电气接地施工技术课程课件

电气施工技术

接地篇一、低压配电系统接地（一）什么是接地？接地用金属把电气设备的某一部分与地做良好的连接，称为接地。埋入地中并直接与大地接触的金属导体，称为接地体(或接地极)，兼作接地用的直接与大地接触的各种金属构件、钢筋混凝土建筑物的基础、金属管道和设备等，称为自然接地体；为了接地埋入地中的接地体，称为人工接地体。连接设备接地部位与接地体的金属导线，称为接地线。接地体和接地线的总和，称为接地装置。接地装置接地装置是接地体(或称接地极)和接地线的合称，它的作用是把引下线引下的雷电流迅速流散到大地土壤中去或限制接地设备的电位为零电位。（1）接地体自然接地体即兼作接地用的直接与大地接触的各种金属构件，如建筑物的钢结构、行车钢轨、埋地的金属管道(可燃液体和可燃气体管道除外)等。人工接地体即直接打入地下专作接地用的经加工的各种型钢或钢管等。按其敷设方式可分为垂直接地体和水平接地体。埋入土壤中的人工垂直接地体宜采用角钢、钢管或圆钢。人工垂直接地体的长度宜为2.5m。人工垂直接地体间的距离及人工水平接地体间的距离宜为5m，当受地方限制可适当减小。人工接地体在土壤中的埋设深度不应小于0.5m。埋入土壤中的人工水平接地体宜采用扁钢或圆钢。圆钢直径不应小于10mm；扁钢截面积不应小于100mm2，其厚度不应小于4mm。角钢厚度不应小于4mm；钢管壁厚不应小于3.5mm。(2)接地线接地线是从引下线断接卡或换线处至接地体的连接导体，是接地体与接地体之间的连接导体。接地线应与水平接地体的截面相同。必须说明的是，不仅仅是防雷装置的接闪器需要接地，电气工程中的很多电气设备为了正常工作和安全运行，其中性点或金属构架、外壳都必须接地，即必须配备相应的接地装置，这种接地装置的组成与防雷装置的是一样的。电气设备金属外壳的接地接地的种种类及作作用接地的目目的是为为了使设设备正常常安全地地运行，，以及为为建筑物物和人身身、设备备的安全全提供保保障。常常用的接接地方式式按作用用或功能能来分为为以下几几种。(1)工作接地地（又称称系统接接地），，在三相相交流电电力系统统中，将将变压器器低压中中性点大大地进行行适当的的连接。。采取工工作接地地可以减减轻高压压窜入低低压的危危险，减减低低压压某一相相接地时时的触电电危险。。(2)保护接地地各各种电气气设备的的金属外外壳、线线路的金金属管、、电缆的的金属保保护层、、安装电电气设备备的金属属支架等等，由于于导体的的绝缘损损坏后可可能带电电，为了了防止这这些不带带电金属属部分产产生过大大的对地地电压危危及人身身安全而而设置的的接地。。保护接地地是中性性点不接接地低压压系统的的主要安安全措施施，在一一般低压压系统中中，保护护接地电电阻应小小于4Ω。（3）为了防防止电气气设备和和建筑物物因遭受受雷击而而受损，，将避雷雷针、避避雷线、、避雷器器等防雷雷设备进进行接地地，称为为防雷接接地。(4)屏蔽接地地一一方面为为了防止止外来电电磁波的的干扰和和侵入，，造成电电子设备备的误动动作或通通信质量量的下降降，另一一方面为为了防止止电子设设备产生生的高频频能量向向外部泄泄放，而而将线路路的滤波波器、变变压器的的静电屏屏蔽层、、电缆的的金属屏屏蔽等进进行的接接地。为减少高高层建筑筑竖井内内垂直管管道受雷雷电流感感应所产产生的感感应电势势，而将将竖井混混凝土壁壁内的钢钢筋予以以接地，，也属于于屏蔽接接地。(5)防静电接地地为防防止静电产产生事故而而影响电子子设备的正正常工作，，需要有将将静电荷向向大地泄放放的接地。。(6)等电位接地地高层层建筑中为为了减少雷雷电流造成成的电位差差，将每层层的钢筋网网及大型金金属物体连连接在一起起并接地，，是一种等等电位接地地。医院的的某些特殊殊的检查室室、治疗室室、手术室室和病房中中，病人所所能接触到到的金属部部分(如床架、床床灯、医疗疗电器等)，不应有危危险的电位位差存在，，因此要把把这些金属属部分相互互连接起来来成为等电电位体并予予以接地，，也是一种种等电位接接地。(7)重复接地三三相四线线制的零线线(或中性点)一处或多处处经及接地地装置与大大地再次可可靠连接，，称为重复复接地。（8）保护接零零把电气气设备在正正常情况下下不带电的的金属部分分与电网的的零线（或或）中性线线紧密地连连接起来称称为保护接根据现行的的国家标准准《电压配电设设计规范》，低压配电电系统有三三种接地形形式，即IT系统、TT系统、TN系统（1）第一个字字母表示电电源端与地地的关系：：T-电源端有一一点直接接接地I-电源端所有有带电部分分不接地或或有一点通通过阻抗接接地。（2）第二个字字母表示电电气装置的的外露可导导电部分与与地的关系系：T-电气装置的的外露可导导电部分直直接接地，，此接地点点在电气上上独立于电电源端的接接地点；N-电气装置的的外露可导导电部分与与电源端接接地点有直直接电气连连接。（二）低压压配电系统统的接地地方式1、IT系统IT系统就是电源中性点点不接地、、用电设备备外露可导导电部分直直接接地的的系统。IT系统可以有有中性线。。但IEC强烈建议不不设置中性性线（因为为如设置中中性线，在在IT系统中N线任何一点点发生接地地故障，该该系统将不不再是IT系统了）。。IT系统中，连连接设备外外露可导电电部分和接接地体的导导线，就是是PE线。对于短距离离供电线路路，系统在在设备或线线路漏电时时，单相对对地漏电电电流较小，，不会破坏坏电源电压压的平衡；；接地故障障电压一般般也不会超超过50V，不会引起起间接触电电的危险。。因此，IT系统常用于于对供电连连续性要求求较高的配配电系统，，或用于对对电击防护护要求较高高的场所，，如电力炼炼钢、大医医院的手术术室、地下下矿井等处处。如果用在供供电距离很很长时，供供电线路对对大地的分分布电容就就不能忽视视了。在负负载发生短短路故障或或漏电使设设备外壳带带电时，漏漏电电流经经大地形成成架路，保保护设备不不一定动作作，这是危危险的。只只有在供电电距离不太太长时才比比较安全。。这种供电电方式在工工地上很少少见。2TT系统TT系统就是电源中性点点直接接地地、用电设设备外露可可导电部分分也直接接接地的系统统。通常将电电源中性点点的接地叫叫做工作接接地，而设设备外露可可导电部分分的接地叫叫做保护接接地。TT系统中，这这两个接地地必须是相相互独立的的。设备接接地可以是是每一设备备都有各自自独立的接接地装置，，也可以若若干设备共共用一个接接地装置。。TT系统中负载载的所有接接地均称为为保护接地地TT系统的特点点：①共用接地地线与工作作零线没有有电的联系系；②正常运行行时，工作作零线可以以有电流，，而专用保保护线没有有电流。TT系统的使用用：TT系统由于接接地装置就就在设备附附近，因此此PE线断线的几几率小，且且容易被发发现。TT系统设备在在正常运行行时外壳不不带电、故故障时外壳壳高电位不不会沿PE线传递至全全系统。因因此，TT系统在适用用于对电压压敏感的数数据处理设设备及精密密电子设备备进行供电电；在爆炸炸与火灾危危险性场所所等有优势势。TT系统适用于于接地保护护占很分散散的地方。。TT系统的局限性性：1、当电气设备备的金属外壳壳带电（相线线碰壳或设备备绝缘损坏而而漏电）时，，由于有接地地保护，可以以大大减少触触电的危险性性。但是，低低压断路器（（自动开关））不一定能跳跳闸，造成漏漏电设备的外外壳对地电压压高于安全电电压，属于危危险电压。2、当漏电电流流比较小时，，即使有熔断断器也不一定定能熔断，所所以还需要漏漏电保护器作作保护，困此此TT系统难以推广广。3、TT系统接地装置置耗用钢材多多，而且难以以回收、费工工时、费料。。3TN系统TN系统即电源中中性点直接接接地、设备外外露可导电部部分与电源中中性点直接电电气连接的系系统。TN系统主要是靠靠单相碰壳故故障变成单相相短路故障（（短路电流是是TT系统的5.3倍），并通过过短路保护切切断电源来实实施电击防护护的。从电击击防护的角度度来说，单相相短路电流大大或过电流保保护器动作电电流值小，对对电击防护都都是有利的。。TN系统节省材料料、工时，在在我国和其他他许多国家广广泛得到应用用。TN方式供电系统统中，根据其其保护零线是是否与工作零零线分开而划划分为TN-S系统、TN-C系统、TN-C-S系统三种形式式。（1）TN-C系统TN-C系统如图所示示，将PE线和N线的功能综合合起来，由一一根称为PEN线的导体同时时承担两者的的功能。在用用电设备处，，PEN线既连接到负负荷中性点上上，又连接到到设备外露的的可导电部分分。由于它所所固有的技术术上的种种弊弊端，现在已已很少采用，，尤其是在民民用配电中已已基本上不允允许采用TN-C系统。TN-C系统具有如下下特点：（1）设备外壳带带电时，接零零保护系统能能将漏电电流流上升为短路路电流，实际际就是单相对对地短路故障障，熔丝会熔熔断或自动开开关跳闸，使使故障设备断断电，比较安安全。（2）TN-C方式供电系统统只适用于三三相负载基本本平衡的情况况，若三相负负载不平衡，，工作零线上上有不平衡电电流，对地有有电压，所以以与保护线所所连接的电器器设备金属外外壳有一定的的电压。（3）如果工作零零线断线，则则保护接零的的通电设备外外壳带电。（4）如果电源的的相线接地，，则设备的外外壳电位升高高，使中线上上的危险电位位蔓延。（5）TN-C系统干线上使使用漏电断路路器时，工作作零线后面的的所有重复接接地必须拆除除，否则漏电电开关合不上上闸，而且工工作零线在任任何情况下不不能断线。所所以，实用中中工作零线只只能在漏电断断路器的上侧侧重复接地。。(2)TN-S系统TN-S系统中性线N与TT系统相同。与与TT系统不同的是是，用电设备备外露可导电电部分通过PE线连接到电源源中性点，与与系统中性点点共用接地体体，而不是连连接到自己专专用的接地体体，中性线(N线)和保护线(PE线)是分开的。TN-S系统的最大特特征是N线与PE线在系统中性性点分开后，，不能再有任任何电气连接接，这一条件件一旦破坏，，TN-S系统便不再成成立。TN-S供电系统的特特点如下：（1）系统正常运运行时，专用用保护线上不不有电流，只只是工作零线线上有不平衡衡电流。PE线对地没有电电压，所以电电气设备金属属外壳接零保保护是接在专专用的保护线线PE上，安全可靠靠。（2）工作零线只只用作单相照照明负载回路路。（（4）干线上使用漏电保护器，工作零线不得有重复接地，而PE线有重复接地，但是不经过漏电保护器，所以TN-S系统供电干线上也可以安装漏电保护器。（5）TN-S方式供电系统安全可靠，适用于工业与民用建筑等低压供电系统。由于于传传统统习习惯惯的的影影响响，，现现在在还还经经常常将将TN-S系统统称称为为三三相相五五线线制制系系统统，，严严格格地地讲讲这这一一称称呼呼是是不不正正确确的的。。按按IEC标准准，，所所谓谓““×相×线””系系统统的的提提法法，，是是另另外外一(3)TN-C-S系统统TN-C-S系统是

（1）TN-C-S系统可以以降低电电动机外外壳对地地的电压压，然而而又不能能完全消消除这个个电压，，这个电电压的大大小取决决于负负载不平平衡的情情况及线线路的的长度。。要求负负载不平平衡电流流不能太太大，而而且在PE线上应作作重复接接地。（2）PE线在任何何情况下下都不能能进入漏漏电保护护器，因因为线路路末端的的漏电保保护器动动作会使使前级漏漏电保护护器跳闸闸造成大大范围停停电。（3）对PE线除了在在总箱处处必须和和N线相接以以外，其其他各分分箱处均均不得把把N线和PE线相联，PE线上不许许安装开开关和熔熔断器。实际上，，TN-C-S供电系统统是在TN-C系统上临临时变通通的作法法。当三三相电力力变压器器工作接接地情况况良好、、三相负负载比较较平衡时时，TN-C-S系统在施施工用电电实践中中效果还还是可行行的。但但是，在在三相负负载不平平衡、建建筑施工工工地有有专用的的电力变变压器时时，必须须采用TN-S方式供电电系统。避雷装置置避雷装置置的作用用是将雷雷击电荷荷或建筑筑物感应应电荷迅迅速引入入大地，，以保护护建筑物物、电气气设备及及人身不不受损害害。完整整的避雷雷装置都都是由接接闪器、、引下线线和接地地装置三三部分组组成的。。所有接闪闪器都必必须经过过接地引引下线与与接地装装置相连连接。1.接闪器接闪器是是专门用用来引导导雷击的的金属导导体。根根据被保保护物形形状不同同，接闪闪器的形形状有针针、网、、带、线线、环等等不同形形状。（1）避雷针避雷针是是安装在在建筑物物突出部部位或独独立装设设的针形形导体，，是“引引雷针”。。1）避雷针针材料避雷针通通常采用用镀锌圆圆钢或镀镀锌钢管管制成。。避雷针可可以安装装在电杆杆(支柱)、构架或或建筑上上，下端端经引下下线与接接地装置置焊接。。针长1m以下：圆圆钢直径径≥12mm，钢管直径径≥20mm；针长为1～2m时：圆钢钢直径≥≥16mm，钢管直径径≥25mm；烟囱顶上上的避雷雷针：圆圆钢直径径≥20mm，钢管直径径≥40mm。2）避雷针针安装避雷针针的保护护范围围，以以它对对直击击雷所所保护护的空空间来来表示示，可可利用用“滚滚球法法”进进行确确定。。（2）避雷带带和避避雷网网避雷带带用小小截面面圆钢钢或扁扁钢装装于建建筑物物易遭遭雷击击的部部位，，如屋屋脊、、屋檐檐、屋屋角、、女儿儿墙和和山墙墙等的的条形形长带带。避雷网网是避雷网避雷带带、网网可以以采用用镀锌锌圆钢钢或扁扁钢，，圆钢钢直径径不应应小于于8mm；扁钢截截面积积不应高层建建筑防防雷设设计多多采用用避雷雷笼。。避雷雷笼特特点把把整个个建筑筑物梁梁、柱柱、板板、基基础等等主要要结构构钢筋筋连成成一体体，因因此是是最安安全可可靠的的防雷雷措施施。它适于安装装在建筑物物的屋脊、、屋檐(坡屋顶)或屋顶边缘缘及女儿墙墙(平屋顶)等处，对建筑物易受受雷击部位位进行重点点保护。2）避雷带和避避雷网的安装避雷带和避避雷网的安装可分分为明装和和暗装一两两种方式。。①明明装装②暗暗装装暗装装避避雷雷网网是是利利用用建建筑筑物物内内的的钢钢筋筋做做避避雷雷网网，，它它较较明明装装避避雷雷网网美美观观，，尤尤其其是是在在工工业业厂厂房房和和高高层层建建筑筑中中应应用用较较多多。。建筑筑物物全全部部为为钢钢筋筋混混凝凝土土结结构构时时，，可可将将结结构构圈圈梁梁钢钢筋筋与与柱柱内内充充当当引引下下线线的的钢钢筋筋进进行行连连接接(焊接接)作为为均均压压环环。。当当建建筑筑物物为为砖砖混混结结构构但但有有钢钢筋筋混混凝凝土土组组合合柱柱和和圈圈梁梁时时，，均均压压环环做做法法同同钢钢筋筋混混凝凝土土结结构构。。没没有有组组合合柱柱和和圈圈梁梁的的建建筑筑物物，，应应每每3层在在建建筑筑物物外外墙墙内内敷敷设设一一圈圈12mm镀锌锌圆圆钢钢作作为为均均压压环环，，并并与与防防雷雷装装置置的的所所有有引引下下线线连连接接，，C.高层层建建筑筑暗暗装装避避雷雷网网的的安安装装暗装装避避雷雷网网是是利利用用建建筑筑物物屋屋面面板板内内钢钢筋筋作作为为接接闪闪装装置置。。2.引下下线线引下下线线是是连连接接接接闪闪器器和和接接地地装装置置