低壓接地系統(tǒng)介紹

接地系統(tǒng)匯報提綱接地概念及分類123PCB中的接地形式低壓配電系統(tǒng)的接地形式2什么是接地一個比較通用的定義是“接地是電流返回其源的低阻抗通道”。接地概念及分類3一接地的分類接地按其作用可以分為兩類:●保護(hù)人員和設(shè)備不受損害叫保護(hù)接地●保障設(shè)備的正常運行的叫工作接地這里的分類是指接地工程設(shè)計施工中考慮的各種要求,并不表示每種“地”都需要獨立開來。相反,除了有地電信號抗干擾、設(shè)備本身專門要求等特殊要求之外,提倡盡量采用聯(lián)合接地的方案。接地概念及分類4保護(hù)接地（PE）防雷接地防雷接地是受到雷電襲擊（直擊、感應(yīng)或線路引入）時,為防止造成損害的接地系統(tǒng)。常有信號（弱電）防雷地和電源（強(qiáng)電）防雷地之分,區(qū)分的原因不僅僅是因為要求接地電阻不同,而且在工程實踐中信號防雷地常附在信號獨立地上,和電源防雷地分開建設(shè)。2.機(jī)殼安全接地機(jī)殼安全接地是將系統(tǒng)中平時不帶電的金屬部分（機(jī)柜外殼）與地之間形成良好的導(dǎo)電連接,以保護(hù)設(shè)備和人身安全。接地概念及分類5工作接地（GND）工作接地是為了使系統(tǒng)以及與之相連的儀表均能可靠運行并保證測量和控制精度而設(shè)的接地。電源地電源地是系統(tǒng)電源零電位的公共基準(zhǔn)地線。由于電源往往同時供電給系統(tǒng)的各個單元,而各個單元要求的供電性質(zhì)和參數(shù)可能有很大差別,因此既要保證電源穩(wěn)定可靠的工作,又要保證其他單元穩(wěn)定可靠的工作。2.功率地功率地是負(fù)載電路或功率驅(qū)動電路的零電位的公共基準(zhǔn)地線。由于負(fù)載電路或功率驅(qū)動電路的電流較強(qiáng)、電壓較高,所以功率地線上的干擾較大,因此功率地必須與其他弱電地分別設(shè)置,分別布線,以保證整個系統(tǒng)穩(wěn)定可靠地工作。接地概念及分類63.信號地信號地（SG）是各種物理量的傳感器和信號源零電位以及電路中信號的公共基準(zhǔn)地線（相對零電位）。此處信號一般指模擬信號或者能量比較弱的數(shù)字信號,易受電源波動或者外界因素的干擾,導(dǎo)致信號的信噪比（信號中有效成分的功率與噪聲成分功率之比）下降。信號地通常需要采取隔離技術(shù)。4.模擬地數(shù)字地（DG）是系統(tǒng)中模擬電路零電位的公共基準(zhǔn)地線。由于模擬電路既承擔(dān)小信號的處理,有承擔(dān)大信號的功率處理；既有低頻的處理,又有高頻處理；模擬量從能量、頻率、時間等都很大的差別,因此模擬電路既易受干擾,又可能產(chǎn)生干擾。所以對模擬地的接地點選擇和接地線的敷設(shè)更要充分考慮。減小地線的導(dǎo)線電阻,將電路中的模擬和數(shù)字分開,最后通過電感濾波和隔離,匯接到一起。接地概念及分類75.數(shù)字地模擬地（DG）是系統(tǒng)中數(shù)字電路零電位的公共基準(zhǔn)地線。由于數(shù)字電路工作在脈沖狀態(tài),特別是脈沖的前后沿較陡或頻率較高時,會在電源系統(tǒng)中產(chǎn)生比較大的毛刺,易對模擬電路產(chǎn)生干擾。所以對數(shù)字地的接地點選擇和接地線的敷設(shè)要充分考慮。盡量將電路中的模擬和數(shù)字分開,最后通過電感濾波和隔離,匯接到一起。6.懸浮地懸浮地（FG）是系統(tǒng)中部分電路的地與整個系統(tǒng)的地不直接連接,而是通過變壓器耦合或者直接不連接,處于懸浮狀態(tài)。該部分電路的電平時相對于自己“地”的電位。常用在小信號的提取系統(tǒng)或者強(qiáng)電和弱電混合系統(tǒng)中。接地概念及分類8接地的概念及分類9在低頻電路中,信號的工作頻率小于1MHZ,它的布線和器件間的電感影響較小,而接地電路形成的環(huán)流對干擾影響較大,因而采用一點接地。當(dāng)信號工作頻率大于10MHZ時,地線上具有電感因而增加了地線阻抗,同時各地線之間又產(chǎn)生電感耦合,地線阻抗變得很大,此時應(yīng)盡量降低地線阻抗,應(yīng)就近多點接地。PCB中接地的形式PCB中接地的形式單點接地（小于1MHZ）把整個電路系統(tǒng)中的一個結(jié)構(gòu)點看作接地參考點,所有對地連接都接到這一點上,并設(shè)置一個安全接地螺栓。PCB中接地的形式2.多點接地（大于10MHZ）采用多點接地時,盡量找最接近的低阻值接地面接地。此處電路板最好設(shè)計為多層電路（4層以上）,提供一層作為地平面。PCB中接地的形式3.混合接地（1MHz~10MHz）當(dāng)接地線的長度小于工作信號波長的1/20時,采用單點接地式,否則采用多點接地式。根據(jù)系統(tǒng)的需求和電路的需求進(jìn)行合理的安排。4.懸浮接地低壓配電系統(tǒng)的接地形式低壓配電系統(tǒng)的接地中性線、保護(hù)線和保護(hù)中性線我國的220/380V低壓配電系統(tǒng),廣泛采用中性點直接接地的運行方式,而且引出有中性線（N）、保護(hù)線（PE）或保護(hù)中性線（PEN）。中性線（N）其功能一是用來接采用額定電壓為系統(tǒng)相電壓的單相用電設(shè)備的,二是用來傳導(dǎo)三相系統(tǒng)中的不平衡電流和單相電流,三是減小負(fù)荷中性點的電位偏移。保護(hù)線（PE）是為保障人身安全、防止發(fā)生觸電事故用的接地線。系統(tǒng)中所有設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分（指正常不帶電但故障情況下可能帶電的易被觸及的導(dǎo)電部分,如金屬外殼、金屬構(gòu)架等）通過保護(hù)線接地,可在設(shè)備發(fā)生接地故障時減小觸電危險。保護(hù)中性線（PEN線）兼有中性線（N線）和保護(hù)線（PE線）的功能。這種保護(hù)中性線在我國統(tǒng)稱為“零線”。14低壓接地系統(tǒng)中的符號1.國際工委員會規(guī)定的供電方式符號中,第一個字母表示電力（電源）系統(tǒng)對地關(guān)系。T表示中性點直接接地；I表示電源端所有帶電部分不接地或有一點通過高阻抗接地。2.第二個字母表示用電裝置外露的可導(dǎo)電部分對地的關(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,它與系統(tǒng)中的其他任何接地點無直接關(guān)系；N表示負(fù)載采用接零保護(hù),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。3.第三個字母表示工作零線與保護(hù)線的組合關(guān)系。如C表示中性導(dǎo)體和（中性線）與保護(hù)導(dǎo)體（保護(hù)線）是合一的,如TN-C；S表示中性線與保護(hù)線是嚴(yán)格分開的,所以PE線稱為專用保護(hù)線,如TN-S。低壓配電系統(tǒng)的接地形式低壓配電系統(tǒng)的接地形式低壓配電系統(tǒng)的接地型式

低壓配單系統(tǒng)，按其保護(hù)接地型式分為TN系統(tǒng)、TT系統(tǒng)和IT系統(tǒng)。TN系統(tǒng)其電源中性點直接接地，其中所有設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分均接公共保護(hù)接地線（PE線）或公共保護(hù)中性線（PEN線）。這種接公共PE線或PEN線的方式，統(tǒng)稱“接零”。TN系統(tǒng)又分三種型式:低壓配電系統(tǒng)的接地形式TN-C系統(tǒng)系統(tǒng)中的N線與PE線合為一根PEN線,所有設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分均接PEN線,如圖所示。其中PEN線可有電流通過,因此通過PEN線可對有些設(shè)備產(chǎn)生電磁干擾。

注意:由于PEN線以保護(hù)為主，因此TN-C接地系統(tǒng)中，在任何情況下PEN線不得斷開。如果PEN斷線，還可使接PEN線的設(shè)備外露可導(dǎo)電部分（如外殼）帶電，對人可有觸電危險。因此，TN-C接地系統(tǒng)的PEN線必須多點重復(fù)接地。為什么接零保護(hù)的零線要進(jìn)行重復(fù)接地？采用保護(hù)接零的電網(wǎng)中，保護(hù)中性線必須按規(guī)定重復(fù)接地，以免在保護(hù)中性線斷線情況下，電工設(shè)備接零外殼可能發(fā)生的帶電危險。重復(fù)接地在電網(wǎng)接零處或附近規(guī)定的地點,保護(hù)中性線上加裝接地裝置的措施。如果無重復(fù)接地,當(dāng)零線發(fā)生意外斷線時,斷線后面任一設(shè)備均會因絕緣損壞而使外殼帶電,這一電壓通過中性線引到所有接零設(shè)備的外殼,操作人員接觸任一設(shè)備的外殼,都會存在危險。有了重復(fù)接地裝置,在發(fā)生上述情況時,就產(chǎn)生接地電流_x001A_I_x001B_??_x001B_。若忽略火線與零線的導(dǎo)線電阻,則接地電流為斷線后面零線上的電壓/（_x001A_r_x001B_??_x001B__x001B_+_x001A_r_x001B_??_x001B_′_x001B_）為,使_x001A_r_x001B_??_x001B_′_x001B_足夠小時,中性線上呈現(xiàn)的電壓_x001A_U_x001B_0_x001B_可以小于安全電壓50V。重復(fù)接地一般布置在容量較大的用電設(shè)備、線路的分支點、線路終點等處。低壓配電系統(tǒng)的接地形式TN-C系統(tǒng)采用的保護(hù)裝置

TN-C系統(tǒng)中一般不安裝RCD漏電保護(hù)器。由于故障電流大,能把閘刀開關(guān)或熔斷器內(nèi)的保險絲熔斷,所以使用過電流保護(hù)裝置來切斷電源。低壓配電系統(tǒng)的接地形式TN-S系統(tǒng)系統(tǒng)中的N線與PE線完全分開,所有設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分均接PE線,如圖所示。PE中無電流通過，因此對接PE的設(shè)備不會產(chǎn)生電磁干擾。如果PE線斷線，正常情況下也不會使接PE線的設(shè)備外露可導(dǎo)電部分帶電；但在有設(shè)備發(fā)生一相接殼故障時，將使其他接PE線的設(shè)備外露可導(dǎo)電部分帶電，對人有觸電危險。注意:PE線在任何情況下不得斷開。低壓配電系統(tǒng)的接地形式這張圖是典型的TN-S接地系統(tǒng)，其下部的兩個用電設(shè)備都發(fā)生了單相接地故障。左邊的用電設(shè)備配套的是斷路器，右邊的用電設(shè)備配套的是漏電斷路器。這兩者有何區(qū)別？低壓配電系統(tǒng)的接地形式結(jié)論:漏電保護(hù)器的保護(hù)靈敏度大于普通的斷路器。因此，TN-S系統(tǒng)中多采用漏電保護(hù)器。TN-C-S系統(tǒng)系統(tǒng)的前一部分全為TN-C系統(tǒng)，而后面則有一部分為TN-S系統(tǒng)，PEN線在中間再次接地，然后分開為N和PE。從此以后，N和PE不能再合并。注意:前半部分中的零線PEN不允許被切斷。后半段的N線可以被切斷，PE線不允許被切斷。低壓配電系統(tǒng)的接地形式TN系統(tǒng)總結(jié)TN系統(tǒng)具有工作接地,因此在TN系統(tǒng)下一旦發(fā)生單相接地故障,故障電流經(jīng)過PEN線或PE線返回電源,且其電流近似等于相對N的短路電流。所以,TN系統(tǒng)又被稱為大電流接地系統(tǒng)。TN-C系統(tǒng)不適用于對抗電磁干擾和安全要求較高的場所。但由于N線與PE線合一,從而可節(jié)約有色金屬和投資。該系統(tǒng)過去在我國低壓配電系統(tǒng)中應(yīng)用最為普遍,但現(xiàn)在在安全要求較高的場所包括住宅建筑、辦公大樓及要求抗電磁干擾的場所均不允許采用了。TN-S系統(tǒng)由于N線與PE線分開,與上述TN-C系統(tǒng)相比,在有色金屬消耗量和投資方面均有增加。該系統(tǒng)現(xiàn)廣泛應(yīng)用在對安全要求及抗電磁干擾要求較高的場所,如重要辦公地點、實驗場所和居民住宅等處。TN-C-S供電系統(tǒng)是在TN-C系統(tǒng)上臨時變通的做法。當(dāng)三相電力變壓器工作接地情況良好、三相負(fù)載比較平衡時,TN-C-S系統(tǒng)在施工中實踐效果還是可行的。但是,在三相負(fù)載不平衡、施工工地有專用的電力變壓器時,必須采用TN-S方式供電系統(tǒng)。

低壓配電系統(tǒng)的接地形式TT系統(tǒng)其電源中性點也直接接地,其中所有設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分均各自經(jīng)PE線單獨接地如圖所示。由于各設(shè)備的PE線之間無電氣聯(lián)系,因此相互之間無電磁干擾。由于該單相故障電流小于TN系統(tǒng)中的電流,因此在TT系統(tǒng)中推薦使用RCD漏電保護(hù)器。低壓配電系統(tǒng)的接地形式IT系統(tǒng)其電源中性點不接地或經(jīng)約1000Ω阻抗接地,其中所有設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分也都各自經(jīng)PE線單獨接地,如圖所示。此系統(tǒng)中各設(shè)備之間也不會發(fā)生電磁干擾,且在發(fā)生一相接地故障時,三相用電設(shè)備及接線電壓的單相設(shè)備仍可繼續(xù)運行。但需在低壓進(jìn)線側(cè)裝設(shè)絕緣監(jiān)測裝置,以便在發(fā)生一相接地故障時發(fā)出報警信號。低壓配電系統(tǒng)的接地形式保護(hù)接地在中性點不接地的三相電源系統(tǒng)中,當(dāng)接到這個系統(tǒng)上的某電氣設(shè)備因絕緣損壞而使外殼帶電時,如果人站在地上用手觸及外殼,由于輸電線與地之間有分布電容存在,將有電流通過人體及分布電容回到電源,使人觸電,如圖所示。在一般情況下這個電流是不大的。但是,如果電網(wǎng)分布很廣,或者電網(wǎng)絕緣強(qiáng)度顯著下降,這個電流可能達(dá)到危險程度,這就必須采取安全措施。低壓配電系統(tǒng)的接地形式保護(hù)接地原理保護(hù)接地就是把電氣設(shè)備的金屬外殼用足夠粗的金屬導(dǎo)線與大地可靠地連接起來。電氣設(shè)備采用保護(hù)接地措施后,設(shè)備外殼已通過導(dǎo)線與大地有良好的接觸,則當(dāng)人體觸及帶電的外殼時,人體相當(dāng)于接地電阻的一條并聯(lián)支路,如圖