电气装置接地的一般标准规定Word格式.docx

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－等电位联结。

图14.1－1电气装置功能接地与保护接地

依照电气装置规定，接地配备可以兼容或分别地承担保护和功能两种目。

对于保护目规定，始终应当予以优先地考虑。

接地配备设施选取和安装应满足：

－接地电阻值符合电气装置功能和保护规定，并预测长效；

－能承受接地故障电流和对地泄漏电流而无危险，特别是热、热－机械应力、电机械应力引起危害；

－有足够强度或有附加机械保护，以适应所在场合外部影响；

－应采用办法，防止由于电腐蚀作用对接地配备设施和其他金属某些导致危害。

14.1.2变电所接地配备

10kV系统中性点接地可分为：

中性点不接地系统（涉及经消弧线圈接地）

中性点接地系统经电阻接地低电阻接地

高电阻接地

14.1.2.1中性点不接地系统

（1）接地故障特点

配电系统在正常运营时，三相基本平衡电压作用下，各相对地电容电流ICL1、ICL2、ICL3相等，分别超前相电压90°

，ICL1＝ICL2＝ICL3＝UΦωC，其ICL1＋ICL2＋ICL3＝0，系统中性点与地有相似电位。

如L1相发生接地故障，忽视接地过渡电阻，视为金属性接地，10kV系统各支路电容电流流向如下图所示：

图14.1-210kV系统接地故障示意

从10kV系统接地故障示意图可以得出结论：

a）全系统所有非故障各支路，故障相电容电流均为零，非故障相均有电容电流；

b）在故障支路，故障相流过所有各支路电容电流总和；

c）故障支路电容电流其方向由负载流向电源，非故障各支路电容电流其方向由电源流向负载；

d）故障支路检测零序电流为各非故障支路电容电流总和；

e）接地故障电流大小与接地故障点位置无关，只与接地故障点过渡电阻关于。

10kV系统接地故障，电压与电流矢量关系如下图所示：

图14.1-310kV系统接地故障矢量图

L1相发生接地故障，相称于在L1相上加上U0＝－UL1，L2相L3相也加上U0＝－UL1，非故障相对地电压升高

倍，其夹角由120°

变成60°

，合成电容电流增大

倍，接地故障电流为单相电容电流3倍，Id＝3UΦωC。

（2）优缺陷

a）接地故障引起系统内部过电压可达3.5～4倍相电压，易使设备和线路绝缘被击穿。

b）油浸纸绝缘电力电缆达20A，聚乙烯绝缘电力电缆达15A，交联聚乙烯绝缘电力电缆达10A，接地故障电流引燃电弧则不能自熄，引起间歇电弧，产生过电压易产生相间短路或火灾；

c）非故障相对地电压升高

倍。

系统内设备或电缆绝缘级别相应提高，例如，10kV电力电缆应选用8.7/10kV而不是6/10kV；

无间隙氧化锌避雷器，提高持续运营电压数值或加串联保护间隙等；

d）发生接地故障时，报警而不切断故障支路，保证供电持续性；

e）接地故障在一段时间内存在，接地故障电压易使人遭受电击或引起火灾，如下图14.1-4所示.

14.1.2.2中性点低电阻接地系统

依照接地故障电流大小，划分低电阻或高电阻接地。

当接地故障电流不不大于或等于100A而不大于或等于1000A时，为低电阻接地方式；

接地故障电流不大于10A时，为高电阻接地方式。

低电阻接地方式接地故障电流普通状况下选取为300A～800A，10kV系统低电阻接地方式接地电阻不同地区选取为10Ω或16Ω。

图14.1－4高压接地故障电压传导到低压侧

为了将系统内谐振过电压倍数限制在2.5如下，流过中性点电阻性电流IR要不不大于或等于系统电容性电流IC1.5。

低电阻接地方式，增大接地故障电流Id。

系统内发生接地故障时接地故障电流Id与接地故障点位置无关，不能采用零序电流速断保护来实现保护选取性，而应采用不同步限零序电流保护来实现保护选取性。

机械式继电器延时时限：

出线为0.5s；

母联为1.0s；

主进线为1.5s～2.0s。

采用电子式保护器延时时限选定为0.2s～0.3s，整定值范畴大且整定精准，建议采用电子式保护器作为零序电流保护。

中性点经低电阻接地方式，接地故障电流Id较大，切断故障回路时间内，有较大接地故障电压Uf，低压系统接地型式为TN系统时，外露可对地某些与变压器低压中性点共用接地体，接地故障电压Uf传导到低压侧，易引起人身电击或火灾，如图14.1-5所示.低压系统接地型式为TT系统时，外露可对地某些与变压器低压中性点有互相独立接地体，接地故障电压Uf传导到低压侧，易引起工频过电压如图14.1-6所示。

IEC原则规定，普通低压电气设备容许工频过电压与故障电路切断时间规定：

容许承受工频过电压为U0＋250V时，切断故障电路时间不不大于5s；

容许承受工频过电压为U0＋1200V时，切断故障电路时间不大于或等于5s。

图14.1-5高压系统接地故障电压传导到TN系统内

图14.1-6高压系统接地故障电压引起TT系统工频过电压

中性点经低电阻接地方式，系统内发生接地故障，及时切断故障电路，供电持续性得不到保证。

依照以上所述，10kV不接地系统中，发生接地故障时故障电压幅值不高，但存在时间很长。

低压采用TN系统供电时，故障电压沿PEN线或PE线传导，采用总等电位联结办法减少预期接触电压。

10kV经低电阻接地系统中，发生接地故障时故障电压虽时间不长，但幅值很高。

低压采用TN系统供电时，应采用如下办法：

变电所内设立两组接地极；

采用总等电位联结办法；

在总等电位联结范畴外供电时，采用局部TT系统供电。

低压采用TT系统供电时，变电所外露可导电某些接地电阻不超过1Ω或带有已接地适当有金属护层高压电缆和低压电缆总长度超过1km。

14.1.3特低电压

用特低电压（Extra-LowVoltage）供电，是防电击办法之一。

IEC将用特低电压分为三类，简述如下：

14.1.3.1SELV（Self-sufficientELV）

图14.1－7SELV电路图

SELV电路与地是绝缘，PE线带有故障电压Uf时，及发生接地故障时，其用电设备外露可导电某些对地电压均为零。

不需要其他辅助办法，可满足防电击引起。

14.1.3.2PELV（ProtectiveELV）

PELV电路一根导体是接地，用电设备外露可导电某些不接地，如下图所示：

图14.1－8（a）PELV电路图

PE线带有故障电压Uf时，用电设备外露可导电某些对地电压为零。

既PE线带有故障电压Uf时，又发生用电设备接地故障，用电设备外露可导电某些对地电压为Uf与UELV向量和，用电设备务必布置在等电位联结有效范畴内，以防止用电设备外露可导电某些对人身产生电击危险。

PELV电路用电设备外露可导电某些接地，如下图所示：

图14.1－8（b）PELV电路图

用电设备外露可导电某些对地有连接，PE线带有故障电压Uf时，用电设备外露可导电某些对地电压为Uf时。

既PE线带有故障电压Uf时，又发生用电设备接地故障，用电设备外露可导电某些对地电压为Uf与UELV/2向量和，用电设备务必布置在等电位联结有效范畴内及保护电器切断电源，以防止用电设备外露可导电某些对人身产生电击危险。

14.1.3.3FELV（FunctionalELV）

由于功能上因素采用了特低电压，SELV或PELV所有规定不能满足时，或不需要SELV或PELV时，保证直接和间接接触两者兼有防护，这种办法组合称为FELV，如下图所示：

图14.1－9FELV电路图

FELV回路用电设备绝缘不能耐受一次回路所规定实验电压时，则设备可触及非导电某些绝缘应在安装时加强，使其能耐受交流方均根值为1500V，时间1min实验电压。

将FELV回路中用电设备外露可导电某些与一次回路保护导体连接；

此时FELV回路中带电导体不排除与该一次回路保护导体连接，用电设备务必布置在等电位联结有效范畴内及保护电器切断电源，以防止用电设备外露可导电某些对人身产生电击危险。

电气隔离防护时，将FELV回路中设备外露可导电某些与一次回路不接地等电位联结导体连接。

14.2电气装置保护接地范畴

14.2.1需保护接地范畴

下列电气装置外露可导电某些，除另有规定者外，均应保护接地：

－电机、变压器、电器、携带式及移动式用电器具等底座和外壳；

－电气设备传动装置；

－互感器二次绕组；

－配电屏（箱）、控制屏（箱）、各类箱体操作台等金属框架；

－户内外配电装置金属构架和钢筋混凝土构架以及接近带电某些金属围栏和金属门等；

－封闭式组合电器和箱式变电站金属箱体；

－电力电缆和控制电缆金属护套，穿线金属管；

－电气用各类金属构架、支架等；

－电缆桥架、电缆线槽及金属支架；

－电涌保护器；

－发电机中性点外壳、发电机出线柜和封闭式母线（密集型或空气绝缘型）金属外护层；

－装有避雷线电力线路杆塔；

－在非沥青地面居民区，无避雷线小接地电流架空电力线路金属杆塔和钢筋混凝土杆塔；

－安装在配电线路杆塔上开关设备、电容器等电力设备。

14.2.2不需保护接地范畴

下列电气装置外露可导电某些，除另有规定者外，可不做保护接地：

－电气装置安装在非导电场合，其地板和墙体对地绝缘电阻：

额定电压500V时，绝缘电阻不不大于50kΩ；

额定电压超过500V时，绝缘电阻不不大于100kΩ，可使用0级设备。

在该场合内，人体伸臂2m范畴内，不会同步触及两个外露可导电某些或一种外露可导电某些和任何一种外部可导电某些；

在伸臂范畴外，该距离可缩短至1.25m。

必须采用办法防止通过外部可导电某些在该场合之外浮现电位。

－超低电压（SELV）用电设备；

－安装在配电屏、控制屏和配电装置上电气测量仪表、继电器和其他低压电器等外壳，以及当发生绝缘损坏时，在支持物上不会引起危及人身安全电压绝缘子金属底座等；

－安装在已接地金属构架上设备，如套管等（应保证电气接触良好）；

－额定电压220V及如下蓄电池室内支架；

－与已接地机床机座之间有可靠电气接触电动机和电器外壳；

－双重绝缘用电设备；

－采用电气隔离保护方式供电用电设备，隔离变压器每个绕组，只供电给单台设备；

每个绕组供电给多台设备时，各设备间应做不接地等电位联结。

电器产品按防电击办法划分四类，防间接接触电击办法见下表：

表14.2－1电气设备和电气装置电击防护办法

设备类别

防护措施

设备部分

装置部分

基本防护

附加防护

基本绝缘

－

非导电场合

每台设备电气隔离

Ⅰ

保护联结

自动切断电源

Ⅱ

附加绝缘

加强绝缘或等效构造配备

Ⅲ

限制电压

SELV和PELV

14.2.3信息技术装置接地

IEC原则规定，在一种建筑物内电气装置只容许有一种共用接地装置，并采用等电位联结，消除或减少电位差。

信息技术设备只能通过PE线与共用接地装置连接，并实行等电