141 接地Word文件下载.docx

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－为过电压保护装置提供安装回路；

－等电位联结。

图14.1－1电气装置功能接地与保护接地

根据电气装置的要求，接地配置可以兼容或分别地承担保护和功能两种目的。

对于保护的目的要求，始终应当予以优先地考虑。

接地配置的设施的选择和安装应满足：

－接地电阻值符合电气装置的功能和保护要求，并预计长期有效；

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

－有足够的强度或有附加的机械保护，以适应所在场所的外部的影响；

－应采取措施，防止由于电腐蚀作用对接地配置的设施和其它金属部分造成危害。

14.1.2特低电压

用特低电压（Extra-LowVoltage）供电，是防电击措施之一。

IEC将用特低电压分为三类，简述如下：

14.1.3.1SELV（Self-sufficientELV）

图14.1－2SELV电路图

SELV电路与地是绝缘的，如图14.1－7所示，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部分对地电压均为零。

不需要其它辅助措施，可满足防电击引起。

14.1.3.2PELV（ProtectiveELV）

PELV电路一根导体是接地的，用电设备外露可导电部分不接地，如下图所示：

图14.1－3（a）PELV电路图

PE线带有故障电压Uf时，用电设备外露可导电部分对地电压为零。

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部分对地电压为Uf与UELV向量和，用电设备务必布置在等电位联结有效范围内，以防止用电设备外露可导电部分对人身产生电击危险。

PELV电路用电设备外露可导电部分接地，如下图所示：

图14.1－3（b）PELV电路图

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

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部分对地电压为Uf与UELV/2向量和，用电设备务必布置在等电位联结有效范围内及保护电器切断电源，以防止用电设备外露可导电部分对人身产生电击危险。

14.1.3.3FELV（FunctionalELV）

由于功能上的原因采用了特低电压，SELV或PELV的所有要求不能满足时，或不需要SELV或PELV时，保证直接和间接接触两者兼有的防护，这种方法的组合称为FELV，如下图所示：

图14.1－4FELV电路图

FELV回路的用电设备绝缘不能耐受一次回路所要求的试验电压时，则设备的可触及的非导电部分的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的试验电压。

将FELV回路中的用电设备外露可导电部分与一次回路的保护导体连接；

此时FELV回路中的带电导体不排除与该一次回路保护导体的连接，用电设备务必布置在等电位联结有效范围内及保护电器切断电源，以防止用电设备外露可导电部分对人身产生电击危险。

14.2电气装置保护接地的范围

14.2.1需保护接地的范围

下列电气装置外露可导电部分，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的底座和外壳；

－电气设备传动装置；

－互感器的二次绕组；

－配电屏（箱）、控制屏（箱）、各类箱体操作台等金属的框架；

－户内外配电装置的金属构架和钢筋混凝土构架以及靠近带电部分的金属围栏和金属门等；

－封闭式组合电器和箱式变电站的金属箱体；

－电力电缆和控制电缆的金属护套，穿线的金属管；

－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；

－装有避雷线的电力线路杆塔；

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

－安装在配电线路杆塔上的开关设备、电容器等电力设备。

14.2.2不需保护接地的范围

下列电气装置外露可导电部分，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所，其地板和墙体对地绝缘电阻：

额定电压500V时，绝缘电阻不小于50kΩ；

额定电压超过500V时，绝缘电阻不小于100kΩ，可使用0类设备。

在该场所内，人体伸臂2m范围内，不会同时触及两个外露可导电部分或一个外露可导电部分和任何一个外部可导电部分；

在伸臂的范围外，该距离可缩短至1.25m。

必需采取措施防止通过外部可导电部分在该场所之外出现电位。

－特低电压（SELV）用电设备；

－安装在配电屏、控制屏和配电装置上的电气测量仪表、继电器和其它低压电器等的外壳，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的绝缘子金属底座等；

－安装在已接地的金属构架上的设备，如套管等（应保证电气接触良好）；

－额定电压220V及以下的蓄电池室内的支架；

－与已接地的机床机座之间有可靠电气接触的电动机和电器外壳；

－双重绝缘的用电设备；

－采用电气隔离保护方式供电的用电设备，隔离变压器的每个绕组，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的等电位联结。

电器产品按防电击措施划分四类，防间接接触电击措施见下表：

表14.2－1电气设备和电气装置电击防护措施

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

－

非导电场所

每台设备电气隔离

Ⅰ

保护联结

自动切断电源

Ⅱ

附加绝缘

加强绝缘或等效结构配置

Ⅲ

限制电压

SELV和PELV

14.2.3信息技术装置的接地

IEC标准规定，在一个建筑物内的电气装置只允许有一个共用的接地装置，并采取等电位联结，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，并实施等电位联结，以等电位联结系统的电位作为信息技术设备的参考电位。

IEC标准认为，50mm2铜质导体作为接地干线，是材料成本与阻抗之间最好的结合，10mm2铜质导体作为功能接地最小截面。

信息技术设备接地方法及等电位联结方法，如以下所述：

（1）放射状连接的保护导体

如图14.2-1所示，此法使用了与电源导体在一起的保护导体。

每台设备的保护导体为电磁干扰（电源带来的瞬变除外）提供了一个阻抗相对较高的通路，从而使信息技术设备间的信号电缆承受着大部分引入的噪声。

因此设备本身必需具有令人满意的高抗干扰性能。

由于信息技术设备提供了专用的电源回路和接地系统，而它们与其他电源回路和接地系统及外部金属物体相隔离，因此使引入的干扰大量减小。

在某些情况下信息技术设备的放射状连接的功能接地和保护导体的星状接地点（如相关配电盘中的PE母线），可以通过连接到主接地端子的一个单独的专用绝缘导体接地。

图14.2-1放射状连接的保护导体

（2）局部网状－放射状连接的等电位联结系统

如图图14.2-2所示，将信息技术系统的各组成部分等电位联结到一个局部网上，能使常规的保护导体作用得到了补充。

这样做能够在靠近等电位网上为信号互联的各组成部分之间提供一个低阻抗的参考电位平面，其阻抗取决于频率和网孔间隔。

与方法1相同，由于整个信息技术系统的电源回路和接地系统，包括等电位联结网，与其他电源回路和接地系统以及外部可导电部分（如建筑物金属件）相隔离，因此抗干扰性能得到了提高。

相互间有连接信号电缆或控制电缆的用电设备应置于局部网状范围内。

图14.2-2局部网状－放射状连接的等电位联结系统

（3）网状－放射状连接的等电位联结系统

如图14.2-3所示，这种方法可提供足够低的阻抗，解决只具有一般抗干扰能力的设备上的大部分噪声问题，解决效果取决于工作和干扰频谱及网孔间隔。

相互间有连接信号电缆或控制电缆的用电设备或无连接信号电缆或控制电缆的用电设备都可置于网状范围内。

图14.2-3网状－放射状连接的等电位联结系统

（4）对泄漏电流超过10mA的设备的进一步要求

设备泄漏电流超过10mA时，该设备应按以下列举的三种可供选择的要求之一进行连接：

1）高度牢靠的保护（接地）回路

保护导体应具有热稳定所要求的截面或符合下述规定的截面，在两者中取较大者。

a）当采用独立的保护导体时，应是一根截面积不小于10mm2的导体或是两根有独立端头的，每根截面积不小于4mm2的导体。

b）当保护导体与供电导体合在一根多芯电缆中时，电缆中所有导体截面积总和应不小于10mm2.

c）当保护导体装在刚性或柔性金属导管内并与导管并接时，应采用不小于2.5mm2的导体。

d）符合要求的刚性或柔性金属导管、金属母线槽和槽盒以及金属屏蔽层和铠装。

2）接地连续性的监测

应设置一个或多个在保护导体出现中断故障时能按要求切断设备供电的电器。

3）使用双绕组变压器

当设备是通过双绕组变压器供电或通过其它输入与输出回路相互隔开的机组（如电动发电机）供电时，其二次回路建议采用TN系统。

目的是使泄漏电流的通路局部化和减少该通路连续性被中断的可能性。

为易于表达，图14.2-4中只画了单相系统,系统可以是三相的。

初级和次级回路的控制和保护措施未在图中标示。

C为滤波电容。

L1和L2（或N）是接至电源进线的连接导体。

PE是从设备的可触及部分到电气装置总接地端子的连接导体，它既用作Ⅰ类设备的保护导体，也用作Ⅱ类设备的功能接地导体。

图14.2-4双线圈变压器的连接方法

14.3电气装置接地电阻的要求

14.3.1变电所电气装置的接地电阻

14.3.1.1变电所电气装置保护接地的接地电阻

（1）有效接地和低电阻接地系统中发电厂、变电所电气装置保护接地的接地电阻宜符合下列要求：

1）一般情况下，接地装置的接地电阻应符合下式

式中：

R—考虑到季节变化的最大接地电阻，Ω；

I—计算用的流经接地装置的入地短路电流，A。

公式中计算用流经接地装置的入地短路电流，采用在接地装置内、外短路时，经接地装置流入地中的最大短路电流对称分量最大值，该电流应按5～10年发展后的系统最大运行方式确定，并应考虑系统中各接地中性点间的短路电流分配，以及避雷线中分走的接地短路电流。

2）当接地装置的接地电阻不符合要求时，可通过技术经济比较增大接地电阻，但不得大于5Ω，且应符合14.2.2

（2）要求。

（2）不接地、消弧线圈接地和高电阻接地系统中发电厂、变电所电气装置保护接地的接地电阻应符合下列要求：

1）高压与发电厂、变电所电力生产用低压电气装置共用的接地装置应符合下式

但不应大于4Ω。

2）高压电气装置的接地装置，应符合下式