施奈德2010年培训讲义05-接地系统与接地装置_200906

1、1SLIC- LVDI training Chen ke 2009 June第五章第五章接地系统和接地装置简介接地系统和接地装置简介2SLIC- LVDI training Chen ke 2009 June一般规则一般规则符合一般的标准符合一般的标准例如例如: 在欧洲一些国家中，在欧洲一些国家中，TT 系统用于家庭及学校。系统用于家庭及学校。IT 系统用于个别的地区系统用于个别的地区由于每种系统都有它的优缺点，故没有最佳系统。倘若遵照规则，它们都是非由于每种系统都有它的优缺点，故没有最佳系统。倘若遵照规则，它们都是非常良好的。没有超优的接地系统常良好的。没有超优的接地系统特别注意特别注意持续

2、供电的重要性持续供电的重要性维护人员的技能水平维护人员的技能水平考虑某些负载的特性考虑某些负载的特性: 电动机对大电流很敏感，某些负载具有低的绝缘水平。电动机对大电流很敏感，某些负载具有低的绝缘水平。最后最后: 考虑将几种接地系统组合的可能性，用一台考虑将几种接地系统组合的可能性，用一台 LV/LV 变压器可使接地系统变压器可使接地系统适合于负载的需要适合于负载的需要3SLIC- LVDI training Chen ke 2009 JuneS = 保护功能由一根与中性导体或接地导体相独立的导体提供保护功能由一根与中性导体或接地导体相独立的导体提供C = 中性导体和保护功能组合在一根导体中性导

3、体和保护功能组合在一根导体 (PEN) 中中TT I第第 1 个字母个字母第第 2 个字母个字母TNT电源系统对地的关系电源系统对地的关系:T = 一点直接接地一点直接接地 I = 所有带电部分与地隔离，所有带电部分与地隔离，或一点经阻抗接地或一点经阻抗接地装置的外露可导电部分与地的关系装置的外露可导电部分与地的关系:T = 与地直接电气连接，独立于电源系与地直接电气连接，独立于电源系统的任一接地点统的任一接地点N = 与电源系统的接地点直接电气连接与电源系统的接地点直接电气连接（交流系统中，该点通常是中性点）（交流系统中，该点通常是中性点）补充的字母补充的字母IEC 60364 的定义的定义

4、系统接地的类型系统接地的类型TN 系统系统T-Terra 大地大地, I-Isolate 隔离隔离, N-Neutral 中性点中性点, S-Separate 分开分开, C-Combine 合并合并4SLIC- LVDI training Chen ke 2009 June中性导体中性导体 (N)保护导体保护导体 (PE)保护和中性线合一保护和中性线合一 (PEN)中性导体与保护导体的标注方法中性导体与保护导体的标注方法按照按照 IEC 60617-11 字母的解释字母的解释5SLIC- LVDI training Chen ke 2009 JuneL1L2L3NPE系统接地点系统接地点外露

5、可导电部分外露可导电部分L1L2L3PE外露可导电部分外露可导电部分系统接地点系统接地点不同的接地系统类型不同的接地系统类型TT 系统：电源系统有一点直接接地，装置的外露可导电部分通过接地极接地，系统：电源系统有一点直接接地，装置的外露可导电部分通过接地极接地，该接地极在电气上独立于电源系统的接地极该接地极在电气上独立于电源系统的接地极6SLIC- LVDI training Chen ke 2009 JuneL1L2L3PEN系统接地点系统接地点外露可导电部分外露可导电部分不同的接地系统类型不同的接地系统类型TN-C 系统：系统：在整个系统中，中性导体的和保护导体的功能组合在一根导体中在整个

6、系统中，中性导体的和保护导体的功能组合在一根导体中7SLIC- LVDI training Chen ke 2009 JuneL1L2L3PE系统接地点系统接地点外露可导电部分外露可导电部分L1L2L3PE系统接地点系统接地点外露可导电部分外露可导电部分N不同的接地系统类型不同的接地系统类型TN-S 系统系统: 在整个系统中，使用一根独立的中性导体和保护导体在整个系统中，使用一根独立的中性导体和保护导体8SLIC- LVDI training Chen ke 2009 JuneL1L2L3PE系统接地点系统接地点外露可导电部分外露可导电部分PENN不同的接地系统类型不同的接地系统类型TN-C-

7、S 系统系统: 在系统的某一部分中，中性导体的和保护的功能组合在系统的某一部分中，中性导体的和保护的功能组合在一根导体中在一根导体中9SLIC- LVDI training Chen ke 2009 June1) 系统可以对地隔离系统可以对地隔离中性线可以以配出或不配出中性线可以以配出或不配出L1L2L3系统接地点系统接地点外露可导电部分外露可导电部分PE阻抗阻抗 1)L1L2L3PE阻抗阻抗 1)系统接地点系统接地点外露可导电部分外露可导电部分N不同的接地系统类型不同的接地系统类型IT 系统：系统： 电源系统中所有带电部分与地隔离或者一点通过阻抗接地，电气装电源系统中所有带电部分与地隔离或者

8、一点通过阻抗接地，电气装置的外露可导电部分或独立或集中地接地或与系统的接地点相连置的外露可导电部分或独立或集中地接地或与系统的接地点相连 10SLIC- LVDI training Chen ke 2009 June详见：详见：IEC 60364-4-442MV/LV 变电所内的接地装置变电所内的接地装置高压系统接地故障时对低压系统高压系统接地故障时对低压系统的转移电位的转移电位高压架空线系统。高压架空线系统。高压电缆埋地敷设系统。高压电缆埋地敷设系统。11SLIC- LVDI training Chen ke 2009 JuneMV/LV 变电所内的接地装置变电所内的接地装置小电阻接地系统中

9、，高压系统的接地故障能在低压设备上产生危险电小电阻接地系统中，高压系统的接地故障能在低压设备上产生危险电压，低压用户压，低压用户(和变电所操作人员和变电所操作人员)通过下列措施能够防止这一危险通过下列措施能够防止这一危险:最佳方案是将高压设备的外露可导电部分的接地极与低压中性线的最佳方案是将高压设备的外露可导电部分的接地极与低压中性线的接地极分开。接地极分开。中性点串接电阻或电抗接地系统，提高回路阻抗。中性点串接电阻或电抗接地系统，提高回路阻抗。限制高压接地故障电流的幅值限制高压接地故障电流的幅值减小变电所的接地电阻到可能的最低值减小变电所的接地电阻到可能的最低值在变电所及在用户的装置方面形成

10、等电位的条件在变电所及在用户的装置方面形成等电位的条件对接地及连接设备的接地装置需要仔细地综合考虑，特别要重视当对接地及连接设备的接地装置需要仔细地综合考虑，特别要重视当高压系统发生对地短路时低压用户的安全。高压系统发生对地短路时低压用户的安全。难点低压电气系统设计和高压输变电设计往往不是同一单位，有难点低压电气系统设计和高压输变电设计往往不是同一单位，有协协调问题。调问题。12SLIC- LVDI training Chen ke 2009 June123NLVMVTN(R)A123NLVMVIT(R)BRSMV/LV 变电所内的接地装置变电所内的接地装置情况情况 A 及及 B在这些情况中，

11、对于在这些情况中，对于 Rs 无特定的电阻值限制无特定的电阻值限制13SLIC- LVDI training Chen ke 2009 June情况情况 C 及及 DRs 式中式中Uw = 用户装置中低压设备的额定标称频率下的耐压用户装置中低压设备的额定标称频率下的耐压Uo = 用户装置中相对中性点的电压用户装置中相对中性点的电压Im = 高压接地故障电流最大值高压接地故障电流最大值Uw-UoIm即：即：UW ImRs +U0123NLVMVTT(N)CRS123NLVMVIT(N)DRSMV/LV 变电所内的接地装置变电所内的接地装置14SLIC- LVDI training Chen ke

12、 2009 Juneq 在 E 及 F 情况，低压保护导线 (联结外露的可导电部分)q 就变电所通过变电所接地极进行接地而言，因而只有变电所的低压设备会承受过电压。123NLVMVTT(S)ERNRS123NLVMVIT(S)FRNRSMV/LV 变电所内的接地装置变电所内的接地装置情况情况E 及及 F Rs 式中式中 Uws = 在变电所内低压设备的额定标称频率下的耐压在变电所内低压设备的额定标称频率下的耐压 (因为这些设备的外因为这些设备的外露可导电部分通过露可导电部分通过 Rs 接地接地) U = 对于对于 TT (s) 系统是变电所内相对中性点的电压，但是对于系统是变电所内相对中性点的

13、电压，但是对于IT (s) 系统系统是相对相电压是相对相电压 Im = 高压接地故障电流的最大值高压接地故障电流的最大值Uw-UIm即：即：UW ImRs +U15SLIC- LVDI training Chen ke 2009 June* 参见国标参见国标GB16895.11-2001说明说明R : 表示在变电所表示在变电所 HV (高压高压) 及及 LV (低压低压)和用户设备上的外露可导电部分与变和用户设备上的外露可导电部分与变压器中性点一起均通过变电所的接地极系统接地。压器中性点一起均通过变电所的接地极系统接地。N : 表示在变电所的表示在变电所的 HV 及及 LV 外露可导电部分，与

14、变压器中性点一起均通过变外露可导电部分，与变压器中性点一起均通过变电所的接地极系统接地。电所的接地极系统接地。S : 表示变压器的表示变压器的 LV 中性点是在变电所接地极的影响区域以外单独接地。中性点是在变电所接地极的影响区域以外单独接地。Uw 和和 Uws : 通常由通常由IEC 60364-4-442 给定的值给定的值Uo 是有关是有关 LV 系统额定相对中性点电压。系统额定相对中性点电压。16SLIC- LVDI training Chen ke 2009 June接地装置接地装置建筑物的接地连接建筑物的接地连接将建筑物的所有金属部分和电气将建筑物的所有金属部分和电气设备的外露可导电部

15、分均与接地设备的外露可导电部分均与接地极相连接，可防止任意可同时触极相连接，可防止任意可同时触及的两金属部分间出现危险电压及的两金属部分间出现危险电压17SLIC- LVDI training Chen ke 2009 June接地装置接地装置 不同型式的外露可导电部分和外部可导电部分不同型式的外露可导电部分和外部可导电部分18SLIC- LVDI training Chen ke 2009 JuneI: 故障电流故障电流t : 开断电器的动作时间，单位为秒开断电器的动作时间，单位为秒:k : 系数取决于系数取决于:- 导体材料导体材料- 绝缘材料绝缘材料- 起始和最终温度起始和最终温度SPE

16、I2tK保护线的截面积保护线的截面积按照按照 IEC 60364-543.1.1 附加条款计算的截面积附加条款计算的截面积19SLIC- LVDI training Chen ke 2009 June保护线的截面积应按照保护线的截面积应按照 IEC60364-543.1.2 附加条款表附加条款表 54F 或或 IEC60364-543.1.3 进行选择进行选择:543.1.2 (表表 54F)S 1616 35S16S2装置的相导线截面积装置的相导线截面积S (mm2)相应保护线的最小截面积相应保护线的最小截面积SPE (mm2)表表 54F 中的数值，只在保护线的材质与相线相同时才有效。否则

17、，保护线截面中的数值，只在保护线的材质与相线相同时才有效。否则，保护线截面的确定要使其得出的电导与表的确定要使其得出的电导与表54F所得的结果相当。所得的结果相当。保护线的截面积保护线的截面积543.1.3不是供电电缆或电缆外护物组成部分的每根保护线，在任何情况下，其截面都不是供电电缆或电缆外护物组成部分的每根保护线，在任何情况下，其截面都必须不小于以下值必须不小于以下值:- 有机械防护时有机械防护时 2.5mm2- 无机械防护时无机械防护时 4.0mm220SLIC- LVDI training Chen ke 2009 JuneSLS金属结构管道，金属结构管道，管网，管网，)M1SPE1SLS SPE2SLSM1SPE1M2SPE2在一外露可导电