电力系统接地方式 (1)

3、接地作用
防止人身遭受电击 防止设备和线路遭受损坏 预防火灾和防止雷击 防止静电损害 保障电力系统正常运行
CEEE, HUST
xx
4、接地分类
工作接地：电力系统中的某一点，直接或经特殊设备与大 地作电气上的连接，以保证系统正常稳定运行。
保护接地：将一切在正常时不带电而在绝缘损坏时可 能
带电的金属部分（例如：各种电气设备的外
xx
中性点经高阻抗接地方式： 高电阻接地方式的优点:
缺点: 高阻抗接地方式的优点:
CEEE, HUST
xx
CEEE, HUST
xx
（六）接地方式的比较
考虑下列因素： 电气设备和线路的绝缘水平 继电保护工作的可靠性 供电的可靠性与故障范围 对通信和信号系统的干扰
CEEE, HUST
CEEE, HUST
xx
（21）接触电压：指人体同时触及接地电流回路两点
时承受的电位差。
（22）跨步 电压：当人在接地电流流散的区域内行走
时，由于地面各点电位不同，因 此
存在
在两脚之间（一般按0.8m考虑）
也会
电位差。在跨步电压作用下，人
触电。
CEEE, HUST
xx
2、接地定义
接地:把设备的某一部分通过接地电极与大地 紧密连接起来。
（4）禁止在保护地线（PE线）或保护中线（PEN）上装设 熔断器或单独的断流开关。
（5）保护地线PE或保护中线PEN必须有足够的截面，以保 证故障时短路电流的通过，并满足机械强度对最小尺 寸的要求。
CEEE, HUST
xx
8 单独接地、共 同接地和重复接地
➢ 单独接地是指将电器装置和金属外壳各自分别就近进行接地； 或将同一性质的装置集中连组再单独接地。
环境条件比较差的场所，也适用于数据 处理、精密检测装置的供电系统。
CEEE, HUST
xx
L1 L2 L3
N
PE
N PE
PE
CEEE, HUST
xx
（3）TN-C-S系统
在TN-C-S系统中，PEN线自某点起分为保护 线和中性线 。共用部分截面铜芯不得小于10mm2， 铝芯不得小于16mm2，如系电缆芯线，则不得小 于4mm2。 应用场所：
（6） 人体总阻抗：指人的体内电阻与皮肤阻抗的 矢量和。
（7）电气间隙：指两导电部分之间的最短直线距离。 （8）保护间隙：指带电部分与地之间用以限制可能
发生最大过电压的间隙。
CEEE, HUST
xx
（9） 隔 离：1）使一个器件或电路与另外的器件或电
路完全断开。
等级
2）用隔开的办法提供一种规定的防护
地
中电流的比值，该电流为工频电流。 若
为雷电流则此时的接地电阻称为冲击 接
地电阻。
CEEE, HUST
xx
（ 19）安全电压：不危及人身安全的电压称为安全电压。 通常，安全电压取决于人体允许安全 电流和人 体电阻。
（20）安全电流：不致 引起人体发生心室颤动的最大电流。
从确保人身安全的观点出发，工频电流流经人体电 流的大小和持续时间，应小于引起心室纤维性颤动 的电流值和 持续时间。
零保护确有困难时，也可以同时采用上述两种方式，但不 接零的电力装置或线段，应装设能自动切除接地故障的装 置（如漏电保护装置等）。
CEEE, HUST
xx
（2）在中性点直接接地的低压电网中，所有设备的外壳宜 作接零保护，接在保护地线（PE线）上；N线（中性 线）与外壳绝缘。
（3）在中性点不直接接地的电网中，所有设备的外壳宜作 接地保护。
CEEE, HUST
xx
• 6、影响接地方式选择的因素
• 供电可靠性 • 安全因素 • 过电压 • 继电保护的选择性和灵活性 • 通信干扰
CEEE, HUST
xx
7、接地与接零的技术要求
（1） 根据《电力设备接地设计技术规程》规定：由同一 台发电机，同一台变压器或同一段母线供电的低压线路， 不宜同时采用接零和接地两种保护方式。因为，如果将某 些设备采用保护接地，另一些设备采用保护接零，则当采 用保护接地的设备漏电时，保护接零的设备外壳也将同时 带电。
CEEE, HUST
xx
补 偿 度：
K IL IC
脱 谐 度：
1K IC IL
IC
CEEE, HUST
补偿方式 ： ➢ 完全补偿 ➢欠补偿 ➢过补偿
xx
IL = IC IL ＜ IC IL ＞ IC
CEEE, HUST
xx
适用范围：
广泛应用于3～60千伏电压等级的电力网
存在的问题：
CEEE, HUST
CEEE, HUST
xx
（12）接地：将电气设备的某一部分通过接地装置同大 地紧密连接起来。接地可分为正常接地和 非人为的故障接地两类。
（13）接零：将电气设备的金属外壳等与中性点直接 接地系统中的零线相连。零线是指与变 压器直接接地的中性点连接的中性线。
（14）重复接地：将零线上的一处或多处，通过接地 装置与大地再次可靠地接地。
CEEE, HUST
xx
• 第一个字母表示电源接地点对地的关系： T－（法文Terre的首字母）表示直接接地； I－（法文Isolant的首字母）表示不接地（包括所有带
电部分与地隔离），或通过阻抗与大地相连。 • 第二个字母表示电气设备的外露导电部分与地的关系：T
－表示独立于电源接地点的直接接地； N－（法文Neutre的首字母）表示直接与电源系统接地 点或与该点引出的导体相连接。
CEEE, HUST
xx
L1 L2 L3
PEN
N
PE
PE
CEEE, HUST
xx
（2）TN-S系统
在TN-S系统中，保护线和中性线分开 用电设备外露可导电部分接到PE上。在正常工 作时PE线上没有电流，因此设备的外露可导电 部分不呈现对地电压。一旦发生一相带电部分 与设备的外露可导电部分短接事故，由于PE线 的电阻很小，将产生很大的短路电流使保护装 置迅速切断电源。该方式比较安全，但费用高。 应用场所：
（2）触电电流：指通过人体或动物体并具有可能 引起病理、生理效应特征的电流。
（3） 故障电流：指由绝缘损坏或绝缘被短路而 造成的电流。
CEEE, HUST
xx
（4） 绝 缘： 1）指导体绝缘后所获得的全部性能； 2）指所 有用于使器件绝缘的材料
（5） 绝缘电阻：指用绝缘材料隔开的两个导体之 间，在规 定条件下的电阻。
2）双线触电：人体两处同时触及两相带电体所形成 的，危害程度大于单线触电。
3）跨步电压 触电：多发生在输电线断线，且断线带 电下坠与大地接触构成短路，或某接地电阻偏大， 在发生雷击或接地故障时，有大量电流流入大地， 因而在接地点周围大地上产生了电压降。当人接近 接地点时，两脚之间承受了跨步电压而形成触电。
接地方式综合评价：
✓ 中性点不接地方式
✓ 谐振接地方式 ✓ 电阻接地方式 ✓ 中性点直接接地方式
xx
CEEE, HUST
xx
方式选择：
220千伏及以上电压的电力网 110～154千伏的电力网 20～60千伏电力网 3~10千伏电力网 1000伏以下的电力网
CEEE, HUST
三、低压配电系统的接地
CEEE, HUST
xx
《建筑电气设计技术规程》JGJ16-1983对电气设备的接地 有
如下规定： ➢ 在中性点直接接地的低压电力网中，电力装置宜采用低压
接零保护。 ➢ 在中性点非直接接地的低压电力网中，电力装置宜采用低
压接地保护。 ➢ 由同一台发电机、同一台变压器或同一段母线供电的低压
电力网，不宜同时采用上述两种保护方式。 ➢ 在中性点直接接地的低压电力电网中，当全部采用低压接
xx
（一）接地制式的基本组成
1、电气设备接地系统的组成部分
CEEE, HUST
2、配电系统接地系统的组成部分
➢ 粗线（L） ➢ 中性线( N ) ➢ 保护中性线( PEN ) ➢ 电源接地点 ➢ 人工接地点
xx
CEEE, HUST
xx
（二）接地制式的分类
接地制式按配电系统和电气设备不 同的接地组合来分类。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，必要时可加后续字母。
以隔开任何带电的电路。
（10）安全距离：指为防止人体触及或接近带电体，防
止车辆或其它的物体碰撞或接近带电 体
等造成的危险，在其间所需保持的一 定
空间距离。
CEEE, HUST
xx
（11）触电：人体接触设备的带电体，导致电流通过人体， 造成各种伤害人体的感觉，并危及生命。
触电形式有三种： 1）单线触电：人站在地面或其他接地体上，身体其 他部分触及某一相带电体所形成的触电。其危害 程度与电网的中性点是否接地有直接关系。
➢ 共同接地是指不同性质的接地采用共同接地装置，或将不同性 质的接地装置用等电位连结成共同接地装置。
➢ 重复接地是指零线上工作接地以外其 它点的再次接地。重复接 地是提高TN方式安全性能的重要措施。
CEEE, HUST
xx
重复接地的保护作用如下：
（1）降低漏电设备对地电压 （2）减轻零线断线的危险 （3）缩短故障持续时间 （4）改善防雷性能
CEEE, HUST
xx
• 后续字母表示中性线与保护之间的关系： C（法文Combinaison的首字母）表示中性线N与
保护线PE 合并为PEN线， S（法文Separateur的首字母）表示中性线与保护
线分开， C-S 表示在电源侧为PEN线，从某点分开为N及PE
线。 • 按接地制式划分的配电系统有TN－S、TN－C、TN－
C－S、TT、IT等。