電氣設(shè)備的某個部分與大地之間作良好的電氣聯(lián)接稱為接地。與大地土壤直接接觸的金屬導(dǎo)體或金屬導(dǎo)體組稱為接地體:聯(lián)接電氣設(shè)備應(yīng)接地部分與接地體的金屬導(dǎo)體稱為接地線;接地體和接地線統(tǒng)稱為接地裝置。
電氣設(shè)備接地的目的主要是保護人身和設(shè)備的安全,所有電氣設(shè)備應(yīng)按規(guī)定進行可靠接地。
[B]二、接地的分類[/B]
按接地的作用分有保護接地和工作接地兩種。
(1)為了保證人身安全,避免發(fā)生人體觸電事故,將電氣設(shè)備的金屬外殼與接地裝置聯(lián)接的方式稱為保護接地。當人體觸及到外殼已帶電的電氣設(shè)備時,由于接地體的接觸電阻遠小于人體電阻,絕大部分電流經(jīng)接地體進入大地,只有很小部分流過人體,不致對人的生命造成危害。
2)為了保證電氣設(shè)備在正常和事故情況下可靠的工作而進行的接地稱為工作接地,如中性點直接接地和間接接地以及零線的重復(fù)接地、防雷接地等都是工作接地。
[B]三、接地電阻[/B]
應(yīng)接地的電氣設(shè)備通過接地裝置和大地之間的電阻稱為接地電阻,它包含五個部分:
(1)電氣設(shè)備和接地線的接觸電阻。
(2)接地線本身的電阻。
(4)接地體和大地的接觸電阻。
(5)大地的電阻。
不同的電氣設(shè)備對接地電阻有不同的要求:
(1)大接地短路電流系統(tǒng)R≤0.5歐
(2)容量在100kVA以上的變壓器或發(fā)電機R≤4歐
(3)閥型避雷器R≤5歐
(4)獨立避雷針、小接地電流系統(tǒng)、容量在100kVA及以下的變壓器或發(fā)電機、高低壓設(shè)備共用的接地均R≤10歐
(5)低壓線路金屬桿、水泥桿及煙囪的接地R≤30歐
[B]四、裝設(shè)接地裝置的要求[/B]
(1)接地線一般用40mm×4mm的鍍鋅扁鋼。
(2)接地體用鍍鋅鋼管或角鋼。鋼管直徑為50mm,管壁厚不小于3.5mm,長度2~3m。角鋼以50mm×50mm×5mm為宜。
(3)接地體的頂端距地面0.5~0.8m,以避開凍土層,鋼管或角鋼的根數(shù)視接地體周圍的土壤電阻率而定,一般不少于兩根,每根的間距為3~5m
(4)接地體距建筑物的距離在1.5m以上,與獨立的避雷針接地體的距離大于3m。
[B]五、降低土壤電阻率的方法[/B]
在接地裝置安裝前應(yīng)了解接地體周圍土壤的電阻率,如過高則采取必要措施,確保接地電阻值合格。
(1)改變接地體周圍的土壤結(jié)構(gòu)
在接地體周圍的土壤2~
2)用食鹽、木炭降低土壤電阻率
用食鹽、木炭分層夯實。木炭和細摻勻為一層,約10~
(3)用長效化學(xué)降阻劑
用長效化學(xué)降阻劑方法可使土壤電阻率降至原來的40%。
電氣設(shè)備的接地電阻應(yīng)在每年的春、秋兩季雨水較少時各測試一次,確保接地合格。一般采用專門儀表(如ZC-8接地電阻測試儀)測試,也可采用電流表-電壓表法測試。
另外檢查的內(nèi)容有:
(1)聯(lián)接螺栓是否松動、銹蝕。
(2)地面以下的接地線、接地體的腐蝕情況,是否脫焊。
建筑電氣接地2010-02-21 19:30低壓配電系統(tǒng)按保護接地的形式不同可分為:
IT系統(tǒng)、TT系統(tǒng)和TN系統(tǒng)。
其中IT系統(tǒng)和TT系統(tǒng)的設(shè)備 外露可導(dǎo)電部分 經(jīng)各自的保護線直接接地(過去稱為保護接地);
TN系統(tǒng)的設(shè)備外露可導(dǎo)電部分經(jīng)公共的保護線與電源中性點直接電氣連接(過去稱為接零保護)。
國際電工委員會(IEC)對系統(tǒng)接地的文字符號的意義規(guī)定如下:
第一個字母表示電力系統(tǒng)的對地關(guān)系:
T--一點直接接地;
I--所有帶電部分與地絕緣,或一點經(jīng)阻抗接地。
第二個字母表示裝置的外露可導(dǎo)電部分的對地關(guān)系:
T--外露可導(dǎo)電部分對地直接電氣連接,與電力系統(tǒng)的任何接地點無關(guān);
N--外露可導(dǎo)電部分與電力系統(tǒng)的接地點直接電氣連接(在交流系統(tǒng)中,接地點通常就
后面還有字母時,這些字母表示中性線與保護線的組合:
S--中性線和保護線是分開的;
O--中性線和保護線是合一的。
IT系統(tǒng):(經(jīng)電阻接地)
IT系統(tǒng)的電源中性點是對地絕緣的或經(jīng)高阻抗接地,而用電設(shè)備的金屬外殼直接接地。即:過去稱三相三線制供電系統(tǒng)的保護接地。
其工作原理是:若設(shè)備外殼沒有接地,在發(fā)生單相碰殼故障時,設(shè)備外殼帶上了相電壓,若此時人觸摸外殼,就會有相當危險的電流流經(jīng)人身與電網(wǎng)和大地之間的分布電容所構(gòu)成的回路。而設(shè)備的金屬外殼有了保護接地后,由于人體電阻遠比接地裝置的接地電阻大,在發(fā)生單相碰殼時,大部分的接地電流被接地裝置分流,流經(jīng)人體的電流很小,從而對人身安全起了保護作用。
IT系統(tǒng)適用于環(huán)境條件不良,易發(fā)生單相接地故障的場所,以及易燃、易爆的場所。
TT系統(tǒng):(直接接地)
TT系統(tǒng)的電源中性點直接接地;用電設(shè)備的金屬外殼亦直接接地,且與電源中性點的接地無關(guān)。即:過去稱三相四線制供電系統(tǒng)中的保護接地。
其工作原理是:當發(fā)生單相碰殼故障時,接地電流經(jīng)保護接地裝置和電源的工作接地裝置所構(gòu)成的回路流過。此時如有人觸帶電的外殼,則由于保護接地裝置的電阻小于人體的電阻,大部分的接地電流被接地裝置分流,從而對人身起保護作用。
TT系統(tǒng)在確保安全用電方面還存在有不足之處,主要表現(xiàn)在:
①當設(shè)備發(fā)生單相碰殼故障時,接地電流并不很大,往往不能使保護裝置動作,這將導(dǎo)致線路長期帶故障運行。
②當TT系統(tǒng)中的用電設(shè)備只是由于絕緣不良引起漏電時,因漏電電流往往不大(僅為毫安級),不可能使線路的保護裝置動作,這也導(dǎo)致漏電設(shè)備的外殼長期帶電,增加了人身觸電的危險。
因此,TT系統(tǒng)必須加裝剩余電流動作保護器,方能成為較完善的保護系統(tǒng)。目前,TT系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于城鎮(zhèn)、農(nóng)村居民區(qū)、工業(yè)企業(yè)和由公用變壓器供電的民用建筑中。
TN系統(tǒng):
在變壓器或發(fā)電機中性點直接接地的380/220V三相四線低壓電網(wǎng)中,將正常運行時不帶電的用電設(shè)備的金屬外殼經(jīng)公共的保護線與電源的中性點直接電氣連接。即:過去稱三相四線制供電系統(tǒng)中的保護接零。
當電氣設(shè)備發(fā)生單相碰殼時,故障電流經(jīng)設(shè)備的金屬外殼形成相線對保護線的單相短路。這將產(chǎn)生較大的短路電流,令線路上的保護裝置立即動作,將故障部分迅速切除,從而保證人身安全和其他設(shè)備或線路的正常運行。
TN系統(tǒng)的電源中性點直接接地,并有中性線引出。按其保護線形式,TN系統(tǒng)又分為:TN-C系統(tǒng)、TN-S系統(tǒng)和TN-C-S系統(tǒng)等三種。
②TN-S系統(tǒng)(三相五線制),該系統(tǒng)的N線和PE線是分開的。它的優(yōu)點是PE線在正常情況下沒有電流通過,因此不會對接在PE線上的其他設(shè)備產(chǎn)生電磁干擾。此外,由于N線與PE線分開,N線斷開也不會影響PE線的保護作用。但TN-S系統(tǒng)耗用的導(dǎo)電材料較多,投資較大(見圖2)。
這種系統(tǒng)多用于對安全可靠性要求較高、設(shè)備對電磁抗干擾要求較嚴、或環(huán)境條件較差的場所使用。對新建的大型民用建筑、住宅小區(qū),特別推薦使用TN-S系統(tǒng)。
③TN-C-S系統(tǒng)(三相四線與三相五線混合系統(tǒng)),系統(tǒng)中有一部分中性線和保護是合一的;而且一部分是分開的。它兼有TN-C系統(tǒng)和TN-S系統(tǒng)的特點,常用于配電系統(tǒng)末端環(huán)境較差或有對電磁抗干擾要求較嚴的場所(見圖3)。
在TN-C、TN-S和TN-S-C系統(tǒng)中,為確保PE線或PEN線安全可靠,除在電源中性點進行工作接地外,對PE線和PEN線還必須進行必要的重復(fù)接地。PE線PEN線上不允許裝設(shè)熔斷器和開關(guān)。
在同一供電系統(tǒng)中,不能同時采用TT系統(tǒng)和TN系統(tǒng)保護。
低壓配電系統(tǒng)中的接地類型 :
(1)工作接地:為保證電力設(shè)備達到正常工作要求的接地,稱為工作接地。中性點直接接地的電力系統(tǒng)中,變壓器中性點接地,或發(fā)電機中性點接地。
(2)保護接地:為保障人身安全、防止間接觸電,將設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分進行接地,稱為保護接地。保護接地的形式有兩種:一種是設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分經(jīng)各自的接地保護線分別直接接地;另一種是設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分經(jīng)公共的保護線接地。
(3)重復(fù)接地:在中性線直接接地系統(tǒng)中,為確保保護安全可靠,除在變壓器或發(fā)電機中性點處進行工作接地外,還在保護線其他地方進行必要的接地,稱為重復(fù)接地。
(4)保護接中性線:在380/220V低壓系統(tǒng)中,由于中性點是直接接地的,通常又將電氣設(shè)備的外殼與中性線相連,稱為低壓保護接中性線。
接地裝置和接地電阻
(1)接地裝置:
接地裝置可使用自然接地體和人工接地體。在設(shè)計時,應(yīng)首先充分利用自然接地體。
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可充分利用建(構(gòu))筑物的鋼結(jié)構(gòu)和構(gòu)造鋼筋、行車的鋼軌等以及敷設(shè)于地下且數(shù)量不少于2根的電纜的金屬外皮等。
在新建的大、中型建筑物中,都利用建筑物的構(gòu)造鋼筋作為自然接地。它們不但耐用、節(jié)省投資,而用電氣性能良好。
②人工接地體:
人工接地體有兩種基本型式:垂直接地體和水平接地體。垂直接地體多采用截面為50mm×50mm×5mm,長度為2500mm的角鋼;水平接地體多采用截面為40mm×4mm的扁鋼。
(2)接地電阻:
請參閱《電力設(shè)備接地設(shè)計技術(shù)規(guī)程》有關(guān)章節(jié)的規(guī)定,低壓中性點直接接地系統(tǒng)中,100kVA以上變壓器接地電阻值≤4Ω。
三相五線制2010-03-15 15:34
一、 概述
在三相四線制制供電系統(tǒng)中,把零干線的兩個作用分開,即一根線做工作零線(N),另外用一根線專做保護零線(PE),這樣的供電結(jié)線方式稱為三相五線制供電方式。其結(jié)線方式如圖一所示:
該結(jié)線的點是: 工作零線N與保護零線PE除在變壓器中性點共同接地外,兩線不再有任何的電氣連接。由于該種結(jié)線能用于單相負載,沒有中性點引出的三相負載和有中性點引出的三相負載,因而得到廣泛的應(yīng)用。在三相負載不完全平衡的運行情況下,工作零線N是有電流通過且是帶電的,而保護零線PE不帶電,因而該供電方式的接地系統(tǒng)完全具備安全和可靠的基準電位。
二、三相五線制供電的原理
眾所周知,在三相四線制供電中由于三相負載不平衡時和低壓電網(wǎng)的零線過長且阻抗過大時,零線將有零序電流通過,過長的低壓電網(wǎng),由于環(huán)境惡化,導(dǎo)線老化、受潮等因素,導(dǎo)線的漏電電流通過零線形成閉合回路,致使零線也帶一定的電位,這對安全運行十分不利。在零干線斷線的特殊情況下,斷線以后的單相設(shè)備和所有保護接零的設(shè)備產(chǎn)生危險的電壓,這是不允許的。如采用三相五線制供電方式,用電設(shè)備上所連接的工作零線N和保護零線PE是分別敷設(shè)的,工作零線上的電位不能傳遞到用電設(shè)備的外殼上,這樣就能有效隔離了三相四線制供電方式所造成的危險電壓,使用電設(shè)備外殼上電位始終處在“地”電位,從而消除了設(shè)備產(chǎn)生危險電壓的隱患。
三、對三相五線制敷設(shè)的要求
(1) 在用絕緣導(dǎo)線布線時,保護零線應(yīng)用黃綠雙色線,工作零線一般用黑色線。沿墻垂直布線時,保護零線設(shè)在最下端,水平布線時,保護零線在靠墻端。
(2) 在電力變壓器處,工作零線從變壓器中性瓷套管上引出,保護零線從接地體的引出線引出。
(3) 重復(fù)接地按要求一律接在保護零線上,禁止在工作零線上重復(fù)接地。
(4) 采用低壓電纜供電時應(yīng)選用五芯低壓電力電纜。
(5) 在終端用電處(如閘板、插座、墻上配電盤等)工作零線和保護零線一定分別與零干線相連接。
(6) 對老企業(yè)的改造應(yīng)逐步實行保護零線和工作零線分開的辦法。例如在車間入戶時零干線做重復(fù)接地,重復(fù)接地以后工作零線單獨敷設(shè),保護零線由此重復(fù)接地體引出;使用四極漏電 保護斷路器的,在斷路器前是三相四線制,在斷路器后改為三相五線制; 在架空線路供電又實行動力電和照明電分開架設(shè)的(兩棚線),可以用隨照明線橫擔架設(shè)的零線為工作零線,隨動力線橫擔架設(shè)的零線做保護零線。
四、三相五線制供電的應(yīng)用范圍
凡是采用保護接零的低壓供電系統(tǒng),均是三相五線制供電的應(yīng)用范圍。國家有關(guān)部門規(guī)定:凡是新建、擴建、企事業(yè)、商業(yè)、居民住宅、智能建筑、基建施工現(xiàn)場及臨時線路,一律實行三相五線制供電方式,做到保護零線和工作零線單獨敷設(shè)。對現(xiàn)有企業(yè)應(yīng)逐步將三相四線制改為三相五線制供電,具體辦法應(yīng)按三相五線制敷設(shè)要求的規(guī)定實施。
其實就多了一根PE線。。。把原來的零線分成兩個= =!
目前配電柜都用這個接線方式。
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