电气注册工程师必考之供配电4--防雷及接地

1、9 建筑防雷及接地建筑防雷及接地9.1 过电压与防雷过电压与防雷一一 有关概念有关概念（一）内部过电压（一）内部过电压-2.54倍倍UN1.操作过电压操作过电压2.不正常状态过电压不正常状态过电压（二）雷电过电压（二）雷电过电压-电压很高可达几十万伏电压很高可达几十万伏1.直击雷过电压直击雷过电压2.感应雷过电压感应雷过电压3.入侵波过电压入侵波过电压（三）雷电的危害（三）雷电的危害1.雷电的雷电的 机械效应机械效应2.雷电的热效应雷电的热效应3.雷电的电磁效应雷电的电磁效应4.雷电的闪络放电雷电的闪络放电9.2 建筑物及变电所对雷击的防建筑物及变电所对雷击的防护护直击雷的防护直击雷的防护-避

2、雷针、避雷带、避雷网避雷针、避雷带、避雷网感应过电压的防护感应过电压的防护-避雷器避雷器一 防雷设备防雷设备组成：接闪器、引下线和接地装置。组成：接闪器、引下线和接地装置。（一）接闪器（一）接闪器1.避雷针避雷针 宜采用圆钢或焊接钢管，其直径不应小于：宜采用圆钢或焊接钢管，其直径不应小于： 1m以下以下 ： 圆钢为圆钢为12mm，钢管为，钢管为20mm。 12m： 圆钢为圆钢为16mm，钢管为，钢管为 25mm。2.避雷带或避雷网避雷带或避雷网 圆钢直径不应小于圆钢直径不应小于8mm。 扁钢截面不应小于扁钢截面不应小于48mm2，厚度不应小，厚度不应小于于4mm。3.避雷线避雷线 截面不应小于

3、截面不应小于35mm2 的镀锌钢绞线。的镀锌钢绞线。4.金属屋面金属屋面 除一类防雷建筑物外，金属屋面的建筑除一类防雷建筑物外，金属屋面的建筑物宜利用其屋面作为接闪器。物宜利用其屋面作为接闪器。（二）引下线（二）引下线圆钢直径不应小于圆钢直径不应小于8mm。扁钢截面不应小于扁钢截面不应小于48mm2，厚度不应小于，厚度不应小于4mm。（三）接地装置（三）接地装置1.人工接地体人工接地体v垂直接地体宜采用圆钢、钢管或角钢，垂直接地体宜采用圆钢、钢管或角钢，最常用为钢管长最常用为钢管长2.5m，直径，直径50mm。v水平接地体宜采用扁钢、圆钢。水平接地体宜采用扁钢、圆钢。v圆钢直径不应小于圆钢直径

4、不应小于10mm。v扁钢截面不应小于扁钢截面不应小于100mm2，厚度不应，厚度不应小于小于4mm。v角钢厚度不应小于角钢厚度不应小于4mm。v钢管厚度不应小于钢管厚度不应小于3.5mm。2.自然接地体自然接地体 兼作接地体用的直接与大地接触的各种兼作接地体用的直接与大地接触的各种金属构件、管道和建筑物的钢筋混凝土金属构件、管道和建筑物的钢筋混凝土基础等。基础等。 对于变配电所，只能利用它本身的建筑对于变配电所，只能利用它本身的建筑钢筋混凝土基础作为自然接地体。钢筋混凝土基础作为自然接地体。 在高层建筑中，推荐利用柱子、基础在高层建筑中，推荐利用柱子、基础内的钢筋作为引下线和接地装置。主要内的

5、钢筋作为引下线和接地装置。主要优点：优点：(1)(1)接地电阻低。接地电阻低。(2)(2)电位分布均匀，均压效果好。电位分布均匀，均压效果好。 (3)(3)施工方便可省去大量土方挖掘工程量。施工方便可省去大量土方挖掘工程量。 (4)(4)节约钢材。节约钢材。 (5)(5)维护工程量少。维护工程量少。 （四）避雷器（四）避雷器1.阀式避雷器阀式避雷器v普通型（普通型（FS、FZ 主用于保护变配电所的电气设备。主用于保护变配电所的电气设备。v磁吹型（磁吹型（FCD 主要用于保护绝缘比较薄弱的旋转电机。主要用于保护绝缘比较薄弱的旋转电机。2.管型避雷器（排气式避雷器管型避雷器（排气式避雷器 只用于室

6、外，一般用于架空线上防雷保只用于室外，一般用于架空线上防雷保护。护。3.保护间隙保护间隙 只装于室外且负荷次要的线路上。只装于室外且负荷次要的线路上。4.金属氧化物避雷器金属氧化物避雷器(压敏电阻避雷器压敏电阻避雷器 广泛用于低压设备的防雷保护，只用于广泛用于低压设备的防雷保护，只用于室内室内。二二 民用建筑物的防雷等级及措施民用建筑物的防雷等级及措施（一）防雷等级（一）防雷等级1.一类防雷建筑物一类防雷建筑物v具有特别重要用途的建筑物。具有特别重要用途的建筑物。v国家级文物保护的建筑物及构筑物。国家级文物保护的建筑物及构筑物。v超高层建筑物，如超高层建筑物，如40层及以上的住宅建层及以上的住

7、宅建筑、高度超过筑、高度超过100m的其它建筑。的其它建筑。2.二类防雷建筑物二类防雷建筑物v重要的或人员密集的大型建筑重要的或人员密集的大型建筑。v省级文物保护的建筑物及构筑物。省级文物保护的建筑物及构筑物。v19层及以上的住宅建筑和高度超过层及以上的住宅建筑和高度超过50m的其它建筑。的其它建筑。v省级及以上的大型计算中心和装有重要省级及以上的大型计算中心和装有重要电子设备的建筑物。电子设备的建筑物。3.三类防雷建筑物三类防雷建筑物v10至至18层的普通住宅。层的普通住宅。v高度不超过高度不超过50 m的教学楼、普通旅馆、的教学楼、普通旅馆、办公楼、图书馆等建筑。办公楼、图书馆等建筑。（二

8、）建筑物的防雷措施（二）建筑物的防雷措施1.一类防雷建筑及二类防雷建筑物中有爆一类防雷建筑及二类防雷建筑物中有爆炸危险场所，应有防直击雷、防雷电感炸危险场所，应有防直击雷、防雷电感应和防雷电波侵入的措施。应和防雷电波侵入的措施。(1)防直接雷防直接雷 采用避雷针，避雷带或避雷网。采用避雷针，避雷带或避雷网。 接闪器：避雷针、避雷带和避雷网。接闪器：避雷针、避雷带和避雷网。 接闪器引来雷电流，通过引下线和接接闪器引来雷电流，通过引下线和接地体安全地引导入地，地体安全地引导入地， 使接闪器下面一使接闪器下面一定范围内的建筑物免遭直接雷击。定范围内的建筑物免遭直接雷击。(2)防间接防间接(感应感应)

9、雷雷 v通过将建筑物的金属屋顶、房屋中的大通过将建筑物的金属屋顶、房屋中的大型金属物品，全部加以良好的接地处理型金属物品，全部加以良好的接地处理来消除来消除。v防雷装置与建筑物内外电气设备、电线防雷装置与建筑物内外电气设备、电线或其它金属线的绝缘距离应符合防雷的或其它金属线的绝缘距离应符合防雷的安全距离。安全距离。v将相互靠近的金属物体全部可靠地连成将相互靠近的金属物体全部可靠地连成一体并加以接地的办法来消除。一体并加以接地的办法来消除。(3)防高电位侵入防高电位侵入 在整个雷害事故中占在整个雷害事故中占5070 。v配电线路全部采用地下电缆配电线路全部采用地下电缆;v进户线采用进户线采用50

10、100m长的一段电缆长的一段电缆;v在架空线进户之处，加装避雷器或放电在架空线进户之处，加装避雷器或放电保护间隙。保护间隙。 2.二类、三类建筑物，防直击雷和防雷电二类、三类建筑物，防直击雷和防雷电波侵入的措施。波侵入的措施。3.不属一、二、三类建筑物，应有防雷电不属一、二、三类建筑物，应有防雷电波侵入的措施。波侵入的措施。4.易遭雷击的部位（与屋顶的坡度有关）易遭雷击的部位（与屋顶的坡度有关）装设避雷针或避雷带、避雷网。装设避雷针或避雷带、避雷网。 （三）具体实施（三）具体实施1.防直击雷防直击雷 (1)接闪器：接闪器：v在易遭雷击的屋角、屋脊、女儿墙、屋在易遭雷击的屋角、屋脊、女儿墙、屋面

11、四周的檐口设面四周的檐口设254mm2的镀锌扁钢的镀锌扁钢或或12的镀锌圆钢避雷带，并在屋面设的镀锌圆钢避雷带，并在屋面设置不大于置不大于10m 10m(一类建筑物一类建筑物)/ 15m 15m(二类建筑物二类建筑物)/ 20m 20m(三类三类级建筑物级建筑物)的的254mm2的镀锌扁钢的网的镀锌扁钢的网格，与避雷带相连，作为防直击雷的接格，与避雷带相连，作为防直击雷的接闪器。闪器。v凸出屋面的物体，沿四周设避雷带；在凸出屋面的物体，沿四周设避雷带；在屋面接闪器保护范围之外的物体，包括屋面接闪器保护范围之外的物体，包括其低层的群房都应装设避雷带；屋面上其低层的群房都应装设避雷带；屋面上的金属

12、物体应与屋面避雷带相连。的金属物体应与屋面避雷带相连。（2）引下线）引下线v沿外墙明敷时按引下线的要求；沿外墙沿外墙明敷时按引下线的要求；沿外墙明敷时明敷时,引下线截面加大一级。引下线截面加大一级。v优先考虑利用柱内钢筋，当柱内钢筋直优先考虑利用柱内钢筋，当柱内钢筋直径为径为16mm及以上时，应利用其中两根及以上时，应利用其中两根绑扎或焊接作为一组引下线；当柱内钢绑扎或焊接作为一组引下线；当柱内钢筋直径为筋直径为10mm及以下时，应利用其中及以下时，应利用其中四根绑扎或焊接作为一组引下线。四根绑扎或焊接作为一组引下线。v采用人工引下线应在采用人工引下线应在1.7m左右，设引下左右，设引下线断接

13、卡，以便测量接地电阻。线断接卡，以便测量接地电阻。 利用柱内钢筋作为引下线时，顶部及室利用柱内钢筋作为引下线时，顶部及室外离地外离地0.3m处各预埋与主筋相连的钢板，处各预埋与主筋相连的钢板，上部与避雷带相连，下部用作外形接地上部与避雷带相连，下部用作外形接地极或测量接地电阻用。当利用柱内主筋极或测量接地电阻用。当利用柱内主筋作为引下线又利用基础主筋作接地装置，作为引下线又利用基础主筋作接地装置，两者相互连接时，则不必设断接卡。两者相互连接时，则不必设断接卡。v专设引下线时，其根数不应少于专设引下线时，其根数不应少于2根，宜对称根，宜对称布置，引下线间距不应大于布置，引下线间距不应大于18m(

14、一类一类)/20m（二类（二类/25m(三类三类)。利用柱内主筋作为引。利用柱内主筋作为引下线时，引下线间距不应大于下线时，引下线间距不应大于18m(一一类类)/20m（二类（二类/ /25m(三类三类)，但建筑外廓，但建筑外廓各角上的柱筋都应利用。各角上的柱筋都应利用。（3）接地装置）接地装置v人工接地体按接地装置尺寸，垂直接地人工接地体按接地装置尺寸，垂直接地体的长度一般为体的长度一般为2.5m，其顶距地面，其顶距地面0.60.7m,相距相距5m。v水平及垂直接地体应离建筑物外墙、出水平及垂直接地体应离建筑物外墙、出入口、人行道不小于入口、人行道不小于3m,否则，可采用深否则，可采用深埋接

15、地极等方式。埋接地极等方式。v应优先利用基础内的钢筋作为接地。应优先利用基础内的钢筋作为接地。（当基础采用硅酸盐水泥和周围土壤的含（当基础采用硅酸盐水泥和周围土壤的含水量不低于水量不低于4，基础外表面无防水层，基础外表面无防水层 时。）时。） 利用基础内的钢筋作为接地极，利利用基础内的钢筋作为接地极，利用地圈梁组成闭环回路，其接地装置应用地圈梁组成闭环回路，其接地装置应满足冲击接地电阻要求。满足冲击接地电阻要求。v冲击接地电阻应小于冲击接地电阻应小于10（一类（一类/20（二类）（二类）/30(三类。三类。2.防感应雷及高电位反击防感应雷及高电位反击 当进出线路与各种管道很多（一类、二当进出线

16、路与各种管道很多（一类、二类建筑，很难做到与避雷引下线及接类建筑，很难做到与避雷引下线及接地装置离开一定距离时，采用总电位连地装置离开一定距离时，采用总电位连接，即将建筑物的柱子、圈梁、楼板基接，即将建筑物的柱子、圈梁、楼板基础主筋相互焊接，其余的互相绑扎成通础主筋相互焊接，其余的互相绑扎成通路，柱顶主筋与避雷带相连，所有变压路，柱顶主筋与避雷带相连，所有变压器的中心点，电子设备的接地点，进入器的中心点，电子设备的接地点，进入或引出建筑物各种管道、电缆等线路的或引出建筑物各种管道、电缆等线路的PE线都通过建筑物基础一点接地。线都通过建筑物基础一点接地。 在连接点用铜排引出，通过铜排用在连接点用

17、铜排引出，通过铜排用404的扁钢将各种设备的接地点、的扁钢将各种设备的接地点、PE线及进户处的各种金属管道相连接。线及进户处的各种金属管道相连接。 每隔三层将各种垂直管线的穿线钢管、每隔三层将各种垂直管线的穿线钢管、PE线、各种垂直管道与相应高度的柱子线、各种垂直管道与相应高度的柱子主筋或圈梁主筋线路相连接，以防感应主筋或圈梁主筋线路相连接，以防感应过电压和高电位作用下相互平行的金属过电压和高电位作用下相互平行的金属物跳击击穿，以防室内跨步电压及接触物跳击击穿，以防室内跨步电压及接触高电位引起人身事故。高电位引起人身事故。 仅用于防雷其接地电阻可为仅用于防雷其接地电阻可为10（一类（一类/20

18、（二类；用于防雷及变压器中心点接（二类；用于防雷及变压器中心点接地则为地则为4；用于共有接地系统则；用于共有接地系统则1。3.防止高电位从线路引入防止高电位从线路引入v所有引入引出建筑物的高低压线路一律所有引入引出建筑物的高低压线路一律采用电缆埋地引入。采用电缆埋地引入。v确有困难时，电缆长度不应小于确有困难时，电缆长度不应小于15m，在架空线与电缆线路换接处设置避雷器，在架空线与电缆线路换接处设置避雷器，电缆的金属外包层及铠装线路或穿线钢电缆的金属外包层及铠装线路或穿线钢管与避雷器的接地相连，管与避雷器的接地相连，v冲击电阻不应大于冲击电阻不应大于10（一类（一类/20（二类）（二类）/30

19、(三类。三类。v低压电缆引入时应在电源引入的总配电低压电缆引入时应在电源引入的总配电箱专设过电压保护装置，安装氧化锌避箱专设过电压保护装置，安装氧化锌避雷器。雷器。v高压电缆引入时，应在高压母线上专设高压电缆引入时，应在高压母线上专设阀型避雷器。阀型避雷器。v二级防雷建筑物在年雷暴日二级防雷建筑物在年雷暴日30及以下地及以下地区可采用低压架空直接引入，避雷器的区可采用低压架空直接引入，避雷器的接地电阻和瓷瓶铁脚，电源的接地电阻和瓷瓶铁脚，电源的PE或或PEN线连接后，与避雷的接地装置相连，其线连接后，与避雷的接地装置相连，其冲击电阻不应大于冲击电阻不应大于5/30（三类。（三类。v从从30m（

20、一类（一类/45m（二类起每隔不（二类起每隔不大于大于6m沿建筑物四周设水平避雷带并与沿建筑物四周设水平避雷带并与引下线相连（一类引下线相连（一类/钢构架和混凝土的钢构架和混凝土的钢筋互相连接（二类。钢筋互相连接（二类。v30m （一类（一类/45m（二类（二类 /60m（三（三类及以上外墙上的栏杆、门窗等较大类及以上外墙上的栏杆、门窗等较大的金属物与防雷装置连接。的金属物与防雷装置连接。v在电源引入的总配电箱处，宜装过电压在电源引入的总配电箱处，宜装过电压保护器（一类。保护器（一类。4.防侧击雷防侧击雷三三 变配电所的防雷措施变配电所的防雷措施（一）防直击雷（一）防直击雷 如果变配电所在附近

21、高大建筑物上的如果变配电所在附近高大建筑物上的避雷装置保护范围以内，或变配电所本避雷装置保护范围以内，或变配电所本身为室内型时，不必考虑防直击雷。身为室内型时，不必考虑防直击雷。 否则装设避雷针。否则装设避雷针。（二）防雷电波侵入（二）防雷电波侵入 主要用来保护变压器，防止雷电波沿高主要用来保护变压器，防止雷电波沿高压线路和低压线路侵入。压线路和低压线路侵入。 高压侧装设阀型避雷器。高压侧装设阀型避雷器。 低压侧装设阀型避雷器或保护间隙。低压侧装设阀型避雷器或保护间隙。四四 避雷针、避雷线的保护范围计算避雷针、避雷线的保护范围计算 目前采用滚球法计算，是以目前采用滚球法计算，是以hr为半径的为

22、半径的一个球体，沿需要防直击雷的部位滚动，一个球体，沿需要防直击雷的部位滚动，当球体滚动的轨迹，上触及接闪器顶端，当球体滚动的轨迹，上触及接闪器顶端，下触及地面，而中间没有触及被保护的下触及地面，而中间没有触及被保护的建筑物在此针保护范围。建筑物在此针保护范围。v单支避雷器保护范围计算单支避雷器保护范围计算v双支及多支保护范围计算双支及多支保护范围计算v避雷线保护范围计算避雷线保护范围计算 9.3 电子设备与电力设备防雷电子设备与电力设备防雷 信息系统（计算机、通讯设各和控制系统信息系统（计算机、通讯设各和控制系统均归为信息系统）及微电子设备较多的重要均归为信息系统）及微电子设备较多的重要建筑

23、物内应考虑内部防雷装置。建筑物内应考虑内部防雷装置。一、电子设备防雷一、电子设备防雷 防雷电电磁脉冲防雷电电磁脉冲(LEMP)的影响。的影响。（一）等电位连接（一）等电位连接 1. 用连接导线或过电压保护器将处在需用连接导线或过电压保护器将处在需要防雷的空间内的防雷装置、电气设备、要防雷的空间内的防雷装置、电气设备、金属物体信息系统的金属部件等，以最金属物体信息系统的金属部件等，以最短的路线互相焊接或连接起来，构成统短的路线互相焊接或连接起来，构成统一的导电系统。一的导电系统。 2.全楼建筑物结构的梁、板、柱、基础内全楼建筑物结构的梁、板、柱、基础内的钢筋是等电位连接的一部分应焊接的钢筋是等电

24、位连接的一部分应焊接或绑扎成统一的导电系统，接到综合共或绑扎成统一的导电系统，接到综合共用接地装置上。用接地装置上。 3.在大型建筑物的各层可作多块接地连接在大型建筑物的各层可作多块接地连接板，在地下室或靠近地面处的连接板或板，在地下室或靠近地面处的连接板或连接母带应与共用接地装置焊接。连接母带应与共用接地装置焊接。4.在建筑物的每层或每户局部的网状或放在建筑物的每层或每户局部的网状或放射状的等电位连接网应有一个接地基射状的等电位连接网应有一个接地基准点准点(ERP)的连接板，各等电位连接网只的连接板，各等电位连接网只能通过这唯一的一点，再焊接到共用按能通过这唯一的一点，再焊接到共用按地装置上

25、。地装置上。 （二）屏蔽措施：（二）屏蔽措施： 1.在电子设备和信息系统较多的建筑物内，在电子设备和信息系统较多的建筑物内，应根据防雷分区和设备的要求，可将建应根据防雷分区和设备的要求，可将建筑物作成全屏蔽筑物作成全屏蔽(外部屏蔽外部屏蔽)、部分屏蔽、部分屏蔽、局部屏蔽或设备及管线的屏蔽，使雷击局部屏蔽或设备及管线的屏蔽，使雷击时的电磁场层层衰减。时的电磁场层层衰减。 全屏蔽全屏蔽(外部屏蔽外部屏蔽)即法拉第笼。钢筋混即法拉第笼。钢筋混凝土建筑物的外墙面及有金属外护墙的凝土建筑物的外墙面及有金属外护墙的建筑物最好的屏蔽条件，必须充分利用建筑物最好的屏蔽条件，必须充分利用 。2.重要的微电子设备

26、如电子计算机等的位置宜重要的微电子设备如电子计算机等的位置宜放在大楼的中心部位、深部或下部楼层。放在大楼的中心部位、深部或下部楼层。3.穿金属管敷线是最基本的屏蔽措施穿金属管敷线是最基本的屏蔽措施 ，其两端，其两端须与等电位连接系统可靠连接。须与等电位连接系统可靠连接。（三）（三） 提高布线合理性。提高布线合理性。1合理布线分为两部分：一是合理布线分为两部分：一是220v380v电源线路电源线路(包括照明、动力及插座包括照明、动力及插座)和信息系统的管线路走向要合理，二是和信息系统的管线路走向要合理，二是除原设备内已加装过电压保护器或稳压除原设备内已加装过电压保护器或稳压设备外，各种架空进户线

27、处和相近的强设备外，各种架空进户线处和相近的强弱电之间的线路上要加装过电压保护器。弱电之间的线路上要加装过电压保护器。 2各种上升干管线路宜集中于大楼的中各种上升干管线路宜集中于大楼的中心部位，并应避开靠近作为引下线的柱心部位，并应避开靠近作为引下线的柱子附近。子附近。 3楼内的各种水平或垂直的金属桥架最少楼内的各种水平或垂直的金属桥架最少应在两端焊接到接地系统上。应在两端焊接到接地系统上。 4各种架空进户线上均应在各相线上加各种架空进户线上均应在各相线上加装避雷器。装避雷器。TN系统尚应在中性线上加装系统尚应在中性线上加装避雷器。避雷器。 5 电缆进线时宜在变电室或总配电盘内加电缆进线时宜在

28、变电室或总配电盘内加装避雷器。装避雷器。 （四）接地电阻值的确定（四）接地电阻值的确定 若采用统一接地，则接地阻值必须小若采用统一接地，则接地阻值必须小于等于于等于1欧。欧。（五）建筑物综合防雷的概念（五）建筑物综合防雷的概念 在常规防雷基础之上，针对建筑物、在常规防雷基础之上，针对建筑物、特殊用房和重要设施辅以各种相应的防特殊用房和重要设施辅以各种相应的防雷保护措施，以确保建筑构和建筑物内雷保护措施，以确保建筑构和建筑物内所有保护对象的防雷安全。所有保护对象的防雷安全。二、电力设备防雷二、电力设备防雷（一）（一）10kV及以下的架空线路（略）及以下的架空线路（略） （二）（二）310kV的变

29、配电所（见前）的变配电所（见前） （三）旋转电机的保护（见书）（三）旋转电机的保护（见书）9.4 电气设备接地电气设备接地一一 电流对人体作用及有关概念电流对人体作用及有关概念（一）触电形式（一）触电形式v高压或雷击触电高压或雷击触电v低压触电低压触电（二）安全电压（二）安全电压v安全电流值安全电流值 30mAs。v安全电压值安全电压值 50V（三）防护形式（三）防护形式v直接触电防护直接触电防护v间接触点防护间接触点防护二二 工作接地与保护接地工作接地与保护接地（一）工作接地（一）工作接地v电力系统中性点的接地电力系统中性点的接地v防雷接地等防雷接地等（二）保护接地（二）保护接地 按国际电工

30、委员会按国际电工委员会(IEC)的规定低压电的规定低压电网有五种接地方式。网有五种接地方式。v第一个字母表示电源中性点的对地关系；第一个字母表示电源中性点的对地关系；（电力系统的对地关系）（电力系统的对地关系） TT一点直接接地；一点直接接地； II所有带电部分与地绝缘，或一点经所有带电部分与地绝缘，或一点经 阻抗接地。阻抗接地。v第二个字母表示装置的外露可导电的部第二个字母表示装置的外露可导电的部分对地关系；分对地关系； TT外露可导电部分对地直接电气连接，外露可导电部分对地直接电气连接， 与电力系统的任何接地点无关；与电力系统的任何接地点无关； NN外露可导电部分与电力系统的接地外露可导电

31、部分与电力系统的接地 点直接电气连接。点直接电气连接。v横线后面的字母横线后面的字母(S、C或或C-S-S)表示保护表示保护线与中性线的结合情况。线与中性线的结合情况。1.TN系统系统(1)TNC系统系统vPE与与N合为一根合为一根PEN，投资较省。，投资较省。v设备外露可导电部分均接设备外露可导电部分均接PEN线。线。vPEN线可能有电流流过，设备外壳正常线可能有电流流过，设备外壳正常带对地电压和杂散电流，容易打火引起带对地电压和杂散电流，容易打火引起火灾和爆炸及可对电子设备产生电磁干火灾和爆炸及可对电子设备产生电磁干扰。扰。v如如PEN线断线，可使接线断线，可使接PEN的设备外露的设备外露

32、可导电部分带电，造成人身触电危险；可导电部分带电，造成人身触电危险；可使单相设备烧坏。可使单相设备烧坏。v在一相接壳或接地故障时过电流保护装在一相接壳或接地故障时过电流保护装置动作，将切除故障线路。置动作，将切除故障线路。 在我国低压配电系统中应有普遍，在我国低压配电系统中应有普遍，但不适于安全要求高，及抗电磁干扰要但不适于安全要求高，及抗电磁干扰要求高的场所。求高的场所。 适用于工厂配电。适用于工厂配电。(2)TNS系统系统vPE线与线与N线分开，设备外露可导电部分线分开，设备外露可导电部分均接均接PE线。线。vPE线与线与N线分开线分开,PE线中无电流流过，因线中无电流流过，因此对接此对接

33、PE线的设备无电磁干扰。线的设备无电磁干扰。vPE线断线时，正常情况不会使线断线时，正常情况不会使PE的设备的设备外露可导电部分带电，但在有设备发生外露可导电部分带电，但在有设备发生一相接壳故障时，将会带电，危及人身一相接壳故障时，将会带电，危及人身安全。安全。v在一相接壳或接地故障时过电流保护装在一相接壳或接地故障时过电流保护装置动作，将切除故障线路。置动作，将切除故障线路。vPE线与线与N线分开线分开,投资较投资较TNC高。高。 适于对安全或抗电磁干扰要求高的场适于对安全或抗电磁干扰要求高的场所。所。 常用于变压器设在用电建筑物中的常用于变压器设在用电建筑物中的民用建筑供电。民用建筑供电。

34、(3)TNCSv该系统前部分全为该系统前部分全为TNC系统，而后边系统，而后边有一部分为有一部分为TNC系统，有一部分为系统，有一部分为TNS系统。系统。v设备外露可导电部分分接设备外露可导电部分分接PEN或或PE线。线。v综合了综合了TNC与与TNS系统的特点。系统的特点。vPE与与N线一旦分开，两者不能在相连。线一旦分开，两者不能在相连。 此系统比较灵活，对对安全或抗电此系统比较灵活，对对安全或抗电磁干扰要求高的场所采用磁干扰要求高的场所采用TNS系统，系统，而其它情况则采用而其它情况则采用TNC系统。系统。 广泛地应用于分散的民用建筑中，广泛地应用于分散的民用建筑中，特别适合一台变压器供

35、好几幢建筑物用特别适合一台变压器供好几幢建筑物用电的系统电的系统 。2.TT系统系统v没有公共的没有公共的PE线，设备外露可导电部分线，设备外露可导电部分经各自的经各自的PE线直接接地。线直接接地。v由于各设备的由于各设备的PE线之间无电磁联系，因线之间无电磁联系，因此互相之间无电磁干扰。此互相之间无电磁干扰。v当发生一相接地故障时则形成单相短路，当发生一相接地故障时则形成单相短路，但短路电流不大，影响保护装置动作，但短路电流不大，影响保护装置动作，此时设备外壳对地电压近此时设备外壳对地电压近110v，危及人，危及人身安全。身安全。v省去了公共省去了公共PE线，较线，较TN经济，但单独装经济，

36、但单独装设设PE线，又增加了麻烦。线，又增加了麻烦。 适用于抗电磁干扰要求高的场所及分散适用于抗电磁干扰要求高的场所及分散的用电系统。的用电系统。(3)IT系统系统v没有没有N线，不适于接相电压的单相设备线，不适于接相电压的单相设备。v设备外露可导电部分经各自的设备外露可导电部分经各自的PE线直接线直接接地，互相之间无电磁干扰。接地，互相之间无电磁干扰。v发生一相接地故障时三相用电设备仍能继发生一相接地故障时三相用电设备仍能继续工作。续工作。v应装设单相接地保护装置，以便发生一相接应装设单相接地保护装置，以便发生一相接地故障时，给予报警信号。地故障时，给予报警信号。 应用于对连续供电要求高及有

37、易燃易爆的危应用于对连续供电要求高及有易燃易爆的危险场所。险场所。三三 重复接地重复接地 在在TN系统中为确保公共系统中为确保公共PE或或PEN线安全可靠，除电源中性点进行工作接线安全可靠，除电源中性点进行工作接地外，还必需在地外，还必需在PE或或PEN线的下列地方线的下列地方进行必要的重复接地。进行必要的重复接地。v电流或架空线在引入建筑物或车间处。电流或架空线在引入建筑物或车间处。v在架空线的干线和分支线的终端及沿线在架空线的干线和分支线的终端及沿线每一公里处。每一公里处。 重复接地虽可使重复接地虽可使PE或或PEN断线，并断线，并发生一相接地故障时对人的危险程度大发生一相接地故障时对人的

38、危险程度大大降低，但对人还是有危险，所以，大降低，但对人还是有危险，所以，PE或或PEN一定要可靠牢固，不允许装设开一定要可靠牢固，不允许装设开关或熔断器。关或熔断器。四四 接地故障保护接地故障保护（一）（一）TN系统的接地故障保护系统的接地故障保护1.切除故障的时间要求：切除故障的时间要求：相对地额定电压为相对地额定电压为220V的的TN系统：系统：v 配电干线和供给固定式用电设备的末端配电干线和供给固定式用电设备的末端配电线路不应大于配电线路不应大于5s。v供电给手握式或移动式用电设备的末端供电给手握式或移动式用电设备的末端配电线路不应大于配电线路不应大于0.4s。2.单相接地故障的保护措

39、施单相接地故障的保护措施(1)利用线路的过电流保护利用线路的过电流保护空气断路器：当空气断路器：当Sp2或或1.5时，可在时，可在0.10.4s(DW)之间切除或之间切除或0.010.02s(DZ) 之间切除。之间切除。 熔断器：当被保护线路末端单相短路电流熔断器：当被保护线路末端单相短路电流为熔体额定电流的某一倍数时才能达到为熔体额定电流的某一倍数时才能达到 5s 或或 0.4s切除。切除。(2)采用等电位连接采用等电位连接 单相接地短路时，切除故障时间超过单相接地短路时，切除故障时间超过5s 或或 0.4s,可采用总等电位或局部等电位可采用总等电位或局部等电位连接，使人体接触故障设备外壳时

40、，其连接，使人体接触故障设备外壳时，其电压差不大于电压差不大于50V。(3)采用零序保护采用零序保护 只适用于变压器低压侧出现单相接地故只适用于变压器低压侧出现单相接地故障，当高压侧过电流保护兼作变压器低障，当高压侧过电流保护兼作变压器低压侧单相接地保护灵敏度不够时采用，压侧单相接地保护灵敏度不够时采用，在低压线路上很少采用在低压线路上很少采用。(4)采用漏电保护采用漏电保护 保护人体触电不发生心室纤维颤动的界保护人体触电不发生心室纤维颤动的界限值限值30mAs。（二）（二）TT系统的接地故障保护系统的接地故障保护1.TT系统接地故障保护应符合：系统接地故障保护应符合： Iop(E) 接地故障

41、保护装置动作电流。接地故障保护装置动作电流。 RE设备金属外壳的接地电阻。设备金属外壳的接地电阻。2.TT系统切除单相接地故障只有使用漏电系统切除单相接地故障只有使用漏电保护。保护。EEEEopRRUI50)(（三）（三）IT系统的接地故障保护系统的接地故障保护1.IT系统接地故障保护应符合：系统接地故障保护应符合： Id 发生第一次接地故障时的故障电流。发生第一次接地故障时的故障电流。 RE设备金属外壳的接地电阻。设备金属外壳的接地电阻。 由于由于IT系统中性点是绝缘的，因此单相接系统中性点是绝缘的，因此单相接地短路电流很小，地短路电流很小，UE50V，因此，因此IT系统的单系统的单相接地短

42、路可以不必断开故障线路，系统仍可相接地短路可以不必断开故障线路，系统仍可继续运行。继续运行。50dEI RV2.IT 系统接地故障保护有几种：系统接地故障保护有几种：(1)采用绝缘监视装置采用绝缘监视装置(2)采用过电流保护装置采用过电流保护装置 当接地故障发展到二相、三相时，采用当接地故障发展到二相、三相时，采用过电流保护装置，切除故障的时间要求过电流保护装置，切除故障的时间要求与与TN系统一样。系统一样。(3)采用漏电保护采用漏电保护 当过电流保护装置不能满足切除故障的当过电流保护装置不能满足切除故障的时间时，采用。则：漏电保护器的额定时间时，采用。则：漏电保护器的额定不动作电流不动作电流

43、Iop(E)0 大于第一次接地故障时大于第一次接地故障时相线上的电流。相线上的电流。(4)采用过电压保护采用过电压保护 单相接地故障或二相接地故障时，非故单相接地故障或二相接地故障时，非故障相的电压升高相电压的障相的电压升高相电压的3倍或倍或2倍。倍。（四）漏电保护（四）漏电保护 漏电保护整定电流及时间的选择漏电保护整定电流及时间的选择1.单级时：单级时：(1)漏电保护器额定动作电流漏电保护器额定动作电流RE设备金属外壳的接地电阻。设备金属外壳的接地电阻。Ur安全接触电压，一般干燥场所取安全接触电压，一般干燥场所取56V；潮湿场所取；潮湿场所取25V；特别潮湿场所取；特别潮湿场所取 2.5V。ErEopRUI)(2)漏电保护器额定不动作电流应大于系统漏电保护器额定不动作电流应大于系统的正常泄漏电流的正常泄漏电流Ig ，即：，即：v对照明线路和居民生活用电的单相回路：对照明线路和居民生活用电的单相回路：gEopII 40)(20000)(NEopIIv对三相电力线路或电力照明混合线路：对三相电力线路或电力照明混合线路：Iop(E)0漏电保护器的额定不动作电流，漏电保护器的额定不动