一、接地簡(jiǎn)述

接地（earthing）接地指電力系統(tǒng)和電氣裝置的中性點(diǎn)、電氣設(shè)備的外露導(dǎo)電部分和裝置外導(dǎo)電部分經(jīng)由導(dǎo)體與大地相連。可以分為工作接地、防雷接地和保護(hù)接地。

二、接地分類及作用

按帶電性質(zhì)可分為交流接地系統(tǒng)和直流接地系統(tǒng)兩大類。按用途可分為工作接地系統(tǒng)、保護(hù)接地系統(tǒng)和防雷接地系統(tǒng)。而防雷接地系統(tǒng)中又可分為設(shè)備防雷和建筑防雷。

2.1交流接地系統(tǒng)

交流接地系統(tǒng)有工作接地和保護(hù)接地。

(1)所謂工作地，在低壓交流電網(wǎng)中是三相電源中的中性點(diǎn)直接接地

(2)所謂保護(hù)接地，是指電氣設(shè)備在正常情況下與帶電部分絕緣的金屬外殼與接地裝置進(jìn)行良好的電氣連接。

2.2直流接地系統(tǒng)

直流接地系統(tǒng)的分類

根據(jù)性質(zhì)和用途的不同，直接接地系統(tǒng)可分為工作接地和保護(hù)接地。

工作接地用于保護(hù)通信設(shè)備和直流通信電源設(shè)備的正常運(yùn)行;

保護(hù)接地用于保護(hù)人身和設(shè)備。

2)直流工作接地的作用

電力工程利用大地作為良好的參考零電位，保證各通信設(shè)備之間甚至各局(站)之間的參考電位無差，從而保證通信設(shè)備的正常運(yùn)行。

減少由于用戶線路對(duì)地絕緣不良而引起的通信回路間的串?dāng)_。

3)直流保護(hù)接地作用

防止在損壞直流設(shè)備的絕緣時(shí)對(duì)設(shè)備造成電擊，確保維護(hù)人員的人身安全。

降低設(shè)備和電路中的電磁感應(yīng)，保持穩(wěn)定的電勢(shì)，達(dá)到屏蔽的目的，減少噪聲干擾，防止靜電。

2.3聯(lián)合接地系統(tǒng)

1)聯(lián)合接地系統(tǒng)的組成

聯(lián)合接地系統(tǒng)由接地體、接地引入線、接地匯集線和接地線組成。

2)聯(lián)合接地系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)

(1)地電位平衡，同一層各線路系統(tǒng)電位大致相等，消除危及設(shè)備的電位差。

②公共接地母線建立了全球參考零電位點(diǎn)。當(dāng)?shù)仉妱?shì)上升時(shí)，各處地電勢(shì)一致地上升，幾乎在任何時(shí)候都沒有電位差。

③消除了接地系統(tǒng)的干擾。通常根據(jù)不同的電氣特性設(shè)計(jì)各種接地系統(tǒng)。它們相互作用，現(xiàn)在使用接地系統(tǒng)，接地系統(tǒng)工作時(shí)不受干擾。

(4)電磁兼容性能更好。由于強(qiáng)、弱電流、高、低頻電流等電位，以及分屏蔽設(shè)備和分支接地線的方法，提高了電磁兼容性能。

2.4防雷接地

通信局(站)防雷接地有兩種:

(一)一是為保護(hù)建筑物或天線免受雷擊而專門設(shè)置避雷針避雷接地裝置，由建筑部門設(shè)計(jì)安裝;

(2)另一種是為防止雷擊過電壓對(duì)通信設(shè)備或電力設(shè)備造成損害，需要安裝避雷器和埋設(shè)防雷接地裝置。例如，高壓避雷器的下端接接地裝置。

三、保護(hù)接地和保護(hù)歸零

3.1接地和接地設(shè)備

電氣設(shè)備的一部分與地球之間良好的電氣連接稱為接地。

接地裝置由接地體和接地線兩部分組成。

(1)埋在地下，與地球直接接觸的金屬導(dǎo)體，稱為接地體或接地極。專門用于接地和人工安裝的接地體，稱為人工接地體。也用作與大地直接接觸的各種金屬構(gòu)件的接地體，建筑物的基礎(chǔ)，稱為自然接地體。

(2)電氣設(shè)備的接地體與金屬外殼之間的連接線稱為接地線。設(shè)備正常運(yùn)行時(shí)，地線不攜帶電流，但在發(fā)生故障時(shí)通過接地故障電流。接地線分為接地干線和接地支路。由幾個(gè)接地體通過接地線在地面上相互連接而成的一個(gè)整體稱為接地網(wǎng)。

1、接地體;2、接地線;3.接地支線;4、設(shè)備

3.2接地電流和接地電壓

當(dāng)電氣設(shè)備發(fā)生接地故障時(shí)，電流通過接地體呈半球形分布到地球上，這種電流稱為接地電流。試驗(yàn)表明，在距離單接地體或接地故障點(diǎn)約20米的地方，實(shí)際上，色散電阻已經(jīng)接近于零，此電勢(shì)為零，稱為電“地”或“地”。電氣設(shè)備的接地部分與零電位“地”(“地”)之間的電位差稱為接地部分對(duì)地的電壓。

3.3接觸電壓和步進(jìn)電壓

接觸電壓是指設(shè)備絕緣損壞時(shí)，機(jī)體同時(shí)接觸的兩個(gè)部分之間的電位差。如果站在發(fā)生接地故障的設(shè)備旁邊，手接觸到設(shè)備的金屬外殼，則手和腳之間的電位差為接觸電壓。

步進(jìn)電壓是指在故障點(diǎn)附近行走時(shí)兩腳之間的電位差。在避雷裝置釋放雷電電流的帶電斷流點(diǎn)和接地體附近行走時(shí)，也存在階梯電壓。

階躍電壓與到接地點(diǎn)的距離有關(guān)。距離短路接地點(diǎn)越遠(yuǎn)，階躍電壓越小。當(dāng)它是20米遠(yuǎn)，階躍電壓近似為零。因此，在敷設(shè)變壓器、配電站接地裝置時(shí)，接地網(wǎng)電位分布應(yīng)盡量均勻，以降低接觸電壓和步進(jìn)電壓。

四、接地的種類

4.1工作接地

工作接地用于保證電力系統(tǒng)和電氣設(shè)備的正常運(yùn)行，如電源中性點(diǎn)接地、防雷裝置接地等。

每一種工作接地都有自己的功能。例如,電源的中性點(diǎn)直接接地,可保持地面的相電壓的三相系統(tǒng)操作,和電源的中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地,可消除單相接地時(shí)的連接地點(diǎn)的斷續(xù)電弧，防止系統(tǒng)出現(xiàn)過電壓。至于防雷裝置的接地，其功能更是顯而易見的，不進(jìn)行接地就無法對(duì)地泄放雷電流，從而無法實(shí)現(xiàn)防雷的要求。

4.2保護(hù)接地

緣的損壞，在正常情況下不帶電的電力設(shè)備外殼有可能帶電，為了保障人身安全，將電力設(shè)備正常情況不帶電的外殼與接地體之間作良好的金屬連接，稱為保護(hù)接地

保護(hù)接地一般應(yīng)用在高壓系統(tǒng)中，在中性點(diǎn)直接接地的低壓系統(tǒng)中有時(shí)也有應(yīng)用。

保護(hù)接地可分為三種不同類型：

TN系統(tǒng)（保護(hù)接零）、

IT系統(tǒng)和TT系統(tǒng)（保護(hù)接地）

安全接地：包括 保護(hù)接地 和防雷接地

Tn-c系統(tǒng):中性線N與保護(hù)線PE組合在一起，將電氣設(shè)備的不帶電金屬部分接在一起。適用于三相負(fù)荷相對(duì)平衡，單相負(fù)荷不大的地方。廣泛應(yīng)用于工廠低壓設(shè)備的接地保護(hù)。

Tn-s系統(tǒng):中性線N與保護(hù)線PE分開，電氣設(shè)備金屬外殼接在保護(hù)線PE上。適用于環(huán)境條件差、對(duì)安全可靠性要求高、對(duì)電磁干擾要求嚴(yán)格的場(chǎng)所。

Tn-c-s系統(tǒng):它是兩者的結(jié)合。大多數(shù)電氣設(shè)備的接線采用Tn-c系統(tǒng)，當(dāng)設(shè)備有特殊要求時(shí)，采用TN-S的形式將設(shè)備各部分連接起來

IT系統(tǒng):IT是電源的小電流接地系統(tǒng)的保護(hù)接地方法。電氣設(shè)備的不帶電金屬部分通過接地體直接接地。當(dāng)電氣設(shè)備金屬外殼發(fā)生故障而帶電時(shí)，接地電容電流分別通過接地體和人體的兩個(gè)支路。只要接地裝置的接地電阻在一定范圍內(nèi)，流經(jīng)人體的電流就會(huì)被限制在一個(gè)安全的范圍內(nèi)。

TT系統(tǒng):用于大電流接地系統(tǒng)的保護(hù)接地。配電系統(tǒng)中性線N引出，但電氣設(shè)備的不帶電金屬部分由各自的接地裝置直接接地，與系統(tǒng)接線無關(guān)

絕緣損壞發(fā)生故障時(shí)，故障電流較大，對(duì)于小容量設(shè)備，可使其熔斷器或熔斷器自動(dòng)開關(guān)跳閘切斷電源;但大容量設(shè)備無法切斷電源，人身安全無法保證?？赏ㄟ^安裝漏電保護(hù)開關(guān)來彌補(bǔ)。

4.3保護(hù)接地和零連接注意事項(xiàng)

(1)在同一中性點(diǎn)接地系統(tǒng)中，有的不能取保護(hù)接地，有的取保護(hù)零，否則取保護(hù)接地的設(shè)備發(fā)生單相接地故障時(shí)，取保護(hù)零的設(shè)備外露導(dǎo)電部分將帶來危險(xiǎn)電壓。

(2)在中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中，電氣連接的設(shè)備的保護(hù)接地裝置應(yīng)連接成一個(gè)整體。由于設(shè)備雙殼碰撞，會(huì)使所有設(shè)備外殼的危險(xiǎn)電壓落到地面。

(3)在零線上不得安裝熔斷器和開關(guān)，以防止零線斷路而失去保護(hù)零接的功能。為安全起見，中性線必須多次接地，以保證零接保護(hù)的可靠性。

(4)保護(hù)接地裝置不得作為單相設(shè)備的中性線脫機(jī)。

(5)中性線不能用作保護(hù)零線，安全性差。

4.4重復(fù)接地

中性點(diǎn)直接接地的低壓電網(wǎng)采用零接時(shí)，將零線上的一個(gè)或多個(gè)點(diǎn)作為金屬性重新與地球連接，稱為重復(fù)接地。

功能是:當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生外殼短路時(shí)，可降低零線對(duì)地電壓，當(dāng)零線斷線時(shí)，或當(dāng)零線與相線交叉連接時(shí)，可降低觸電危險(xiǎn)。

中性點(diǎn)直接接地的低壓電網(wǎng)采用零接時(shí)，必須多次接地。重復(fù)接地的要求如下:

低壓架空線路末端及沿線每1公里;高低壓線架設(shè)時(shí)，低壓線的零線應(yīng)在公用桿架設(shè)段的接線端子的兩端接地;低壓電纜線路無專用線芯作為中性線，或使用電纜金屬外皮作為中性線;電纜和架空線路被引入車間或大型建筑。

5、接地裝置

5.1自然接地體的利用

安裝接地設(shè)備時(shí)，應(yīng)先使用自然接地設(shè)備，以節(jié)省投資?？勺鳛樘烊唤拥伢w:與地面有可靠連接的建筑物的剛性結(jié)構(gòu)和鋼筋、軌道傳動(dòng)、埋在地下的不燃易爆金屬管。可供配電的建筑物由鋼筋混凝土基礎(chǔ)作為天然由使用的自然接地體，必須保證良好的電氣連接，建筑物結(jié)構(gòu)接點(diǎn)，除非有焊接、螺栓連接或其他連接，應(yīng)采用跨接焊接，且跨接電纜不得小于規(guī)定值。

5.2人工接地體的埋設(shè)

人工接地體埋設(shè)時(shí)，應(yīng)注意不要埋設(shè)在垃圾、礦渣和強(qiáng)腐蝕性土壤中，在這些情況下應(yīng)進(jìn)行更換。

5.3接地線

自然接地線為節(jié)約金屬，減少投資，接地線選用天然導(dǎo)體。如建筑物金屬框架、電梯豎井、電纜金屬外皮等均可作為天然接地線。各種金屬管道(易燃液體、易燃易爆氣體除外)均可作為低壓電氣設(shè)備的自然接地線。

為保證可靠連接和機(jī)械強(qiáng)度，人工接地電纜一般采用鋼結(jié)構(gòu)。接地體和接地線的截面積應(yīng)符合中國電氣法規(guī)的最小規(guī)范。

接地電阻是指接地體的色散電阻與接地線、接地體的電阻之和。由于接地體和接地線的電阻比較小，可以省略。因此，接地電阻可以認(rèn)為是接地體的色散電阻。

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