接地的概念、分類和目的

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1、接地的概念、分類和目的一、接地的概念接地就是將電氣設(shè)備的某些部位、電力系統(tǒng)的某點與大地相連，提供故障電流及雷電流的泄流通道，穩(wěn)定電位，提供零電位參考點，以確保電力系統(tǒng)、電氣設(shè)備的安全運行，同時確保電力系統(tǒng)運行人員及其他人員的人身安全。接地功能是通過接地裝置或接地系統(tǒng)來實現(xiàn)的。電力系統(tǒng)的接地裝置可分為兩類，一類為輸電線路桿塔或微波塔的比較簡單的接地裝置，如水平接地體、垂直接地體、環(huán)形接地體等，另一類為發(fā)變電站的接地網(wǎng)。簡單而言，接地裝置就是包括引線在內(nèi)的埋設(shè)在地中的一個或一組金屬體（包括金屬水平埋設(shè)或垂直埋設(shè)的接地極、金屬構(gòu)件、金屬管道、鋼筋混凝土構(gòu)筑物基礎(chǔ)、金屬設(shè)備等），或由金屬

2、導(dǎo)體組成的金屬網(wǎng)，其功能是用來泄放故障電流、雷電或其他沖擊電流，穩(wěn)定電位。而接地系統(tǒng)則是指包括發(fā)變電站接地裝置、電氣設(shè)備及電纜接地、架空地線及中性線接地、低壓及二次系統(tǒng)接地在內(nèi)的系統(tǒng)。表征接地裝置電氣性能的參數(shù)為接地電阻。接地電阻的數(shù)值等于接地裝置相對無窮遠處零電位點的電壓與通過接地裝置流入地中電流的比值。如果通過的電流為工頻電流，則對應(yīng)的接地電阻為工頻接地電阻；如果通過的電流為沖擊電流，接地電阻為沖擊接地電阻。沖擊接地電阻是時變暫態(tài)電阻，一般用接地裝置的沖擊電壓幅值與通過其流入地中的沖擊電流的幅值的比值作為接地裝置的沖擊接地電阻。接地電阻的大小，反映了接地裝置流散電流和穩(wěn)定電位

3、能力的高低及保護性能的好壞。接地電阻越小，保護性能就越好。二、接地分類電力系統(tǒng)交流電氣裝置的接地按其功能可分為基本的三類：工作接地、防雷接地和保護接地。1．工作接地交流電力系統(tǒng)根據(jù)中性點是否接地而分為中性點有效接地系統(tǒng)和中性點非有效接地系統(tǒng)（包括中性點絕緣系統(tǒng)、中性點通過電阻或電感接地的系統(tǒng)）。我國在110kV及以上的電力系統(tǒng)中均采用中性點有效接地的運行方式，其目的是為了降低電氣設(shè)備的絕緣水平，這種接地方式稱為工作接地。采用中性點有效接地方式后，正常情況下作用在電氣設(shè)備（如電力變壓器）絕緣上的電壓為相電壓。如果采用中性點絕緣的工作方式，則在發(fā)生單相接地故障，且又不跳閘時，作用在設(shè)

4、備絕緣上的電壓為線電壓，二者相差1.732倍。采用中性點有效接地方式后，作用在設(shè)備絕緣上的電壓明顯降低，因此設(shè)備的絕緣水平也可以降低，即達到縮小設(shè)備絕緣尺寸、降低設(shè)備造價的目的。對于有效接地系統(tǒng)，在正常情況下，流過接地裝置的電流為系統(tǒng)的不平衡電流，而在系統(tǒng)發(fā)生短路故障時將有數(shù)十千安的短路電流流過接地裝置，一般短路電流持續(xù)時間為0.5s左右。在兩線一地的雙極直流輸電系統(tǒng)中，有時也將中性點接地。中性點接地后，可以利用大地作為回路，采用單極運行方式。采用單極運行方式時，數(shù)千安的電流將長期流過接地裝置，這時接地裝置的電化學(xué)腐蝕是一個特別應(yīng)當(dāng)注意的問題。對于配電系統(tǒng)，降壓變壓器用來連接高壓

5、系統(tǒng)和低壓系統(tǒng)，根據(jù)變壓器低壓中性點是否接地，低壓配電系統(tǒng)可分為接地系統(tǒng)和非接地系統(tǒng)。圖1即為中性點接地的低壓配電系統(tǒng)。如果人接觸低壓導(dǎo)線時，將形成回路，流過人體的電流和人體與大地間的接觸狀況有關(guān)，如果人與大地的接觸電阻低，將有危險電流流經(jīng)人體而產(chǎn)生危害。從歷史的角度來看，低壓配電系統(tǒng)是從非接地系統(tǒng)開始發(fā)展的，但在變壓器處由于高低壓混合經(jīng)常發(fā)生事故，因此改為接地系統(tǒng)，即將變壓器的二次側(cè)中性點接地，以抑制二次側(cè)線路對地電壓的異常上升。該系統(tǒng)的缺陷是多個變壓器二次側(cè)中性點接地時，如果接地裝置比較靠近，一個變壓器處發(fā)生接地故障時，通過共有的大地，將在另一個系統(tǒng)產(chǎn)生干擾。?圖1低壓配電系

6、統(tǒng)的接地系統(tǒng)對于水中照明等供電線路，必須增加絕緣變壓器，其二次側(cè)中性點不能接地，這種系統(tǒng)為中性點非接地系統(tǒng)。如圖2所示，人接觸中性點非接地系統(tǒng)二次側(cè)的線路時，只有由于分布電容形成的回路而產(chǎn)生的極小電流流過人體，因而比較安全。非接地系統(tǒng)的缺點在于某些原因（如高低壓回路間的混合接觸、雷電沖擊、操作過電壓等）使該系統(tǒng)的對地電位上升時，將無法抑制這種異常電位，從而在二次側(cè)產(chǎn)生危害。非接地系統(tǒng)的另一個重要缺點是隨著線路絕緣的老化，將可能造成絕緣損壞而形成接地，引起事故。?圖2低壓配電系統(tǒng)的非接地系統(tǒng)2．保護接地在電氣設(shè)備發(fā)生故障時，電氣設(shè)備的外殼將帶電，如果這時人接觸設(shè)備外殼，將產(chǎn)生危險。

7、因此為了保證人身安全，所有電氣設(shè)備的外殼必須接地，這種接地稱為保護接地。當(dāng)電氣設(shè)備的絕緣損壞而使外殼帶電時，流過保護接地裝置的故障電流應(yīng)使相應(yīng)的繼電保護裝置動作，切除故障設(shè)備，另外也可以通過降低接地電阻保證外殼的電位在人體安全電壓值之下，從而避免因電氣設(shè)備外殼帶電而造成的觸電事故。3．防雷接地為了防止雷電對電力系統(tǒng)及人身安全的危害，一般采用避雷針、避雷線及避雷器等雷電防護設(shè)備。這些雷電防護設(shè)備都必須與合適的接地裝置相連，以將雷電流導(dǎo)入大地，這種接地稱為防雷接地。流過防雷接地裝置的