓U0最大，當(dāng)電網(wǎng)不對稱度ρ較大時(shí)，系統(tǒng)中性點(diǎn)有較高的電壓，出現(xiàn)虛幻的接地現(xiàn)象。欠補(bǔ)償方式，接地故障殘余電流Id較大，接地故障點(diǎn)電弧自熄較困難。因故障或運(yùn)行需要切除部分回路，易產(chǎn)生串聯(lián)諧振過電壓。在實(shí)際運(yùn)行中，欠補(bǔ)償方式不被采用。過補(bǔ)償方式，接地故障殘余電流Id較大，不利于接地故障點(diǎn)電弧自熄，但它不易產(chǎn)生串聯(lián)諧振過電壓。實(shí)際運(yùn)行中，過補(bǔ)償方式常被采用。系統(tǒng)在運(yùn)行中，經(jīng)常接通或切除部分回路，系統(tǒng)中分布電容電流有較大的變化，滿足脫諧度的要求，消弧線圈的電感也相應(yīng)改變，需人工改變消弧線圈的抽頭位置，接地故障殘余電流Id小于5A～10A以下，系統(tǒng)出現(xiàn)諧振過電壓可能性降低。發(fā)生接地故障時(shí)，非故障相對地電壓升高倍。圖14.2-4(C)10kV消弧線圈接地系統(tǒng)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)應(yīng)滿足：(1)消弧線圈接地系統(tǒng)，在正常運(yùn)行情況下，中性點(diǎn)的長時(shí)間電壓位移不應(yīng)超過系統(tǒng)標(biāo)稱相電壓的15%。(2)消弧線圈接地系統(tǒng)故障點(diǎn)的殘余電流不宜超過10A，必要時(shí)可將系統(tǒng)分區(qū)運(yùn)行。消弧線圈宜采用過補(bǔ)償運(yùn)行方式。(3)消弧線圈的容量應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)5～10年的發(fā)展規(guī)劃確定，并應(yīng)按下式計(jì)算：式中：W——消弧線圈的容量，kVA；IC——接地電容電流，A；Un——系統(tǒng)標(biāo)稱電壓，kV。(4)系統(tǒng)中消弧線圈裝設(shè)地點(diǎn)應(yīng)符合下列要求：1)應(yīng)保證系統(tǒng)在任何運(yùn)行方式下，斷開一、二回線路時(shí)，大部分不致失去補(bǔ)償。2)不宜將多臺消弧線圈集中安裝在系統(tǒng)中的一處。3)消弧線圈宜接于YN，d或YN，yn，d接線的變壓器中性點(diǎn)上，也可接在ZN，yn接線的變壓器中性點(diǎn)上。接于YN，d接線的雙繞組或YN，yn,d接線的三繞組變壓器中性點(diǎn)上的消弧線圈容量，不應(yīng)超過變壓器三相總?cè)萘康?0%，并不得大于三繞組變壓器的任一繞組的容量。如需將消弧線圈接于YN,yn接線的變壓器中性點(diǎn)，消弧線圈的容量不應(yīng)超過變壓器三相總?cè)萘康?0%，但不應(yīng)將消弧圈接于零序磁通經(jīng)鐵芯閉路的YN，yn接線的變壓器，如外鐵型變壓器或三臺單相變壓器組成的變壓器組。4)如變壓器無中性點(diǎn)或中性點(diǎn)未引出，應(yīng)裝設(shè)專用接地變壓器，其容量應(yīng)與消弧線圈的容量相配合。接有消弧線圈的系統(tǒng)，單相接地時(shí)的零序電流分布將發(fā)生很大的變化，由于實(shí)際應(yīng)用中采用過補(bǔ)償5%~10%的做法，因此這時(shí)故障線路上零序電流的方向不再是由線路向母線，而是由母線流向線路。由于零序電流中存在較高的5次諧波分量，五次諧波感抗比基波感抗擴(kuò)大了5倍，五次諧波容抗比基波容抗小了5倍，此時(shí)電感對五次諧波相當(dāng)于開路，電感可忽略，因此對于五次諧波電流仍滿足故障與非故障線路反向的特點(diǎn)。小電流接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，通常有以下特征:a)系統(tǒng)零序電壓升高，正常運(yùn)行時(shí)零序電壓接近于零，接地后將產(chǎn)生零序電壓。b)非接地線路零序電流為本身的容性電流，相位超前零序電壓近900。c)接地線路零序電流理論上最大，為所有非接地線路零序電流之和，相位滯后零序電壓近900。d)以上幾點(diǎn)不受運(yùn)行方式、負(fù)荷變化、接地電阻的影響。e)有消弧線圈系統(tǒng)，由于基波被補(bǔ)償，5次諧波分量所占比例遠(yuǎn)大于非接地線路。裝置幅值越限電壓整定值（可在12~100V之間任選）默認(rèn)為25V。當(dāng)一段母線的出線數(shù)不少于三條時(shí)，利用一個(gè)電壓，一個(gè)電流來判斷故障出線路號。當(dāng)采用零序電流互感器時(shí)，首先要估算系統(tǒng)零序電流的大小，其估算方法如下：a）架空線的電容電流計(jì)算式中：Un——電網(wǎng)的標(biāo)稱電壓（單位:kV）；l——線路長度（單位:km）；IC——接地電容電流(單位:A)。b)電纜線的電容電流計(jì)算一般來講，電纜要比同樣長度的架空線的電容電流大25倍（三芯電纜）~50倍（單芯電纜），在近似計(jì)算中可采用式中：Un——電網(wǎng)的標(biāo)稱電壓（單位:kV）；l——線路長度（單位:km）；IC——接地電容電流(單位:A)。上述電容電流的計(jì)算值只能用于某些對準(zhǔn)確度要求不很高的場合.通過上述估算,可知道系統(tǒng)的總的零序電流，然后進(jìn)行電流互感器的選擇，電流互感器選擇的基本原則是：線路發(fā)生單相故障時(shí)，安裝在該線路的零序電流電流互感器二次側(cè)能提供大于10mA,且小于800mA的零序電流。零序電流的檢測，架空出線是采用三相電流組成濾過器來檢測零序電流，接線如圖14.2-5所示；電纜出線是采用零序電流互感器，電纜穿過零序電流互感器內(nèi)孔，電纜頭的接地線務(wù)必穿過零序電流互感器后再接地，接線如圖14.2-6所示。圖14.2-5三相電流組成濾過器(架空線路)圖14.2-6零序電流互感器(電纜線路)3.10kV系統(tǒng)中性點(diǎn)經(jīng)低電阻接地系統(tǒng)根據(jù)接地故障電流大小，劃分低電阻或高電阻接地。當(dāng)接地故障電流大于或等于100A而小于或等于1000A時(shí)，為低電阻接地方式；接地故障電流小于10A時(shí)，為高電阻接地方式。低電阻接地方式的接地故障電流一般情況下選擇為300A～800A，10kV系統(tǒng)低電阻接地方式接地電阻不同地區(qū)選擇為10Ω或16Ω。中性點(diǎn)經(jīng)低電阻接地方式，接地故障電流Id較大，切斷故障回路時(shí)間內(nèi)，有較大的接地故障電壓Uf，低壓系統(tǒng)接地型式為TN系統(tǒng)時(shí)，外露可導(dǎo)電部分與變壓器低壓中性點(diǎn)共用接地體，接地故障電壓Uf傳導(dǎo)到低壓側(cè)，易引起人身電擊或火災(zāi)，如圖14.2-7所示。低壓系統(tǒng)接地型式為TT系統(tǒng)時(shí)，外露可導(dǎo)電部分與變壓器低壓中性點(diǎn)有相互獨(dú)立的接地體，接地故障電壓Uf傳導(dǎo)到低壓側(cè)，易引起工頻過電壓如圖14.2-8所示。IEC標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，一般低壓電氣設(shè)備允許工頻過電壓與故障電路切斷時(shí)間要求：允許承受的工頻過電壓為U0＋250V時(shí)，切斷故障電路時(shí)間大于5s；允許承受的工頻過電壓為U0＋1200V時(shí)，切斷故障電路時(shí)間小于或等于5s。圖14.2-7高壓系統(tǒng)的接地故障電壓傳導(dǎo)到TN系統(tǒng)內(nèi)圖14.2-8高壓系統(tǒng)的接地故障電壓引起TT系統(tǒng)工頻過電壓中性點(diǎn)經(jīng)低電阻接地方式，系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生接地故障，立即切斷故障電路，供電的連續(xù)性得不到保證。根據(jù)以上的所述，10kV不接地系統(tǒng)中，發(fā)生接地故障時(shí)的故障電壓幅值不高，但存在時(shí)間很長。低壓采用TN系統(tǒng)供電時(shí)，故障電壓沿PEN線或PE線傳導(dǎo)，采取主等電位聯(lián)結(jié)措施降低預(yù)期接觸電壓。10kV經(jīng)低電阻接地系統(tǒng)中，發(fā)生接地故障時(shí)的故障電壓雖時(shí)間不長，但幅值很高。低壓采用TN系統(tǒng)供電時(shí)，應(yīng)采取以下措施：變電所內(nèi)設(shè)置兩組接地極；采用主等電位聯(lián)結(jié)措施；在主等電位聯(lián)結(jié)范圍外供電時(shí)，采用局部TT系統(tǒng)供電。低壓采用TT系統(tǒng)供電時(shí)，變電所的外露可導(dǎo)電部分的接地電阻不超過1Ω或帶有已接地的合適的有金屬護(hù)層的高壓電纜和低壓電纜總長度超過1km。4.10kV系統(tǒng)中性點(diǎn)經(jīng)高電阻接地系統(tǒng)圖14.2-9中性點(diǎn)經(jīng)電阻接地接地故障等值電路中性點(diǎn)經(jīng)電阻接地接地故障等值電路中，若忽略電源的零序阻抗，則接地故障電流Id為：對于金屬性接地故障，可認(rèn)為，上式變?yōu)椋喝?，則中性點(diǎn)經(jīng)高電阻接地系統(tǒng)，系統(tǒng)中容性電流達(dá)7.5A～10A時(shí)，則接地故障電流Id為10.6A～14.1A。低壓系統(tǒng)接地電阻4Ω時(shí)，傳導(dǎo)到低壓側(cè)接地故障電壓Uf為42.3V～56.4V。因接地故障長期存在，供電的連續(xù)性得到保證，但高電阻接地系統(tǒng)僅適用于系統(tǒng)容性電流小于7.5A系統(tǒng)。發(fā)電機(jī)內(nèi)部發(fā)生單相接地故障不要求瞬時(shí)切機(jī)時(shí)，宜采用高電阻接地方式。電阻器一般接在發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)變壓器的二次繞組上。接地電阻是通過接地變壓器TV接入系統(tǒng)的，如圖14.2-10所示。U1為高壓系統(tǒng)的相電壓，I1接地故障電流，選定為5A，接地變壓器的容量ST＝U1?I1（應(yīng)考慮變壓器容量的過載系數(shù)）。接地變壓器付端電壓U2選定為100V，接地變壓器付端電流I2＝U2/U1·I1，則Rn＝U2/I2。雖然Rn不到1Ω，但歸算到一次側(cè)，則有數(shù)百Ω，仍為中性點(diǎn)經(jīng)高電阻接地系統(tǒng)。圖14.2-10中性點(diǎn)經(jīng)高電阻接地系統(tǒng)中性點(diǎn)經(jīng)高電阻接地系統(tǒng)中，安裝絕緣監(jiān)測裝置。發(fā)生接地故障時(shí)，絕緣監(jiān)測裝置發(fā)出信號，運(yùn)行管理人員找出接地故障回路，及時(shí)排除故障。第三節(jié)變配電所的接地1.需保護(hù)接地的范圍下列電氣裝置外露可導(dǎo)電部分，除另有規(guī)定者外，均應(yīng)保護(hù)接地：－電機(jī)、變壓器、電器、攜帶式及移動式用電器具等的底座和外殼；－電氣設(shè)備傳動裝置；－互感器的二次繞組；－配電屏（箱）、控制屏（箱）、各類箱體操作臺等金屬的框架；－戶內(nèi)外配電裝置的金屬構(gòu)架和鋼筋混凝土構(gòu)架以及靠近帶電部分的金屬圍欄和金屬門等；－封閉式組合電器和箱式變電站的金屬箱體；－電力電纜和控制電纜的金屬護(hù)套，穿線的金屬管；－電氣用各類金屬構(gòu)架、支架等；－電纜橋架、電纜線槽及金屬支架；－電涌保護(hù)器；－發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)外殼、發(fā)電機(jī)出線柜和封閉式母線（密集型或空氣絕緣型）金屬外護(hù)層；－裝有避雷線的電力線路桿塔；－在非瀝青地面的居民區(qū)，無避雷線小接地電流架空電力線路的金屬桿塔和鋼筋混凝土桿塔；－安裝在配電線路桿塔上的開關(guān)設(shè)備、電容器等電力設(shè)備。2.不需保護(hù)接地的范圍下列電氣裝置外露可導(dǎo)電部分，除另有規(guī)定者外，可不做保護(hù)接地：－電氣裝置安裝在非導(dǎo)電場所，其地板和墻體對地絕緣電阻：額定電壓500V時(shí)，絕緣電阻不小于50kΩ；額定電壓超過500V時(shí)，絕緣電阻不小于100kΩ，可使用0類設(shè)備。在該場所內(nèi)，人體伸臂2.5m范圍內(nèi)，不會同時(shí)觸及兩個(gè)外露可導(dǎo)電部分或一個(gè)外露可導(dǎo)電部分和任何一個(gè)外部可導(dǎo)電部分；在伸臂的范圍外，該距離可縮短至1.25m。在外露可導(dǎo)電部分和外部可導(dǎo)電部分之間設(shè)置有效的阻擋物。如能將需越過阻擋物的距離擴(kuò)大到上述款所述之值，則阻擋物將是足夠有效的。阻擋物不應(yīng)連接到地或外露可導(dǎo)電部分；它們應(yīng)盡可能是絕緣材料制作。將外部可導(dǎo)電部分絕緣，或采用絕緣配置。絕緣應(yīng)有足夠的機(jī)械強(qiáng)度并能經(jīng)受至少2000V的試驗(yàn)電壓。在正常使用情況下，泄漏電流不應(yīng)超過1mA。必需采取措施防止通過外部可導(dǎo)電部分在該場所之外出現(xiàn)電位。－特低電壓（SELV）用電設(shè)備；－安裝在配電屏、控制屏和配電裝置上的電氣測量儀表、繼電器和其它低壓電器等的外殼，以及當(dāng)發(fā)生絕緣損壞時(shí)，在支持物上不會引起危及人身安全電壓的絕緣子金屬底座等；－安裝在已接地的金屬構(gòu)架上的設(shè)備，如套管等（應(yīng)保證電氣接觸良好）；－額定電壓220V及以下的蓄電池室內(nèi)的支架；－與已接地的機(jī)床機(jī)座之間有可靠電氣接觸的電動機(jī)和電器外殼；－雙重絕緣的用電設(shè)備；－采用電氣隔離保護(hù)方式供電的用電設(shè)備，隔離變壓器的每個(gè)繞組，只供電給單臺設(shè)備；每個(gè)繞組供電給多臺設(shè)備時(shí)，各設(shè)備間應(yīng)做不接地的等電位聯(lián)結(jié)。不接地的等電位聯(lián)結(jié)目的是：隔離供電的設(shè)備外露可導(dǎo)電部分不有意識地接地，當(dāng)其中一臺用電設(shè)備一相導(dǎo)體碰外殼，保護(hù)電器并不動作；而同時(shí)另一臺設(shè)備的另一相導(dǎo)體也碰外殼，保護(hù)電器并也不動作。但同時(shí)發(fā)生故障的兩臺設(shè)備在人體伸臂的范圍內(nèi)，人體有可能受到電擊。當(dāng)采用不接地的等電位聯(lián)結(jié)后，兩臺設(shè)備同時(shí)發(fā)生異相導(dǎo)體碰外殼故障時(shí)，保護(hù)的電器動作，杜絕電擊事故的發(fā)生。圖14.3-1電氣隔離采用不接地等電位聯(lián)結(jié)示意圖電器產(chǎn)品按防電擊措施劃分四類，防間接接觸電擊措施見下表：表14.3-1電氣設(shè)備和電氣裝置電擊防護(hù)措施設(shè)備類別防護(hù)措施設(shè)備部分裝置部分基本防護(hù)附加防護(hù)0基本絕緣－非導(dǎo)電場所每臺設(shè)備電氣隔離Ⅰ基本絕緣保護(hù)聯(lián)結(jié)自動切斷電源Ⅱ基本絕緣附加絕緣－加強(qiáng)絕緣或等效結(jié)構(gòu)配置Ⅲ限制電壓－SELV和PELV3.電氣裝置接地電阻的要求(1)有效接地和低電阻接地系統(tǒng)電氣裝置保護(hù)接地的接地電阻宜符合下列要求：1)一般情況下，接地裝置的接地電阻應(yīng)符合下式式中：R—考慮到季節(jié)變化的最大接地電阻，Ω；I—計(jì)算用的流經(jīng)接地裝置的入地短路電流，A。公式中計(jì)算用流經(jīng)接地裝置的入地短路電流，采用在接地裝置內(nèi)、外短路時(shí)，經(jīng)接地裝置流入地中的最大短路電流對稱分量最大值，該電流應(yīng)按5～10年發(fā)展后的系統(tǒng)最大運(yùn)行方式確定，并應(yīng)考慮系統(tǒng)中各接地中性點(diǎn)間的短路電流分配，以及避雷線中分走的接地短路電流。2)當(dāng)接地裝置的接地電阻不符合要求時(shí)，可通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較增大接地電阻，但不得大于5Ω。(2)不接地、消弧線圈接地和高電阻接地系統(tǒng)中發(fā)電廠、變電所電氣裝置保護(hù)接地的接地電阻應(yīng)符合下列要求：1)高壓與發(fā)電廠、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)符合下式式中：Ｒ——考慮到季節(jié)變化的最大接地電阻，Ω；Ｉ——計(jì)算用的接地故障電流，A。但不宜大于10Ω。注：變電所的接地電阻值，可包括引進(jìn)線路的避雷線接地裝置的散流作用。3)消弧線圈接地系統(tǒng)中，計(jì)算用的接地故障電流應(yīng)采用下列數(shù)值：①對于裝有消弧線圈的發(fā)電廠、變電所電氣裝置的接地裝置，計(jì)算電流等于接在同一接地裝置中同一系統(tǒng)各消弧線圈額定電流總和的1.25倍。②對于不裝消弧線圈的發(fā)電廠、變電所電氣裝置的接地裝置，計(jì)算電流等于系統(tǒng)中斷開最大一臺消弧線圈或系統(tǒng)中最長線路被切除時(shí)的最大可能殘余電流值。4.配電電氣裝置接地電阻的要求(1)工作于不接地、消弧線圈接地和高電阻接地系統(tǒng)、向建筑物電氣裝置供電的配電電氣裝置，其保護(hù)接地的接地電阻應(yīng)符合下列要求：1)與建筑物電氣裝置系統(tǒng)電源接地點(diǎn)共用的接地裝置。a)配電變壓器安裝在由其供電的建筑物外時(shí)，應(yīng)符合下式的要求：式中：R—考慮到季節(jié)變化接地裝置最大接地電阻，Ω；I—計(jì)算用的單相接地故障電流；消弧線圈接地系統(tǒng)為故障點(diǎn)殘余電流。但不應(yīng)大于4Ω。b)配電變壓器安裝在由其供電的建筑物內(nèi)時(shí)，不宜大于4Ω。2)非共用的接地裝置，應(yīng)符合式的要求，但不宜大于10Ω。(2)低電阻接地系統(tǒng)的配電電氣裝置，其保護(hù)接地的接地電阻應(yīng)符合式的要求。(3)保護(hù)配電變壓器的避雷器其接地應(yīng)與變壓器保護(hù)接地共用接地裝置。(4)保護(hù)配電柱上斷路器、負(fù)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。5.低壓電力設(shè)備低壓電力設(shè)備接地裝置的接地電阻，不得超過4Ω。使用同一接地裝置的并列運(yùn)行的發(fā)電機(jī)、變壓器等電力設(shè)備，當(dāng)其總?cè)萘坎怀^100kVA時(shí)，接地電阻不宜大于10Ω。架空線路的干線和分支線的終端以及沿線每1km處；電纜和架空線在建筑物的引入處，PEN線應(yīng)重復(fù)接地（但距接地點(diǎn)不超過50m者除外）。重復(fù)接地的接地電阻不應(yīng)大于10Ω。在電力設(shè)備接地裝置的接地電阻允許達(dá)到10Ω的電力網(wǎng)中，每一重復(fù)接地裝置的接地電阻不應(yīng)超過30Ω，但重復(fù)接地不應(yīng)少于三處。(1)TT系統(tǒng)受同一保護(hù)器保護(hù)的所有外露可導(dǎo)電部分應(yīng)連同其保護(hù)導(dǎo)體一起接至這些部分共同的接地極上。當(dāng)幾個(gè)保護(hù)電器串聯(lián)使用時(shí)，上述要求分別適用于被每個(gè)保護(hù)器保護(hù)的所有外露可導(dǎo)電部分。應(yīng)滿足以下條件：RA×Ia≤50V式中RA－外露可導(dǎo)電部分的保護(hù)導(dǎo)體和接地極電阻之和，Ω；Ia－使保護(hù)電器自動動作的電流，A。當(dāng)保護(hù)電器是剩余電流保護(hù)器時(shí)，Ia是額定剩余動作電流I△n，為實(shí)施選擇性目的，S型剩余電流保護(hù)器可與普通型剩余電流保護(hù)器串聯(lián)使用。為得到S型剩余電流保護(hù)器的選擇性，在配電回路中允許剩余電流保護(hù)器動作時(shí)間不超過1s。當(dāng)保護(hù)電器是過電流保護(hù)電器時(shí)，它應(yīng)在以下二者取一：反時(shí)限特性的電器，Ia應(yīng)是保證5s內(nèi)自動動作的電流，A，或瞬動特性的電器，Ia應(yīng)是保證瞬時(shí)動作的最小電流，A。(2)IT系統(tǒng)在IT系統(tǒng)中，裝置應(yīng)與地絕緣或通過足夠大的阻抗接地。接地點(diǎn)或是系統(tǒng)的中性點(diǎn)，或是一個(gè)人工中性點(diǎn)。如果零序阻抗足夠高，人工中性點(diǎn)可直接接地。當(dāng)不存在中性點(diǎn)時(shí)，可將一個(gè)相導(dǎo)體通過一個(gè)阻抗接地。因此在發(fā)生對外露可導(dǎo)電部分或?qū)Φ氐膯我还收蠒r(shí)，故障電流小，切斷電源并不是必需的。但是應(yīng)采取措施，以避免同時(shí)存在兩個(gè)故障時(shí)，人體同時(shí)觸及不同的可導(dǎo)電部分，出現(xiàn)有害的病理生理效應(yīng)。外露可導(dǎo)電部分應(yīng)單獨(dú)地、成組地或集中地接地。應(yīng)滿足以下條件：RA×Id≤50V式中RA－外露可導(dǎo)電部分的接地極電阻，Ω；Id－相導(dǎo)體和外露可導(dǎo)電部分之間第一次出現(xiàn)阻抗可忽略的故障時(shí)的故障電流，A。Id的值計(jì)及了泄漏電流和裝置的主接地阻抗的影響。6.接觸電壓、跨步電壓計(jì)算方法(1)接觸電位差與跨步電位差電力設(shè)備發(fā)生接地故障時(shí)，接地故障電流流過接地裝置，在大地表面形成分布電位，地面上距設(shè)備水平距離0.8m處與沿設(shè)備外殼垂直距離1.8m處兩點(diǎn)間的電位差，稱為接觸電位差；人體接觸該兩點(diǎn)時(shí)所承受的電壓，稱為接觸電壓。地面上水平距離0.8m的兩點(diǎn)間的電位差，稱為跨步電位差；人體兩腳接觸該兩點(diǎn)時(shí)承受的電壓，稱為跨步電壓。確定發(fā)電廠、變電所接地裝置的型式和布置時(shí)，考慮保護(hù)接地的要求，應(yīng)降低接觸電位差和跨步電位差，并應(yīng)符合下列要求：1)在110kV及以上有效接地系統(tǒng)和6kV～35kV低電阻接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地或同點(diǎn)兩相接地時(shí)，發(fā)電廠、變電所接地裝置的接觸電位差和跨步電位差不應(yīng)超過下列數(shù)值：式中Ut－接觸電位差，V；Us－跨步電位差，V；ρf－人腳站立處地表面的土壤電阻率，Ω.ｍ；t－接地短路（故障）電流的持續(xù)時(shí)間，s。2)3kV～66kV不接地、經(jīng)消弧線圈接地和高電阻接地系統(tǒng)，發(fā)生單相接地故障后，當(dāng)不迅速切除故障時(shí)，此時(shí)發(fā)電廠、變電所接地裝置的接觸電位差和跨步電位差不應(yīng)超過下列數(shù)值：3)在條件特別惡劣的場所，例如水田中，接觸電位差和跨步電位差的允許值宜適當(dāng)降低。(2)接觸電位差與跨步電位差的計(jì)算1)接地故障時(shí)接地裝置的電壓可按下式計(jì)算：式中Ug－接地裝置的電壓，V；I－計(jì)算用入地短路電流，A；R－接地裝置（包括人工接地網(wǎng)及與其連接的所有其他自然接地極）的接地電阻，Ω。2)均壓帶等間距布置時(shí)接地網(wǎng)（見圖14.3-2）地表面的最大接觸電位差、跨步電位差的計(jì)算。圖14.3-2接地網(wǎng)的形狀a)接地網(wǎng)地表面的最大接觸電位差，即網(wǎng)孔中心對接地網(wǎng)接地極的最大電位差，可按下式計(jì)算：式中Utmax－最大接觸電位差，V；Ktmax－最大接觸電位差系數(shù)。當(dāng)接地極的埋設(shè)深度h=0.6m～0.8m時(shí)，Ktmax可按下式計(jì)算：式中Kd、KL、Kn、Ks－系數(shù)，對30×30m2≤S≤500×500m2的接地網(wǎng)，其系數(shù)可按下式計(jì)算：方孔接地網(wǎng)長孔接地網(wǎng)式中n－均壓帶計(jì)算根數(shù)；d－均壓帶等效直徑，m；L1、L2－接地網(wǎng)的長度和寬度，m；S－接地網(wǎng)總面積，m2；b)接地網(wǎng)外的地表面最大跨步電位差可按下式計(jì)算：式中Usmax－最大跨步電位差，V；Ksmax－最大跨電位差系數(shù)。正方形接地網(wǎng)最大跨步電位差系數(shù)可按下式計(jì)算：而T＝0.8m，即跨步距離。對于矩形接地網(wǎng)，值由下式計(jì)算：式中L0－接地網(wǎng)的外緣邊線總長度，m；L－水平接地極的總長度，m。3)均壓帶非等間距布置時(shí)接地網(wǎng)地表面的最大接觸電位差、跨步電位差的計(jì)算從略。第四節(jié)接地裝置配置接地裝置一般是由接地極、接地導(dǎo)體和主接地端子（主接地母排）等構(gòu)成的。主接地端子（主接地母排）通過接地導(dǎo)體與諸多接地極連接，實(shí)現(xiàn)電氣裝置需接地部分與地的連接，又可通過保護(hù)導(dǎo)體、保護(hù)聯(lián)結(jié)導(dǎo)體與電氣裝置內(nèi)外露可導(dǎo)電部分、電氣裝置外可導(dǎo)電部分的聯(lián)結(jié)，實(shí)現(xiàn)主等電位聯(lián)結(jié)。主接地端子（主接地母排）是建筑物內(nèi)電氣裝置參考電位點(diǎn)。接地裝置配置、保護(hù)導(dǎo)體及保護(hù)聯(lián)結(jié)導(dǎo)體連接方式見下圖。圖14.4-1接地裝置配置示意圖索引M外露可導(dǎo)電部分設(shè)備可觸及到的通常不帶電，但在基本絕緣損壞時(shí)可變?yōu)閹щ姷目蓪?dǎo)電部分。C外部可導(dǎo)電部分不屬于電氣裝置的一部分且易于引入一個(gè)電位(通常是局部電位)的可導(dǎo)電部分。C1外部進(jìn)來的金屬的水管C2外部進(jìn)來的金屬的排廢棄物、排水管道C3外部進(jìn)來的帶絕緣插管金屬可燃?xì)怏w管道C4空調(diào)C5供熱系統(tǒng)C6金屬水管，比如浴室里的金屬水管C7在外露可導(dǎo)電部分的伸臂范圍內(nèi)的外部可導(dǎo)電部分B主接地端子（主接地母線）電氣裝置接地配置的一部分，用于與若干接地用的導(dǎo)體實(shí)行電氣連接的端子或母線。T接地極埋在特殊的導(dǎo)電介質(zhì)（例如，混凝土或焦炭）中，與大地有電氣接觸的導(dǎo)電部分。T1基礎(chǔ)接地T2LPS(防雷裝置)的接地極，如果需要的話保護(hù)導(dǎo)體為安全目的(如電擊防護(hù))而設(shè)置的導(dǎo)體。保護(hù)聯(lián)結(jié)導(dǎo)體為保護(hù)性等電位聯(lián)結(jié)而設(shè)的保護(hù)導(dǎo)體。用作輔助聯(lián)結(jié)用的保護(hù)聯(lián)結(jié)導(dǎo)體LPS(防雷裝置)的引下線接地導(dǎo)體在系統(tǒng)、裝置或設(shè)備的給定點(diǎn)與接地極之間提供導(dǎo)電通路或部分導(dǎo)電通路的導(dǎo)體。1.接地極(1)對接地極的材料和尺寸的選擇，應(yīng)使其既耐腐蝕又具有適當(dāng)?shù)臋C(jī)械強(qiáng)度。從腐蝕和機(jī)械強(qiáng)度的考慮，對于埋入土壤的常用材料接地極的最小尺寸，見表14.4-1。表14.4-1考慮了腐蝕和機(jī)械強(qiáng)度，對于埋入土壤的常用材料的接地極的最小尺寸材料表面形狀最小尺寸直徑mm截面積mm2厚度mm鍍層/護(hù)層的厚度μm單個(gè)值平均值鋼鍍鋅a或不銹鋼a,b帶狀c9036370型材9036370深埋接地極用的圓棒166370淺埋接電極用的圓線g1050e管狀2524755銅護(hù)套深埋接地極用的圓棒152000電積鍍銅護(hù)層深埋接地極用的圓棒1490100銅裸露a帶狀502淺埋接電極用的圓線g25f絞線單根1.825管狀202鍍錫絞線每根1.82515鍍鋅帶狀d5022040a也能用作埋在混凝土中的電極。b不適于電鍍。c例如，帶圓邊的軋制板條或切割的板條。d帶圓邊的板條。e在目前技術(shù)條件下，對于連續(xù)浸鍍，僅能鍍到50μm厚。f經(jīng)驗(yàn)表明，在腐蝕性和機(jī)械損傷極低的場所，16mm2的圓線是可以用的。g當(dāng)埋設(shè)深度不超過0.5m時(shí)，被認(rèn)為是表層電極。表14.4—1B鋼接地體和接地線最小規(guī)格類別地上地下屋內(nèi)屋外圓鋼直徑mm688/10扁鋼截面mm2扁鋼厚度mm244848344角鋼厚度mm22.54鋼管管壁厚度2.52.53.5/2.5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)于架空線路和發(fā)電廠、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；3.架空線路桿塔的接地極引出線，其截面不應(yīng)小于50mm2，并應(yīng)熱鍍鋅。此表摘自<<DL/T621-1997中的表1<接地裝置導(dǎo)體的最小尺寸>>>。24.2.2當(dāng)設(shè)計(jì)無要求時(shí)，接地裝置的材料采用為鋼材，熱浸鍍鋅處理，最小允許規(guī)格、尺寸應(yīng)符合表24.2.2的規(guī)定：表24.2.2最小允許規(guī)格、尺寸種類、規(guī)格及單位敷設(shè)位置及使用類別地上地下室內(nèi)室外交流電流回路直流電流回路圓鋼直徑（mm）681012扁鋼截面（mm2）60100100100厚度（mm）3446角鋼厚度（mm）22.546鋼管管壁厚度（mm）2.52.53.54.5此表摘自《GB50303-2002建筑電氣工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(2)任何一種接地極，其功效都取決于當(dāng)?shù)氐耐寥罈l件。應(yīng)根據(jù)土壤條件和所要求的接地電阻值，應(yīng)選擇一個(gè)或多個(gè)接地極。(3)可采用的接地極舉例如下：——嵌入地礎(chǔ)的地下結(jié)構(gòu)金屬結(jié)構(gòu)網(wǎng)（基礎(chǔ)接地）；——金屬板；——埋在地下的鋼筋混凝土（預(yù)應(yīng)力的混凝土除外）中的鋼筋；——金屬棒或管子；——金屬帶或線；——根據(jù)當(dāng)?shù)貤l件或要求所設(shè)電纜的金屬護(hù)套和其它金屬護(hù)層；——根據(jù)當(dāng)?shù)貤l件或要求所設(shè)置的其它適用的地下金屬網(wǎng)。(4)在選擇接地極類型和確定其埋地深度時(shí)，應(yīng)考慮到當(dāng)?shù)氐臈l件和相關(guān)規(guī)定，以防止在土壤干燥和凍結(jié)的情況下，接地極的接地電阻增加到有損電擊防護(hù)措施的阻值（見GB14821.1）。(5)應(yīng)注意在接地配置中采用不同材料時(shí)的電解腐蝕問題。(6)用于輸送可燃液體或氣體的金屬管道，不應(yīng)用作接地極。2.接地導(dǎo)體(1)接地導(dǎo)體應(yīng)符合4.(1)的規(guī)定；而且，對于埋入土壤里的接地導(dǎo)體，其截面積應(yīng)按表14.4-2確定。在TN系統(tǒng)中，若預(yù)期通過接地極的故障電流不明顯，則接地導(dǎo)體尺寸可按接到主接地端子的保護(hù)聯(lián)結(jié)導(dǎo)體最小截面積確定。表14.4-2——埋在土壤中的接地導(dǎo)體的最小截面積有防機(jī)械損傷保護(hù)無防機(jī)械損傷保護(hù)有防腐蝕保護(hù)銅：2.5mm2鐵：10mm2銅：16mm2鐵：16mm2無防腐蝕保護(hù)銅：25mm2鐵：50mm2(2)接地導(dǎo)體與接地極的連接應(yīng)牢固，且有良好的導(dǎo)電性能。這種連接應(yīng)采用鋁熱焊、壓接器、夾具或其它的機(jī)械連接器。機(jī)械接頭應(yīng)按廠家的說明書安裝。若采用夾具，則不得損傷接地極或接地導(dǎo)體。3.主接地端子(1)在采用保護(hù)聯(lián)結(jié)的每個(gè)裝置中都應(yīng)配置有主接地端子，并應(yīng)將下列導(dǎo)體與其連接：——保護(hù)聯(lián)結(jié)導(dǎo)體；——接地導(dǎo)體；——保護(hù)導(dǎo)體；——功能接地導(dǎo)體（如果相關(guān)的話）。(2)接到主接地端子上的每根導(dǎo)體，都應(yīng)能被單獨(dú)地拆開。這種連接應(yīng)當(dāng)牢固可靠，而且只有用工具才能拆開。4.保護(hù)導(dǎo)體(1)保護(hù)導(dǎo)體最小截面積每根保護(hù)導(dǎo)體的截面積都應(yīng)滿足GB14821.1的413.1中關(guān)于自動切斷電源所要求的條件，而且能承受預(yù)期的故障電流。保護(hù)導(dǎo)體的截面積可按(2)的公式計(jì)算，也可按表14.4-3進(jìn)行選定。這兩種方法都應(yīng)考慮(3)的要求。連接保護(hù)導(dǎo)體的端子尺寸，應(yīng)能容納按本條所規(guī)定尺寸的導(dǎo)體。表14.4-3——保護(hù)導(dǎo)體的最小截面積線路導(dǎo)體截面積S／mm2相應(yīng)保護(hù)導(dǎo)體的最小截面積／mm2保護(hù)導(dǎo)體與相導(dǎo)體使用相同材料保護(hù)導(dǎo)體與相導(dǎo)體使用不同材料S≤16S16<S≤3516aS>35其中：k1是相導(dǎo)體的k值，它是根據(jù)導(dǎo)體和絕緣材料由相應(yīng)的表中選取的。k2是保護(hù)導(dǎo)體的k值，它由表中的相應(yīng)參數(shù)選擇的。a對于PEN導(dǎo)體，其截面積僅在符合中性導(dǎo)體尺寸確定原則（見GB16895.6）的前題下，才允許減小。(2)保護(hù)導(dǎo)體的截面積不應(yīng)小于由如下兩者所確定的值：——按IEC60949；——或僅對切斷時(shí)間不超過5s時(shí)，可由下列公式所確定：式中:S－截面積，單位為平方毫米（mm2）；I－通過保護(hù)電器的阻抗可忽略的故障產(chǎn)生的預(yù)期故障電流(見IEC60909-0)交流有效值，單位為安培(A)；t－保護(hù)器自動切斷時(shí)的動作時(shí)間，單位為秒(s)；注1：需要考慮線路阻抗的限流影響和保護(hù)電器I2t的限值。k－由保護(hù)導(dǎo)體、絕緣和其它部分的材料以及初始和最終溫度決定的系數(shù)（k值的計(jì)算見有關(guān)表格）。若用公式求得的尺寸是非標(biāo)準(zhǔn)的，則應(yīng)采用較大標(biāo)準(zhǔn)截面積的導(dǎo)體。注2：對處于有潛在爆炸性危險(xiǎn)環(huán)境中的裝置的溫度限制，見IEC60079－0。注3：按IEC60702－1，礦物絕緣電纜的金屬護(hù)套承受接地故障的能力大于相導(dǎo)體承受接地故障電流的能力，且把這種金屬護(hù)套用作保護(hù)導(dǎo)體時(shí)，則不必計(jì)算其截面積。(3)不屬于電纜的一部分或不與相導(dǎo)體共處于同一外護(hù)物之內(nèi)的每根保護(hù)導(dǎo)體，其截面積不應(yīng)小于下述相應(yīng)尺寸：——有防機(jī)械損傷保護(hù)，則銅，2.5mm2；鋁，16mm2；——沒有防機(jī)械損傷保護(hù)，則銅，4mm2；鋁，16mm2；。(4)當(dāng)兩個(gè)或更多個(gè)回路共用一個(gè)保護(hù)導(dǎo)體時(shí)，其截面積應(yīng)按如下要求來確定：——考慮到在這些回路中遭受最嚴(yán)重的預(yù)期故障電流和動作時(shí)間，其截面積按4.(1)計(jì)算；或——對應(yīng)于回路的最大相導(dǎo)體截面積，其截面積按表14.4-3選定。5.保護(hù)導(dǎo)體類型(1)保護(hù)導(dǎo)體由下列的一種或多種導(dǎo)體組成：——多芯電纜中的導(dǎo)體；——與帶電導(dǎo)體共用的外護(hù)物(絕緣的或裸露的導(dǎo)體)；——固定安裝的裸露的或絕緣的導(dǎo)體；——屬于在(2)的a)項(xiàng)和b）項(xiàng)規(guī)定條件的金屬的電纜護(hù)套、電纜屏蔽層、電纜鎧裝、金屬編織物、同心導(dǎo)體、電纜導(dǎo)管。(2)如果裝置中包括帶金屬外護(hù)物的設(shè)備，例如低壓開關(guān)柜、控制設(shè)備組件或母線槽系統(tǒng)，若其金屬外護(hù)物或框架同時(shí)滿足如下三項(xiàng)要求，則可用作保護(hù)導(dǎo)體：a)應(yīng)能利用結(jié)構(gòu)或適當(dāng)?shù)倪B結(jié)，使對機(jī)械、化學(xué)或電化學(xué)損傷的防護(hù)性能得到保證，從而保證它們的電氣連續(xù)性；b)它們應(yīng)符合4.(1)的要求；c)在每個(gè)預(yù)留的分接點(diǎn)上，應(yīng)允許其它保護(hù)導(dǎo)體的連接(3)下列金屬部分不允許用作保護(hù)導(dǎo)體或保護(hù)聯(lián)結(jié)導(dǎo)體：——金屬水管；——含有可燃性氣體或液體的金屬管道；——正常使用中承受機(jī)械應(yīng)力的結(jié)構(gòu)部分；——柔性或可彎曲的金屬導(dǎo)管（用于保護(hù)接地或保護(hù)聯(lián)結(jié)目的而特別設(shè)計(jì)的除外）；——柔性金屬部件；——支撐線。6.PEN導(dǎo)體(1)PEN導(dǎo)體只能在固定的電氣裝置中采用，而且，考慮到機(jī)械強(qiáng)度原因，其截面積不應(yīng)小于：銅，10mm2或鋁，16mm2。(2)PEN導(dǎo)體應(yīng)按它可能遭受的最高電壓加以絕緣。(3)如果從裝置的任一點(diǎn)起，中性導(dǎo)體和保護(hù)導(dǎo)體分別采用單獨(dú)的導(dǎo)體，則不允許將該中性導(dǎo)體再連接到裝置的任何其它的接地部分（例如，由PEN導(dǎo)體分接出的保護(hù)導(dǎo)體）。然而，允許由PEN導(dǎo)體分接出的保護(hù)導(dǎo)體和中性導(dǎo)體都超過一根以上。對保護(hù)導(dǎo)體和中性導(dǎo)體，可分別設(shè)置單獨(dú)的端子或母線。在這種情況下，PEN導(dǎo)體應(yīng)接到為保護(hù)導(dǎo)體預(yù)設(shè)的端子或母線上。(4)外部可導(dǎo)電部分不應(yīng)用作PEN導(dǎo)體。第五節(jié)低壓配電系統(tǒng)的接地型式1.接地型式低壓系統(tǒng)接地型式以拉丁字母作代號，其意義如下：第一個(gè)字母表示電源端與地的關(guān)系：T－電源端有一點(diǎn)直接接地；I－電源端所有帶電部分不接地或有一點(diǎn)通過高阻抗接地。第二個(gè)字母表示電氣裝置的外露可電導(dǎo)部分與地的關(guān)系：T－電氣裝置的外露可電導(dǎo)部分直接接地，此接地點(diǎn)在電氣上獨(dú)立于電源端的接地點(diǎn)；N－電氣裝置的外露可電導(dǎo)部分與電源端接地點(diǎn)有直接電氣連接。－后的字母用來表示中性導(dǎo)體與保護(hù)導(dǎo)體的組合情況：S－中性導(dǎo)體和保護(hù)導(dǎo)體是分開的；C－中性導(dǎo)體和保護(hù)導(dǎo)體是合一的。2.TN系統(tǒng)電源端有一點(diǎn)直接接地，電氣裝置的外露可電導(dǎo)部分通過中性導(dǎo)體或保護(hù)導(dǎo)體連接到此接地點(diǎn)。根據(jù)中性導(dǎo)體和保護(hù)導(dǎo)體的組合情況，TN系統(tǒng)的有以下三種型式：a)TN－S系統(tǒng)：整個(gè)系統(tǒng)的中性導(dǎo)體和保護(hù)導(dǎo)體是分開的（見圖14.5-1）。b)TN－C系統(tǒng)：整個(gè)系統(tǒng)的中性導(dǎo)體和保護(hù)導(dǎo)體是合一的（見圖14.5-2）。c)TN－C－S系統(tǒng)：系統(tǒng)中一部分線路的中性導(dǎo)體和保護(hù)導(dǎo)體是合一的（見圖14.5-3）。圖14.5-1TN－S系統(tǒng)圖14.5-2TN－C系統(tǒng)圖14.5-3TN－C－S系統(tǒng)3.TT系統(tǒng)電源端有一點(diǎn)直接接地，電氣裝置的外露可電導(dǎo)部分直接接地，此接地點(diǎn)在電氣上獨(dú)立于電源端的接地點(diǎn)（見圖14.5-4）。圖14.5-4TT系統(tǒng)4.IT系統(tǒng)電源端的帶電部分不接地或有一點(diǎn)通過高阻抗接地，電氣裝置的外露可電導(dǎo)部分直接接地（見圖14.5-5）。圖14.5-5IT系統(tǒng)14.5.5適用范圍TN－C系統(tǒng)特點(diǎn)：－PEN線兼有N線和PE線的作用，節(jié)省一根導(dǎo)線；－重復(fù)接地，減小系統(tǒng)總的接地電阻；－PEN線產(chǎn)生電壓降，外露可導(dǎo)電部分對地有電壓；－PEN線在系統(tǒng)內(nèi)傳導(dǎo)故障電壓；－過電流保護(hù)兼作接地故障保護(hù)。使用場所：三相負(fù)載均衡，并有熟練的維修技術(shù)人員。TN－S系統(tǒng)特點(diǎn)－PE線與N線分開，PE線非故障時(shí)不流過電流，外露可電導(dǎo)部分不帶電壓，比較安全，但多一根導(dǎo)線；－PE線在系統(tǒng)內(nèi)傳導(dǎo)故障電壓。使用場所：防電擊要求高，爆炸和有火災(zāi)危險(xiǎn)場所，建筑物內(nèi)裝有大量信息技術(shù)設(shè)備。TT系統(tǒng)特點(diǎn)－外露可電導(dǎo)部分有獨(dú)立的接地保護(hù)，不傳導(dǎo)故障電壓；－由于電源系統(tǒng)有兩個(gè)獨(dú)立接地體，發(fā)生接地故障時(shí)接地故障電流較小，不能采用過電流保護(hù)兼作接地故障保護(hù)，而采用剩余電流保護(hù)器；－因采用剩余電流保護(hù)器保護(hù)線路，雙電源（雙變壓器、變壓器與柴油發(fā)電機(jī)組）轉(zhuǎn)換時(shí)采用四極開關(guān)：－易產(chǎn)生工頻過電壓。使用場所：等電位聯(lián)結(jié)有效范圍外的戶外用電場所，城市公共用電，高壓中性點(diǎn)經(jīng)低電阻接地的變電所。IT系統(tǒng)特點(diǎn)（不引出中性線）－發(fā)生第一次接地故障時(shí)，接地故障電流僅為非故障相對地的電容電流，其值很小，外露可導(dǎo)電部分對地電壓不超過50V，不需要立即切斷故障回路，保證供電的連續(xù)性；－發(fā)生接地故障時(shí)，對地電壓升高1.73倍；－220V負(fù)載需配降壓變壓器，或由系統(tǒng)外電源專供；－安裝絕緣監(jiān)察器。使用場所：供電連續(xù)性要求較高，如應(yīng)急電源、醫(yī)院手術(shù)室等。第六節(jié)信息技術(shù)設(shè)備接地1.供電系統(tǒng)的接地型式選擇在安裝或可能安裝有重要信息技術(shù)設(shè)備的建筑物中，為了把信號電纜中通過的中性線電流所引起的EMC問題（以及在極端情況下的過電流可能性）減到最低程度，應(yīng)考慮在電源進(jìn)線點(diǎn)之后，使用單獨(dú)的保護(hù)導(dǎo)體（PE）和中性導(dǎo)體（N），見圖14.6-2。1）對PEN的電壓降ΔU；2）有限范圍的環(huán)路；3）裝置外可導(dǎo)電部分。注：在TN－S系統(tǒng)中電流將通過中性導(dǎo)體流動；而在TN－C系統(tǒng)中，電流將通過信號電纜中的屏蔽或參考地導(dǎo)體、外露可導(dǎo)電部分和裝置外可導(dǎo)電部分（例如建筑物的金屬構(gòu)件）流動。圖14.6-1建筑物中的TN－C系統(tǒng)和TN－C－S系統(tǒng)如果變壓器、電動機(jī)－交流發(fā)電機(jī)組、不間斷電源（UPS）或類似電器作為建筑物電氣裝置的組成部分以TN－C系統(tǒng)來供電，那么當(dāng)它們僅用來為信息技術(shù)設(shè)備供電時(shí)，其輸出應(yīng)為TN－S系統(tǒng)。1）沿PE導(dǎo)體避免了電壓降ΔU；2）有限范圍的環(huán)路；注：在TN－S系統(tǒng)中避免中性導(dǎo)體電流的分流。圖14.6-2在建筑物系統(tǒng)中采用TN－S系統(tǒng)以避免在聯(lián)結(jié)結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)中性導(dǎo)體電流2.信息技術(shù)設(shè)備的接地IEC標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，在一個(gè)建筑物內(nèi)的電氣裝置只允許有一個(gè)共用的接地裝置，并采取等電位聯(lián)結(jié)，消除或減少電位差。信息技術(shù)設(shè)備只能通過PE線與共用接地裝置連接，并實(shí)施等電位聯(lián)結(jié)，以等電位聯(lián)結(jié)系統(tǒng)的電位作為信息技術(shù)設(shè)備的參考電位。IEC標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)為，50mm2銅質(zhì)導(dǎo)體作為接地干線，是材料成本與阻抗之間最好的結(jié)合，10mm2銅質(zhì)導(dǎo)體作為功能接地最小截面。信息技術(shù)設(shè)備接地方法及等電位聯(lián)結(jié)方法，如以下所述：(1)環(huán)形連接的保護(hù)導(dǎo)體如圖14.6-3-1所示，等電位聯(lián)結(jié)網(wǎng)絡(luò)是等電位聯(lián)結(jié)環(huán)形導(dǎo)體，用電設(shè)備保護(hù)接地與功能接地就進(jìn)與等電位聯(lián)結(jié)環(huán)形導(dǎo)體連接，等電位聯(lián)結(jié)環(huán)形導(dǎo)體的敷設(shè)應(yīng)方便連接。圖14.6-3－1環(huán)形連接的保護(hù)導(dǎo)體(2)放射狀連接的保護(hù)導(dǎo)體如圖14.6-3-2所示，此法使用了與電源導(dǎo)體在一起的保護(hù)導(dǎo)體。每臺設(shè)備的保護(hù)導(dǎo)體為電磁干擾（電源帶來的瞬變除外）提供了一個(gè)阻抗相對較高的通路，從而使信息技術(shù)設(shè)備間的信號電纜承受著大部分引入的噪聲。因此設(shè)備本身必需具有令人滿意的高抗干擾性能。由于信息技術(shù)設(shè)備提供了專用的電源回路和接地系統(tǒng)，而它們與其他電源回路和接地系統(tǒng)及外部金屬物體相隔離，因此使引入的干擾大量減小。在某些情況下信息技術(shù)設(shè)備的放射狀連接的功能接地和保護(hù)導(dǎo)體的星狀接地點(diǎn)（如相關(guān)配電盤中的PE母線），可以通過連接到主接地端子的一個(gè)單獨(dú)的專用絕緣導(dǎo)體接地。圖14.6-3－2放射狀連接的保護(hù)導(dǎo)體(3)局部網(wǎng)狀－放射狀連接的等電位聯(lián)結(jié)系統(tǒng)如圖14.6-4所示，將信息技術(shù)系統(tǒng)的各組成部分等電位聯(lián)結(jié)到一個(gè)局部網(wǎng)上，能使常規(guī)的保護(hù)導(dǎo)體作用得到了補(bǔ)充。這樣做能夠在靠近等電位網(wǎng)上為信號互聯(lián)的各組成部分之間提供一個(gè)低阻抗的參考電位平面，其阻抗取決于頻率和網(wǎng)孔間隔。與方法1相同，由于整個(gè)信息技術(shù)系統(tǒng)的電源回路和接地系統(tǒng)，包括等電位聯(lián)結(jié)網(wǎng)，與其他電源回路和接地系統(tǒng)以及外部可導(dǎo)電部分（如建筑物金屬件）相隔離，因此抗干擾性能得到了提高。相互間有連接信號電纜或控制電纜的用電設(shè)備應(yīng)置于局部網(wǎng)狀范圍內(nèi)。圖14.6-4局部網(wǎng)狀－放射狀連接的等電位聯(lián)結(jié)系統(tǒng)(4)網(wǎng)狀－放射狀連接的等電位聯(lián)結(jié)系統(tǒng)如圖14.6-5所示，這種方法可提供足夠低的阻抗，解決只具有一般抗干擾能力的設(shè)備上的大部分噪聲問題，解決效果取決于工作和干擾頻譜及網(wǎng)孔間隔。相互間有連接信號電纜或控制電纜的用電設(shè)備或無連接信號電纜或控制電纜的用電設(shè)備都可置于網(wǎng)狀范圍內(nèi)。圖14.6-5網(wǎng)狀－放射狀連接的等電位聯(lián)結(jié)系統(tǒng)(5)信息技術(shù)設(shè)備供電信息技術(shù)設(shè)備電源大部分采用低壓交流經(jīng)降壓變壓器降壓后整流（如圖14.6-6所示）直流供電或經(jīng)開關(guān)電源供電（如圖14.6-7所示），但在交流側(cè)均加L、C組成的高通濾波器，對地有泄漏電流。圖14.6-6降壓變壓器的直流電源示意圖圖14.6-7開關(guān)電源示意圖接至信息技術(shù)設(shè)備電源的PE導(dǎo)體完好無損時(shí)，濾波器中的電容器通過PE導(dǎo)體泄漏微量電流，信息技術(shù)設(shè)備外露可導(dǎo)電部分為低電位，對人體不產(chǎn)生電擊，如圖14.6-8所示。圖14.6-8PE導(dǎo)體完好無損時(shí)不產(chǎn)生電擊示意圖圖14.6-9PE導(dǎo)體折斷時(shí)產(chǎn)生電擊示意圖接至信息技術(shù)設(shè)備電源的PE導(dǎo)體因某種原因折斷，如圖14.6-9所示，交流供電的相導(dǎo)體經(jīng)濾波器中的電容器、信息技術(shù)設(shè)備外露可導(dǎo)電部分、人體的阻抗ZT、人體的接地電阻RS、配電變壓器中性點(diǎn)的接地電阻RB形成回路，對人體產(chǎn)生電擊。為了避免此類故障發(fā)生，設(shè)備泄漏電流超過10mA時(shí)，應(yīng)采取以下措施：1)高度牢靠的保護(hù)（接地）回路保護(hù)導(dǎo)體應(yīng)具有熱穩(wěn)定所要求的截面或符合下述規(guī)定的截面，在兩者中取較大者。a)當(dāng)采用獨(dú)立的保護(hù)導(dǎo)體時(shí)，應(yīng)是一根截面積不小于10mm2的導(dǎo)體或是兩根有獨(dú)立端頭的，每根截面積不小于4mm2的導(dǎo)體。b)當(dāng)保護(hù)導(dǎo)體與供電導(dǎo)體合在一根多芯電纜中時(shí)，電纜中所有導(dǎo)體截面積總和應(yīng)不小于10mm2.c)當(dāng)保護(hù)導(dǎo)體裝在剛性或柔性金屬導(dǎo)管內(nèi)并與導(dǎo)管并接時(shí)，應(yīng)采用不小于2.5mm2的導(dǎo)體。d)符合要求的剛性或柔性金屬導(dǎo)管、金屬母線槽和槽盒以及金屬屏蔽層和鎧裝。2)使用雙繞組變壓器當(dāng)設(shè)備是通過雙繞組變壓器供電或通過其它輸入與輸出回路相互隔開的機(jī)組（如電動發(fā)電機(jī)）供電時(shí)，其二次回路建議采用TN－S系統(tǒng)。目的是使泄漏電流的通路局部化和減少該通路連續(xù)性被中斷的可能性。為易于表達(dá)，圖14.6-10中只畫了單相系統(tǒng),系統(tǒng)可以是三相的。初級和次級回路的控制和保護(hù)措施未在圖中標(biāo)示。C為濾波電容器。L1和L2（或N）是接至電源進(jìn)線的連接導(dǎo)體。PE是從設(shè)備的可觸及部分到電氣裝置主接地端子的連接導(dǎo)體，它既用作Ⅰ類設(shè)備的保護(hù)導(dǎo)體，也用作Ⅱ類設(shè)備的功能接地導(dǎo)體。因隔離變壓器后的PE導(dǎo)體在用電設(shè)備使用范圍內(nèi)，便于觀察與檢測；隔離變壓器前PE導(dǎo)體折斷時(shí)，采用隔離變壓器供電，不會產(chǎn)生電擊。圖14.6-10隔離變壓器的連接方法第七節(jié)等電位聯(lián)結(jié)與特低電壓1.等電位聯(lián)結(jié)將建筑物電氣裝置內(nèi)外露可導(dǎo)電部分、電氣裝置外可導(dǎo)電部分、人工或自然接地體用導(dǎo)體連接起來以達(dá)到減少電位差稱為等電位聯(lián)結(jié)。等電位聯(lián)結(jié)也有不與人工或自然接地體連接的，稱為不接地的等電位聯(lián)結(jié)。等電位聯(lián)結(jié)有主等電位聯(lián)結(jié)、局部等電位聯(lián)結(jié)和輔助等電位聯(lián)結(jié)之分。所謂主等電位聯(lián)結(jié)乃是將建筑物內(nèi)的下列導(dǎo)電部分匯接到進(jìn)線配電箱近旁的接地母排(主接地端子板)上而互相聯(lián)結(jié)：——進(jìn)線配電箱的PE（PEN）母排；——自接地極引來的接地干線（如需要）；——建筑物內(nèi)的公用設(shè)施金屬管道，如煤氣管道、上下水管道，以及暖氣、空調(diào)等的干管；——建筑物的金屬結(jié)構(gòu)；——鋼筋混凝土內(nèi)的鋼筋網(wǎng)。需要說明，煤氣管和暖氣管可進(jìn)行主等電位聯(lián)結(jié)，但不允許用作接地體。因?yàn)槊簹夤艿涝谌霊艉髴?yīng)插入一段絕緣部分，并跨接一過電壓保護(hù)器；戶外地下暖氣管因包有隔熱材料，與地非良好接觸。局部等電位聯(lián)結(jié)是在建筑物內(nèi)的局部范圍內(nèi)按主等電位聯(lián)結(jié)的要求再做一次等電位聯(lián)結(jié)。輔助等電位聯(lián)結(jié)則是在伸臂范圍內(nèi)有可能出現(xiàn)危險(xiǎn)電位差的可同時(shí)接觸的電氣設(shè)備之間或電氣設(shè)備與裝置外可導(dǎo)電部分(如金屬管道、金屬結(jié)構(gòu)件)之間直接用導(dǎo)體作聯(lián)結(jié)。圖14.7-1主等電位聯(lián)結(jié)示意2等電位聯(lián)結(jié)作用(1)降低預(yù)期接觸電壓圖14.7-2TN系統(tǒng)等電位聯(lián)結(jié)作用以接地型式TN－C－S系統(tǒng)為例加以說明，圖14.7-2為常用的TN-C-S系統(tǒng)，在電源進(jìn)線處PEN線分成PE線和N線(N線從此處開始與PE線絕緣)，設(shè)有重復(fù)接地，不安裝主等電位聯(lián)結(jié),如果設(shè)備發(fā)生接地故障，忽略接地故障點(diǎn)的阻抗，RA與RB串聯(lián)后再與ZPEN并聯(lián)，RA+RB>>ZPEN；人體阻抗Zh與鞋襪和地板電阻Rp串聯(lián)后再與ZPE并聯(lián)，Zh+Rp>>ZPE，接地故障電流Id流經(jīng)相線和PE線、PEN線，返回變壓器低壓繞組，即式中－U0相對地標(biāo)稱電壓，V；－ZT變壓器零序阻抗，Ω；－ZL相線阻抗，Ω；－ZPE電氣裝置內(nèi)部PE線阻抗，Ω；－ZPEN電氣裝置外部PEN線阻抗，Ω。預(yù)期故障電壓UT1可用下式計(jì)算：

做了主等電位聯(lián)結(jié)后預(yù)期接觸電壓為從以上兩式可知，做了主等電位聯(lián)結(jié)后，減少的預(yù)期接觸電壓為從圖14.7-2可知，做了主等電位聯(lián)結(jié)后，在主等電位聯(lián)結(jié)區(qū)內(nèi)，作為主等電位聯(lián)結(jié)組成部分的建筑物基礎(chǔ)鋼筋、金屬結(jié)構(gòu)件、金屬管道、金屬電纜橋架、電纜金屬護(hù)套、敷設(shè)電纜或?qū)Ь€金屬管等自然接地體，接地電阻值較小，已起到重復(fù)接地的作用。IEC標(biāo)準(zhǔn)沒有規(guī)定必須為重復(fù)接地做人工接地體，也沒有明確規(guī)定重復(fù)接地的電阻值。電源線路中PEN線上的電壓降雖不在建筑物內(nèi)產(chǎn)生接觸電壓，但它能使接地母排對地電位升高。由于在主等電位聯(lián)結(jié)范圍內(nèi)電氣裝置外露可導(dǎo)電部分和裝置外可導(dǎo)電部分都和接地母排相連通，其電位都同樣升高而基本處于同一電位上，人體接觸這些導(dǎo)電部分時(shí)，沒有接觸不同電位，自然不存在電擊危險(xiǎn)的。(2)消除自建筑物外沿PEN線或PE線竄入的危險(xiǎn)故障電壓TN系統(tǒng)內(nèi)因絕緣損壞發(fā)生接地故障后有三種可能情況：一是故障點(diǎn)相接觸的兩金屬部分因數(shù)百以至數(shù)千安的電流通過，熔化成團(tuán)而脫離接觸，接地故障自然消失；二是兩金屬部分熔化成團(tuán)脫離接觸后引燃電弧，形成大故障點(diǎn)阻抗的電弧性接地故障，由于相當(dāng)大一部分的線路電壓降落在電弧上，接觸電壓相對減少，它的后果大多是火災(zāi)而非人身電擊；三是兩金屬部分熔化后互相焊牢，使故障繼續(xù)存在，其故障點(diǎn)阻抗可忽略不計(jì)，其后果大多是人身電擊，這就是接地故障。正是由于接地故障電壓存在，沿PEN線或PE線竄入的危險(xiǎn)故障電壓易引起的電擊。－保護(hù)裝置未動作而引起的接地故障電壓；－當(dāng)電源干線中的PEN線折斷時(shí)(俗稱斷零)，由于三相負(fù)荷不均衡，負(fù)荷側(cè)中性點(diǎn)漂移，也能使PEN線和設(shè)備外殼對地帶電位。如果建筑物內(nèi)有主等電位聯(lián)結(jié)，使外露可導(dǎo)電部分都處于該電位，同樣也可消除由此引起的電擊危險(xiǎn)；－高壓系統(tǒng)中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地發(fā)生接地故障引起的低壓系統(tǒng)接地故障電壓；－高壓系統(tǒng)中性點(diǎn)經(jīng)低電阻接地系統(tǒng)發(fā)生接地故障引起的低壓系統(tǒng)接地故障電壓。雖然PEN線或PE線上存在危險(xiǎn)故障電壓，但由于PEN線或PE線在建筑物內(nèi)均已等電位聯(lián)結(jié)，在等電位聯(lián)結(jié)范圍內(nèi)人體同時(shí)可觸及的電氣裝置內(nèi)、外外露可導(dǎo)電部分基本上處于同一電位，火災(zāi)及人身電擊自然不會產(chǎn)生。(3)減少保護(hù)裝置據(jù)拒動帶來的危害保護(hù)裝置據(jù)拒動是由于：－保護(hù)裝置內(nèi)的電子元器件的老化，溫度漂移或干擾等；－保護(hù)裝置的動作值改變，裝置投入運(yùn)行后，增加供電容量或串級保護(hù)需要，電子脫扣器受環(huán)境溫度的影響等；－增加供電的線路長度，阻抗加大；－保護(hù)裝置開斷較大的短路電流，觸頭表面被拉毛，觸頭接觸電阻加大；－保護(hù)裝置脫扣器供電電源與發(fā)生接地故障同相序，接地故障造成脫扣器供電電壓低于要求值。等電位聯(lián)結(jié)可以降低故障回路阻抗，縮短保護(hù)裝置的動作時(shí)間，降低接觸電壓。<<低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范>>（GB50054－95）第4.4.4條明確規(guī)定，采用接地故障保護(hù)時(shí)，應(yīng)做等電位聯(lián)結(jié)，也符合IEC標(biāo)準(zhǔn)將等電位聯(lián)結(jié)規(guī)定為自動切斷故障電源后備措施，以防止電擊發(fā)生。(4)等電位聯(lián)結(jié)是電磁兼容（EMC）主要措施之一1）有利于消除雷擊電磁脈沖干擾等電位聯(lián)結(jié)減小需要防雷空間內(nèi)各金屬部件和各系統(tǒng)之間的電位差。穿過各防雷區(qū)界面的金屬物和系統(tǒng)，以及在一個(gè)防雷區(qū)內(nèi)部的金屬物及系統(tǒng)均應(yīng)在界面處做符合要求的等電位聯(lián)結(jié)。圖14.7-3各防雷保護(hù)區(qū)間的等電位聯(lián)結(jié)示意圖2）信息技術(shù)設(shè)備的電磁兼容信息技術(shù)裝置或設(shè)備可能因?yàn)樵谠O(shè)備中或互連的設(shè)備間感應(yīng)產(chǎn)生的電流或電壓而出錯(cuò)。干擾的原因包括雷電或負(fù)載的通斷、靜電放