电气设备接地种类以及原理分解
什么是电气接地
什么是电气接地？电气接地有什么方式1、接地概述接地为防止触电或保护设备的安全,把电力电讯等设备的金属底盘或外壳接上地线;利用大地作电流回路接地线。
在电力系统中，将设备和用电装置的中性点、外壳或支架与接地装置用导体作良好的电气连接叫做接地。
2、接地的作用我们往往只知道接地可防止人身遭受电击，其实接地除了这一作用外，还可以防止设备和线路遭受损坏、预防火灾、防止雷击、防止静电损害和保证电力系统的正常运行。
（1）防止电击人体阻抗和所处环境的状况有极大的关系，环境越潮湿，人体的阻抗越低，也越容易遭受电击。
例如，自装过交流收音机的人几乎都受到过电击，但几乎都能摆脱电源，因为此时人所处的环境干燥，皮肤也较干燥。
接地是防止电击的一种有效的方法。
电气设备通过接地装置接地后，使电气设备的电位接近地电位。
由于接地电阻的存在，电气设备对地电位总是存在的，电气设备的接地电阻越大，发生故障时，电气设备的对地电位也越大，人触及时的危险性也越大。
但是，如果不设置接地装置，故障设备外壳的电压就和相线对地电压相同，比起接地电压还是高出很多的，因此危险性也相应增加。
（2）保证电力系统正常运行电力系统的接地，又称工作接地，一般在变电站或变电所对中性点进行接地。
工作接地的接地电阻要求很小，对大型的变电站要求有一个接地网，保证接地电阻小而且可靠。
工作接地的目的是使电网的中性点与地之间的电位接近于零。
低压配电系统无法避免相线碰壳或相线断裂后碰地，如果中性点对地绝缘，就会使其他两相的对地电压升高到3倍的相电压，其结果可能把工作电压为220的电气设备烧坏。
对中性点接地的系统，即使一相与地短路，另外二相仍可接近相电压，因此接于其他二相的电气设备不会损坏。
此外可防止系统振荡，电气设备和线路只要按相电压考虑其绝缘水平。
（3）防止雷击和静电危害雷电发生时，除了直接雷外，还会生产感应雷，感应雷又分为静电感应雷和电磁感应雷。
所有防雷措施中最主要的方法是接地。
接地系统原理
接地系统原理----0f72df03-715f-11ec-9d20-7cb59b590d7d在tn系统中，所有电气设备的外露可导电部分均接到保护线上，并与电源的接地点相连，这个接地点通常是配电系统的中性点。
tn系统的电力系统有一点直接接地，电气装置的外露可导电部分通过保护导体与该点连接。
tn系统通常是一个中性点接地的三相电网系统。
其特点是电气设备的外露可导电部分直接与系统接地点相连，当发生碰壳短路时，短路电流即经金属导线构成闭合回路。
形成金属性单相短路，从而产生足够大的短路电流，使保护装置能可靠动作，将故障切除。
如果将工作零线n重复接地，碰壳短路时，一部分电流就可能分流于重复接地点，会使保护装置不能可靠动作或拒动，使故障扩大化。
在tn 系统中，也就是三相五线制中，因n线与pe线是分开敷设，并且是相互绝缘的，同时与用电设备外壳相连接的是pe线而不是n线。
因此我们所关心的最主要的是pe线的电位，而不是n线的电位，所以在tn-s系统中重复接地不是对n线的重复接地。
如果将pe线和n线共同接地，由于pe线与n线在重复接地处相接，重复接地点与配电变压器工作接地点之间的接线已无pe线和n线的区别，原由n线承担的中性线电流变为由n线和pe线共同承担，并有部分电流通过重复接地点分流。
由于这样可以认为重复接地点前侧已不存在pe 线，只有由原pe线及n线并联共同组成的pen线，原tn-s系统所具有的优点将丧失，所以不能将pe线和n线共同接地。
由于上述原因在有关规程中明确提出，中性线(即n线)除电源中性点外，不应重复接地。
TN系统分为TN-C、TN-s和TN-C-s系统：2）tn-s系统―在全系统内n线和pe线是分开的（s是“分开”一词法文separe的第一个字母）。
3） TN-C-S系统——在整个系统中，n线和PE线只在低压电气设备的电源进线点前集成，在电源进线点后分为两条线。
常见问题及解答1.14在中国，当一排靠墙布置的设备由TN-C系统分配时，三相线架空敷设，而pen线用未绝缘扁钢沿墙脚敷设。
单相接地以及和合环原理
单相接地的作用
1
保障人身安全
2
防止人员在接触带电设备时发生触电
事故，同时可避免接地电流通过人体，
导致二次事故。
3
保护电气设备
设备出现绝缘故障时，通过单相接地 使触电人员免受触电，同时减小单相 接地故障对电气设备产生的影响。
提升系统可靠性
通过故障处理和安全设施保护来提升 系统的可靠性，保持电网运行的稳定 性和可持续性。
接地方式的选择
电压等级
对于220V以下的低压电源，可采用人工接地； 对于10kV及以上的高压电源，一般采用中电容 接地。
场合适用
结合场地的实际情况和要求，选择适宜的接地 要求和方式。例如，在易受漏电流干扰的场所 可以选择高电容接地。
实测效果
将各种接地方式的接地电阻值和故障电流特性 进行测试比较，选取最优解。
单相接地的优缺点
优点
• 方便操作 • 成本较低 • 易于排除故障
缺点
• 设备故障时影响较大 • 设备工作受到限制 • 可能出现地电势反抗冲击
3 原理
和合环通过阻抗限流保 护，能有效减小设备故 障电流，提高故障时的 电源电压，从而达到电 气设备安全保护的目的。
和合环的作用
1
减小设备故障电流
通过和合环，减少了设备故障时电流通过谐振电容的回路，保护设备安全。
2
提高系统可靠性
和合环能有效减小设备故障电流，并且更容易排除故障。
3
提升电网的安全性
接地的分类
接地的分类各种接地的分类一般可以分为工作接地，保护接地和防雷接地。
工作接地又可分为交流工作接地和直流工作接地。
1、工作接地：由于运行和安全的需要，为保证供电电源在正常或故障的情况下，能可靠地工作而进行的接地。
1）直流工作接地在通信系统中，为保证通信设备正常运行而设置的接地系统称为工作接地。
所谓工作接地，就是利用大地这个导体构成回路，来传输能量和信息。
同时，利用工作接地的方式来降低电信回路中的串音，抑制电信线路中的各种电磁干扰，提高通信线路的传输质量。
在各通信局、站的工作接地系统中，包括“电池的正极接地”、“交换机的外壳接地”、“载波机和载波机架接地”以及“总配线架接地”等。
程控交换机室内地线布线系统要比纵横制严格，必须采用一点接地原则，即引入到程控交换机室内的接地线只能接到一次接地端子，再由该端子引到各个机架。
表3-1 通信局站接地电阻要求2）交流工作接地按照IEC（国际电工委员会）规定，接地制式一般由两个字母组成，必要时可以加后续字母。
第一个字母表示电源接地点对地的关系：T表示电源端有一点直接接；I表示电源端所有带电部分和地绝缘，或由一点经阻抗接地。
第二个字母表示电气设备的外露导电部分和地的关系：T表示电气设备外露导电部分对地直接电气连接，和配电系统的任何接地点无关，N表示电气设备外露导电部分和配电系统的接地点直接电气连接或与该点引出的导体相连接。
261262 后续字母表示中性线和保护线之间的关系：C 表示中性线N 和保护线PE 合并为PEN 线，S 表示中性线和保护线分开，C-S 表示电源侧为PEN 线，从某点分开为N 及 PE 线。
根据以上的分法，安接地制式划分的配电系统有TN-S 、TN-C 、TN-C-S 、TT 、IT 。
根据我国《低压电网系统接地形式的分类、基本技术要求和选用导则》的规定，低压电网系统接地的保护方式可分为： 接零系统（TN 系统）、接地系统（TT 系统）和不接地系统（IT 系统）三类。
电气接地种类及作用
电气接地种类及作用
电气接地是为了保障电气设备的安全稳定运行而采取的一种措施。
根据接地方式的不同，电气接地可分为直接接地、间接接地和
绝缘接地三种类型。
1.直接接地
直接接地是将电气设备的金属外壳或导体与地面直接接触，形
成一个接地回路。
由于地面的电阻相对较低，可以迅速将电荷消散掉，从而降低触电风险，保护设备和使用者的安全。
直接接地主要
用于低电压电气系统。
2.间接接地
间接接地是通过接地电阻器或同轴电缆等设备间接地接地。
间
接接地可以减小接地电流，避免因接地电流过大而导致火灾或电器
故障。
它主要用于高电压电气系统。
3.绝缘接地
绝缘接地是指在设备的感应器、绕组等关键部件处加装绝缘垫，从而使电气设备与地面保持绝缘状态。
绝缘接地的目的是减小过电压，防止动、静电击穿，保护设备和人员安全。
绝缘接地主要用于
高压电气系统和重要设备的保护。
要点总结：
- 直接接地：直接将设备与地面接触。
- 间接接地：通过接地电阻器或其他电气设备使电气设备与地面间接接触。
- 绝缘接地：在关键部件处增加绝缘垫，将电气设备与地面保持绝缘状态。
不同的电气接地方式应根据电气系统的特点和要求进行选择，以保证电气系统的安全稳定运行。
电气设备接地的种类和方法
电气设备接地的种类和方法按照接地性质，接地可分为正常接地和故障接地。
正常接地又有工作接地和保护接地之分。
1、工作接地为了保证电气设备的正常工作，将电路中的某一点通过接地装置与大地可靠连接，称为工作接地。
2、保护接地保护接地是将电气设备正常情况下不带电的金属外壳通过接地装置与大地可靠连接。
保护接地适用于中性点不接地或不直接接地的电网系统。
一般要求发电厂、变电所及工厂的下列设备采取保护性接地：（1）电机、变压器、照明器具、携带式或移动式用电器具等的底座和外壳。
（2）电力设备的传动装置。
（3）电流互感器二次绕组的某一端。
（4）配电盘与控制台的框架。
（5）室内外配电装置的金属构架和钢筋混凝土构架，靠近带电部分的金属围栏和金属门。
（6）交直流电力电缆的外皮。
（7）非金属护套电缆的1～2根屏蔽芯线。
3、保护接零在中性点直接接地系统中，把电气设备金属外壳等与电网中的零线作可靠的电气连接，称为保护接零。
保护接零可以起到保护人身和设备安全的作用。
对接零装置的具体要求：（1）当采用保护接零时，电源中性点必须有良好的接地，而且接地电阻应在4Ω以下，同时，必须对中性线在规定地点采用重复接地。
（2）当电气设备在任一点发生接地短路时，中性线截面积在满足最小截面积的情况下应保证其短路电流大于熔断器熔丝额定电流的4倍或断路器整定电流的1.5倍，以保证保护装置迅速动作，切除短路故障。
（3）中性线在短路电流作用下不应断线，而且中性线上不得装设熔断器和开关设备。
（4）在使用三孔插座时，不准将插座上接电源中性线的孔与接保护（或地线）的孔串接在一起使用。
这是因为一旦工作零线松脱断落，设备的金属外壳就会带电；而且，当工作零线与相线接反时，也会使设备的金属外壳带电，从而造成触电伤亡事故。
（5）在同一低压电网中（指由同一台变压器或同一台发电机供电的低压电网），不允许将一部分电气设备采用保护接地，而另一部分电气设备采用保护接零，否则，当接地设备发生碰破壳（即绝缘损坏）故障时，会使中性线电位升高，从而使接零保护设备的金属外壳全部带电。
静电接地的种类
标准接地电阻规范要求：
1、独立的防雷保护接地电阻应小于等于10欧；
2、独立的安全保护接地电阻应小于等于4欧；
3、独立的交流工作接地电阻应小于等于4欧；
4、独立的直流工作接地电阻应小于等于4欧；
5、防静电接地电阻一般要求小于等于100欧。
6、共用接地体(联合接地)应不大于接地电阻1欧。
【避雷针的地线属于防雷保护接地，如果避雷针接地电阻和防静电接地电阻都是按要求设置的，那么就可以将防静电设备的地线与避雷针地线接在一起，因为避雷针的接地电阻比静电接地电阻小10倍，因此发生雷电事故时，大部分雷电将从避雷针地线泄放，经过防静电地线的电流则可以忽略不计。
】
接地分三种：
保护接地：电气设备的金属外壳，混凝土、电杆等，由于绝缘损坏有可能带电，为了防止这种情况危及人身安全而设的接地。
1Ω以下
防静电接地：防止静电危险影响而将易燃油、天然气贮藏罐和管道、电子设备等的接地。
防雷接地：为了将雷电引入地下，将防雷设备（避雷针等）的接地端与大地相连，以消除雷电过电压对电气设备、人身财产的危害的接地，也称过电压保护接地。
设备接地方法
设备接地方法
• • • • • • • （4）保护线：将上述外露可导电部分，主接地端子板 、接地体以及电源接地点（或人工接地点）任何部 分作电气连接的导体。对于连接多个 外露可导电部分的导体称为保护干线。 （5）接地线：将主接地端子板或将外露可导电部分直 接接到接地体的保护线。对于连接多个接地端子 板的接地线称为接地干线。 （6）等电位连接：指各外露可导电部分和装置外导 电部分的电位实质上相等的电气连接。
设备接地方法
为了确保仪器设备及人员能安全使用电力资源，必须采取 适当措施，防止使用人员发生电击危险及无源或有源器件 损坏。 接地是常用的一种保护措施。 对仪器设备、用电工具而言，如果将其金属外壳与大地 连接，这时金属外壳就接近零电位。即使在故障情下， 如发生设备因绝缘破坏造成碰壳短路，由于金属外壳已 与大地作良好的电气连接，则金属外壳与大地的电位差 变低，若人接触，通过人体的电流就也小，提高了间接触 电的安全性。
设备接地方法
• 对低压配电系统而言，接地（称为工作接地）。从电气 安全角度来看，所以通电设备的接地都必须牢固。当接 地发生故障时，产生的电压可使所有用电在设备及时的 切断动作电源，从而起到人员、设备安全保证。 由于仪器设备及用电工具的金属外壳可以直接接地或通 过阻抗接地，这2种接地组合即称为配电系统接地保护 方式。
一、接地方式的基本组成 • 接地方式的组成部分可分为电气设备和配电系统两 部分。
设备接地方法
• • • • 1．电气设备的接地部分 （1）接地体：与大地紧密接触并与大地形成电气连 接的一个或一组导体。 （2）外露可导电部分：电气设备能触及的可导电部 分。正常时不带电，故障时可能带电，通常为电气 设备的金属外壳。 （3）主接地端子：各种接地（如工作接地、保护 接地）的端子和等电位连接线的端子的组合。如成 排排列，则称为主接地的接地部分 （1）相线（L）。输送电能的导体，正常情况 下不接地。 （2）中性线（N）。与系统中性点相连，并能 起输送电能作用的导体。 （3）保护中性线（PEN）。兼有保护线和中性 线作用的导体。 （4）电源接地点。将电源可以接地的一点（通 常是中性点）进行接地。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
（2）、通过漏电保护开关的零线，只能作为工作零线，不 能作为电气设备的保护零线，这是由于漏电开关的工作原理 所决定的
（3）、对接有二极漏电保护开关的单相用电设备，如用于 TN-C系统中其金属外壳的保护零线，严禁与该电路的工作 零线相连接，也不允许接在漏电保护开关前面的PEN线上， 但在使用中极易发生误接。 （4）、重复接地装置的连接线，严禁与通过漏电开关的工 作零线相连接。
• 一、电气装置接地的一般规定 1、接地类型 （1）、概述 接地是为了保证电气设备的可靠运行和人身、设 备的安全，把电气设备的某一部分通过接地装置和大地相 连接，或是把电气设备与某一基准点做电气连接既接基准 点地。 接地类型可以划分为：功能性接地、保护性接地 和二者合一的接地。 （2）、功能性接地 1）、在正常工作情况下，为保证电网和电气设备可 靠运行而进行的接地。例如：变压器的中心点接地，发电 机的中性点接地。
10）装有避雷线的电力线路杆塔
11）在非沥青地面的居民区内，无避雷线的小接地短路电流架空电力线 路的金属杆塔和钢筋混凝土杆塔 12）安装在电力线路杆塔上面的电气设备及其支架 13）封闭式组合电气和箱式变电站的金属箱体 14）金属电缆桥架、线槽和各类金属构架和支架 （2）、下列电气设备的外漏导电部分，除另有要求外，可 不做保护接地 1）正常环境干燥场所交流电压50V以下、直流120V以下的电气设备的金 属外壳,但是爆炸危险环境除外 2）安装在电气柜、屏已接地的金属框架上的电器、仪表的金属外壳， 以及发生绝缘损坏时，在支持物上不会引起危险电压的绝缘子金属底 座等 3）安装在已接地的金属框架上的设备（要保证具有良好的电气连续性）
2）TN—S系统 其特点是：整个系统பைடு நூலகம்护零线（ＰＥ）与工作零线（Ｎ） 是分开的。
（１）当电气设备相线碰壳，直接短路，可采用过电流保护 器切断电源； （２）当Ｎ线断开，如三相负荷不平衡，中性点电位升高， 但外壳无电位，ＰＥ线也无电位； （３）ＴＮ—Ｓ系统PE线首末端应做重复接地，以减少PE线 断线造成的危险。 （４）ＴＮ—Ｓ系统适用于工业企业、大型民用建筑。 目前单独使用独一变压器供电的或变配电所距施工现场较 近的工地基本上都采用了ＴＮ—Ｓ系统，与逐级漏电保护 相配合，确实起到了保障施工用电安全的作用，但ＴＮ— Ｓ系统必须注意几个问题：
1）TN—C系统 其特点是：整个系统保护零线（ＰＥ）与工作零线（Ｎ） 合一。
（１）它是利用中性点接地系统的中性线（零线）作为故障电流的回流 导线，当电气设备相线碰壳，故障电流经零线回到中点，由于短路电流 大，因此可采用过电流保护器切断电源，ＴＮ—Ｃ系统一般采用零序电 流保护
（２）ＴＮ—Ｃ系统适用于三相负荷基本平衡场合，如果三相负荷不平 衡，则ＰＥＮ线中有不平衡电流，再加一些负荷设备引起的谐波电流 也会注入ＰＥＮ，从而中性线Ｎ带电，且极有可能高于５０Ｖ，它不 但使设备机壳带电，对人身造成不安全，而且还无法取得稳定的基准 电位 （３）ＴＮ—Ｃ系统应将ＰＥＮ线重复接地，其作用是当接零的设备发 生相与外壳接触时，可以有效地降低零线对地电压 由上可知，TN-C系统存在以下缺陷： （1）、当三相负载不平衡时，在零线上出现不平衡电流，零线 对地呈现电压。当三相负载严重不平衡时，触及零线可能导致触电事 故。
（3）、保护性接地
在电网和电气设备发生故障的情况下，为保证人身和电气设备 的安全而进行的接地称为保护性接地。保护性接地又可以分为接地和 PEN线接地。 1）保护接地 电气装置外露导电部分和装置以外的导电部分在发生故障时可能 会带有电压，为了降低此电压，减少对人体的危害，对其进行电气接 地。例如：电气设备的金属外壳接地，母线的金属支架接地等。 2）过电压保护接地 为了防止过电压对人身和电气设备的危害而进行的接地。例如; 电气设备、电气线路以及建筑物的防雷接地等。 3）防静电接地 为了消除静电对人身和电气设备的危害而进行的接地。例如：计 算机房采用导静电地板做接地。
（1）、下列电气设备外漏可导电部分，除另有规定外，都应做保护接地。 1）电机、变压器、电器，手握式及移动式电器的底座和外壳 2）电气设备的传动装置 3）互感器的二次绕组 4）发电机的中性点柜外壳，发电机出线柜外壳等 5）气体绝缘全封闭式组合电气（GIS）的接地端子 6）配电柜（屏）、控制柜（屏）等的金属框架 7）电缆的金属外皮、穿导线的钢管和电力电缆的接线盒 、终端盒的 金属外壳 8）室内外配电装置的金属框架、钢筋混凝土构架的钢筋和靠近带电部 分的金属围栏等 9）电力线路的金属保护管、各类金属接线盒,敷线的钢索以及重运设 备（起重机）的轨道
（4）、功能性和保护性合一的接地 屏蔽接地就是功能性和保护性合一的接地。例如:仪 表的屏蔽线缆接地。 2、接地的作用 接地系统在正常工作和事故运行的情况下，为保证 电力系统、信息数据系统与电子设备的正常可靠的运行， 以及防止人身受到电击危害，减少财产损失等方面起到重 要的作用。
二、电气装置保护接地的范围
4）在木质、沥青等不良导电地面的干燥房间内，交流电压380V以下，直 流电压220V以下的电气设备金属外壳。但当维护人员可能同时触到电气 设备技术外壳和接地物件除外
5）电压220V以及以下的蓄电池室内的支架
三、接地装置要求 （1）、接地系统组成 接地系统由接地极，接地线与总接线端子（总接地母排）构成 1）接地极分为人工接地极和自然接地极。 兼作接地极使用的直接与大地接触的各种金属构件、金属井管、钢筋 混凝土建（构）筑物的基础，金属管道，设备等成为自然接地极 人工制作的接地极称为人工接地极 人工接地极水平敷设可采用圆钢、扁钢。垂直敷设可采用角钢、钢管 等
人工垂直接地体长度宜为2.5m。人工垂直接地体与水平接地体间距宜为 5m，受条件的限制时，可适当的调整。 四、交流低压供电系统的接地形式 根据现行的国家标准《低压配电设计规范》（GB50054）的定义，将 低压配电系统分为三种，即ＴＮ系统、ＴＴ系统、ＩＴ系统三种形式。 其中，第一个大写字母Ｔ表示电源变压器中性点直接接地；Ｉ则表示 电源变压器中性点不接地（或通过高阻抗接地）。第二个大写字母Ｔ 表示电气设备的外壳直接接地，但和电网的接地系统没有联系；Ｎ表 示电气设备的外壳与系统的接地中性线相连。 （1）、ＴＮ系统 电力系统的电源变压器的中性点接地，根据电气设备外露导电部 分与系统连接的不同方式又可分三类：即ＴＮ—Ｃ系统、ＴＮ—Ｓ系 统、ＴＮ—Ｃ—Ｓ系统