低压接地系统介绍

1、接地系统接地概念及分类123pcb中的接地形式低压配电系统的接地形式什么是接地什么是接地一个比较通用的定义是一个比较通用的定义是“接地是电流返回其源的低阻抗接地是电流返回其源的低阻抗 通道通道”。接地概念及分类接地概念及分类一 接地的分类接地按其作用可以分为两类: 保护人员和设备不受损害叫保护接地保护接地保障设备的正常运行的叫工作接地工作接地这里的分类是指接地工程设计施工中考虑的各种要求，并不表示每种“地”都需要独立开来。相反，除了有地电信号抗干扰、设备本身专门要求等特殊要求之外，提倡尽量采用联合接地的方案。接地概念及分类接地概念及分类保护接地（pe）防雷接地防雷接地是受到雷电袭击（直击、感应

2、或线路引入）时，为防止造成损害的接地系统。常有信号（弱电）防雷地和电源（强电）防雷地之分，区分的原因不仅仅是因为要求接地电阻不同，而且在工程实践中信号防雷地常附在信号独立地上，和电源防雷地分开建设。2. 机壳安全接地机壳安全接地是将系统中平时不带电的金属部分（机柜外壳）与地之间形成良好的导电连接，以保护设备和人身安全。接地概念及分类接地概念及分类工作接地（gnd）工作接地是为了使系统以及与之相连的仪表均能可靠运行并保证测量和控制精度而设的接地。电源地电源地是系统电源零电位的公共基准地线。由于电源往往同时供电给系统的各个单元，而各个单元要求的供电性质和参数可能有很大差别，因此既要保证电源稳定可靠

3、的工作，又要保证其他单元稳定可靠的工作。2. 功率地功率地是负载电路或功率驱动电路的零电位的公共基准地线。由于负载电路或功率驱动电路的电流较强、电压较高，所以功率地线上的干扰较大，因此功率地必须与其他弱电地分别设置，分别布线，以保证整个系统稳定可靠地工作。接地概念及分类接地概念及分类3. 信号地信号地（sg）是各种物理量的传感器和信号源零电位以及电路中信号的公共基准地线（相对零电位）。此处信号一般指模拟信号或者能量比较弱的数字信号，易受电源波动或者外界因素的干扰，导致信号的信噪比（信号中有效成分的功率与噪声成分功率之比）下降。信号地通常需要采取隔离技术。4.模拟地数字地（dg）是系统中模拟电路

4、零电位的公共基准地线。由于模拟电路既承担小信号的处理，有承担大信号的功率处理；既有低频的处理，又有高频处理；模拟量从能量、频率、时间等都很大的差别，因此模拟电路既易受干扰，又可能产生干扰。所以对模拟地的接地点选择和接地线的敷设更要充分考虑。减小地线的导线电阻，将电路中的模拟和数字分开，最后通过电感滤波和隔离，汇接到一起。接地概念及分类接地概念及分类5. 数字地模拟地（dg）是系统中数字电路零电位的公共基准地线。由于数字电路工作在脉冲状态，特别是脉冲的前后沿较陡或频率较高时，会在电源系统中产生比较大的毛刺，易对模拟电路产生干扰。所以对数字地的接地点选择和接地线的敷设要充分考虑。尽量将电路中的模拟

5、和数字分开，最后通过电感滤波和隔离，汇接到一起。6.悬浮地悬浮地（fg）是系统中部分电路的地与整个系统的地不直接连接，而是通过变压器耦合或者直接不连接，处于悬浮状态。该部分电路的电平时相对于自己“地”的电位。常用在小信号的提取系统或者强电和弱电混合系统中。接地概念及分类接地概念及分类接地的概念及分类接地的概念及分类在低频电路中，信号的工作频率小于在低频电路中，信号的工作频率小于1mhz，它的布线和器件间的电感影响较小，它的布线和器件间的电感影响较小，而接地电路形成的环流对干扰影响较大，因而采用一点接地。当信号工作频率大于而接地电路形成的环流对干扰影响较大，因而采用一点接地。当信号工作频率大于1

6、0mhz时，地线上具有电感因而增加了地线阻抗，同时各地线之间又产生电感耦时，地线上具有电感因而增加了地线阻抗，同时各地线之间又产生电感耦合，地线阻抗变得很大，此时应尽量降低地线阻抗，应就近多点接地。合，地线阻抗变得很大，此时应尽量降低地线阻抗，应就近多点接地。pcb中接地的形式单点接地（小于1mhz ）把整个电路系统中的一个结构点看作接地参考点，所有对地连接都接到这一点上，并设置一个安全接地螺栓。2. 多点接地（大于10mhz ）采用多点接地时，尽量找最接近的低阻值接地面接地。此处电路板最好设计为多层电路（4层以上），提供一层作为地平面。3. 混合接地（1mhz10mhz）当接地线的长度小于工

7、作信号波长的1/20时，采用单点接地式，否则采用多点接地式。根据系统的需求和电路的需求进行合理的安排。4. 悬浮接地u低压配电系统的接地低压配电系统的接地 中性线、保护线和保护中性线中性线、保护线和保护中性线 我国的220/380v低压配电系统，广泛采用中性点直接接地的运行方式，而且引出有中性线（n）、保护线（pe）或保护中性线（pen）。 中性线（n） 其功能一是用来接采用额定电压为系统相电压的单相用电设备的，二是用来传导三相系统中的不平衡电流和单相电流，三是减小负荷中性点的电位偏移。 保护线（pe） 是为保障人身安全、防止发生触电事故用的接地线。系统中所有设备的外露可导电部分（指正常不带电

8、但故障情况下可能带电的易被触及的导电部分，如金属外壳、金属构架等）通过保护线接地，可在设备发生接地故障时减小触电危险。 保护中性线（pen线） 兼有中性线（n线）和保护线（pe线）的功能。这种保护中性线在我国统称为“零线” 。低压接地系统中的符号1. 国际工委员会规定的供电方式符号中，第一个字母表示电力（电源）系统对地关系。t表示中性点直接接地；i表示电源端所有带电部分不接地或有一点通过高阻抗接地。2. 第二个字母表示用电装置外露的可导电部分对地的关系。t电气装置的外露可导电部分直接接地，此接地点在电气上独立于电源端的接地点，它与系统中的其他任何接地点无直接关系；n表示负载采用接零保护，电气装

9、置的外露可导电部分与电源端接地点有直接电气连接。3. 第三个字母表示工作零线与保护线的组合关系。如c表示中性导体和（中性线）与保护导体（保护线）是合一的，如tn-c；s表示中性线与保护线是严格分开的，所以pe线称为专用保护线，如tn-s。低压配电系统的接地形式低压配电系统的接地形式u低压配电系统的接地型式低压配电系统的接地型式 低压配单系统，按其保护接地型式分为低压配单系统，按其保护接地型式分为tntn系统、系统、tttt系统和系统和itit系系统。统。 tntn系统系统 其电源中性点直接接地，其中所有设备的外露可导电部分均接其电源中性点直接接地，其中所有设备的外露可导电部分均接公共保护接地线

10、（公共保护接地线（pepe线）或公共保护中性线（线）或公共保护中性线（penpen线）。这种接线）。这种接公共公共pepe线或线或penpen线的方式，统称线的方式，统称“接零接零”。tntn系统又分三种型式：系统又分三种型式： tn-c系统系统 系统中的n线与pe线合为一根pen线，所有设备的外露可导电部分均接pen线，如图所示。其中pen线可有电流通过，因此通过pen线可对有些设备产生电磁干扰。 注意：注意：由于由于pen线以保护为主，因此线以保护为主，因此tn-c接地系统中，在任何接地系统中，在任何情况下情况下pen线不得断开。如果线不得断开。如果pen断线，还可使接断线，还可使接pen

11、线的设备外线的设备外露可导电部分（如外壳）带电，对人可有触电危险。因此，露可导电部分（如外壳）带电，对人可有触电危险。因此，tn-c接地系统的接地系统的pen线必须多点重复接地。线必须多点重复接地。为什么接零保护的零线要进行重复接地？为什么接零保护的零线要进行重复接地？ 采用保护接零的电网中，保护中性线必须按规定重复接地，以免在保护中性线断线情况下，电工设备接零外壳可能发生的带电危险。 tn-c系统系统采用的保护装置采用的保护装置 tn-ctn-c系统中一般不安装系统中一般不安装rcdrcd漏电保护器。由于故障电流大，能把漏电保护器。由于故障电流大，能把闸刀开关或熔断器内的保险丝熔断，所以使用

12、过电流保护装置来闸刀开关或熔断器内的保险丝熔断，所以使用过电流保护装置来切断电源。切断电源。 tn-stn-s系统系统 系统中的n线与pe线完全分开，所有设备的外露可导电部分均接pe线，如图所示。 pe中无电流通过，因此对接pe的设备不会产生电磁干扰。如果pe线断线，正常情况下也不会使接pe线的设备外露可导电部分带电；但在有设备发生一相接壳故障时，将使其他接pe线的设备外露可导电部分带电，对人有触电危险。注意：pe线在任何情况下不得断开。这张图是典型的这张图是典型的tn-s接地系统，其下部的两个用电设备都发生了接地系统，其下部的两个用电设备都发生了单相接地故障。左边的用电设备配套的是断路器，右

13、边的用电设备单相接地故障。左边的用电设备配套的是断路器，右边的用电设备配套的是漏电断路器。这两者有何区别？配套的是漏电断路器。这两者有何区别？结论：漏电保护器的保护灵敏度大于普通的断路器。结论：漏电保护器的保护灵敏度大于普通的断路器。因此，因此，tn-s系统中多采用漏电保护器。系统中多采用漏电保护器。 tn-c-stn-c-s系统系统 系统的前一部分全为tn-c系统，而后面则有一部分为tn-s系统，pen线在中间再次接地，然后分开为n和pe。从此以后，n和pe不能再合并。注意：前半部分中的零线pen不允许被切断。后半段的n线可以被切断，pe线不允许被切断。 tntn系统系统总结总结 tn系统具

14、有工作接地，因此在tn系统下一旦发生单相接地故障，故障电流经过pen线或pe线返回电源，且其电流近似等于相对n的短路电流。所以，tn系统又被称为大电流接地系统。tn-c 系统不适用于对抗电磁干扰和安全要求较高的场所。但由于n线与pe线合一，从而可节约有色金属和投资。该系统过去在我国低压配电系统中应用最为普遍，但现在在安全要求较高的场所包括住宅建筑、办公大楼及要求抗电磁干扰的场所均不允许采用了。tn-s系统由于n线与pe线分开，与上述tn-c系统相比，在有色金属消耗量和投资方面均有增加。该系统现广泛应用在对安全要求及抗电磁干扰要求较高的场所，如重要办公地点、实验场所和居民住宅等处。 tn-c-s

15、供电系统是在tn-c系统上临时变通的做法。当三相电力变压器工作接地情况良好、三相负载比较平衡时，tn-c-s系统在施工中实践效果还是可行的。但是，在三相负载不平衡、施工工地有专用的电力变压器时，必须采用tn-s方式供电系统。 tttt系统系统 其电源中性点也直接接地，其中所有设备的外露可导电部分均各自经pe线单独接地如图所示。由于各设备的pe线之间无电气联系，因此相互之间无电磁干扰。由于该单相故障电流小于tn系统中的电流，因此在tt系统中推荐使用rcd漏电保护器。 itit系统系统 其电源中性点不接地或经约1000阻抗接地，其中所有设备的外露可导电部分也都各自经pe线单独接地，如图所示。此系统

16、中各设备之间也不会发生电磁干扰，且在发生一相接地故障时，三相用电设备及接线电压的单相设备仍可继续运行。但需在低压进线侧装设绝缘监测装置，以便在发生一相接地故障时发出报警信号。u保护保护接地接地 在中性点不接地的三相电源系统中，当接到这个系统上的某电气设备因绝缘损坏而使外壳带电时，如果人站在地上用手触及外壳，由于输电线与地之间有分布电容存在，将有电流 通过人体及分布电容回到电源，使人触电，如图所示。在一般情况下这个电流是不大的。但是，如果电网分布很广，或者电网绝缘强度显著下降，这个电流可能达到危险程度 ，这就必须采取安全措施。 保护接地原理保护接地原理 保护接地就是把电气设备的金属外壳用足够粗的金属导线与大地可靠地连接起来。电气设备采用保护接地措施后，设备外壳已通过导线与大地有良好的接触，则当人体触及带电的外壳 时，人体相当于接地电阻的一条并联支路，如图所示。由于人体电阻远远大于接地电阻，所以通过人体的电流很小，避免了触电事故。注：注：保护接地应用于中性点不接地的配电系统中 tttt系统系统应用应用tttt系统一般用于临时配电。例如马路上挖沟的配电系统或者建系统一般用于临时配电。例如马路上挖沟的配电系