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类及作用接地的目的是为了使设备正常安全地运行，以及为建筑物和人身、设备的安全提供保障。常用的接地方式按作用或功能来分为以下几种。(1)工作接地（又称系统接地），在三相交流电力系统中，将变压器低压中性点大地进行适当的连接。采取工作接地可以减轻高压窜入低压的危险，减低低压某一相接地时的触电危险。(2)保护接地各种电气设备的金属外壳、线路的金属管、电缆的金属保护层、安装电气设备的金属支架等，由于导体的绝缘损坏后可能带电，为了防止这些不带电金属部分产生过大的对地电压危及人身安全而设置的接地。保护接地是中性点不接地低压系统的主要安全措施，在一般低压系统中，保护接地电阻应小于4Ω。（3）为了防止电气设备和建筑物因遭受雷击而受损，将避雷针、避雷线、避雷器等防雷设备进行接地，称为防雷接地。(4)屏蔽接地一方面为了防止外来电磁波的干扰和侵入，造成电子设备的误动作或通信质量的下降，另一方面为了防止电子设备产生的高频能量向外部泄放，而将线路的滤波器、变压器的静电屏蔽层、电缆的金属屏蔽等进行的接地。为减少高层建筑竖井内垂直管道受雷电流感应所产生的感应电势，而将竖井混凝土壁内的钢筋予以接地，也属于屏蔽接地。(5)防静电接地为防止静电产生事故而影响电子设备的正常工作，需要有将静电荷向大地泄放的接地。(6)等电位接地高层建筑中为了减少雷电流造成的电位差，将每层的钢筋网及大型金属物体连接在一起并接地，是一种等电位接地。医院的某些特殊的检查室、治疗室、手术室和病房中，病人所能接触到的金属部分(如床架、床灯、医疗电器等)，不应有危险的电位差存在，因此要把这些金属部分相互连接起来成为等电位体并予以接地，也是一种等电位接地。(7)重复接地三相四线制的零线(或中性点)一处或多处经及接地装置与大地再次可靠连接，称为重复接地。（8）保护接零把电气设备在正常情况下不带电的金属部分与电网的零线（或）中性线紧密地连接起来称为保护接零。根据现行的国家标准《电压配电设计规范》，低压配电系统有三种接地形式，即IT系统、TT系统、TN系统（1）第一个字母表示电源端与地的关系：T-电源端有一点直接接地I-电源端所有带电部分不接地或有一点通过阻抗接地。（2）第二个字母表示电气装置的外露可导电部分与地的关系：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；N-电气装置的外露可导电部分与电源端接地点有直接电气连接。（二）低压配电系统的接地方式1、IT系统IT系统就是电源中性点不接地、用电设备外露可导电部分直接接地的系统。IT系统可以有中性线。但IEC强烈建议不设置中性线（因为如设置中性线，在IT系统中N线任何一点发生接地故障，该系统将不再是IT系统了）。IT系统中，连接设备外露可导电部分和接地体的导线，就是PE线。对于短距离供电线路，系统在设备或线路漏电时，单相对地漏电电流较小，不会破坏电源电压的平衡；接地故障电压一般也不会超过50V，不会引起间接触电的危险。因此，IT系统常用于对供电连续性要求较高的配电系统，或用于对电击防护要求较高的场所，如电力炼钢、大医院的手术室、地下矿井等处。如果用在供电距离很长时，供电线路对大地的分布电容就不能忽视了。在负载发生短路故障或漏电使设备外壳带电时，漏电电流经大地形成架路，保护设备不一定动作，这是危险的。只有在供电距离不太长时才比较安全。这种供电方式在工地上很少见。2TT系统TT系统就是电源中性点直接接地、用电设备外露可导电部分也直接接地的系统。通常将电源中性点的接地叫做工作接地，而设备外露可导电部分的接地叫做保护接地。TT系统中，这两个接地必须是相互独立的。设备接地可以是每一设备都有各自独立的接地装置，也可以若干设备共用一个接地装置。TT系统中负载的所有接地均称为保护接地TT系统的特点：①共用接地线与工作零线没有电的联系；②正常运行时，工作零线可以有电流，而专用保护线没有电流。TT系返统的使渐用：TT系统由私于接地摧装置就途在设备护附近，吨因此PE线断线絮的几率斧小，且谜容易被奸发现。TT系统设备香在正常运回行时外壳惨不带电、烤故障时外鸦壳高电位误不会沿PE线传递至滥全系统。墓因此，TT系统在适挖用于对电局压敏感的台数据处理爷设备及精董密电子设拘备进行供幕电；在爆脊炸与火灾技危险性场晃所等有优侨势。TT系统适用祝于接地保泻护占很分皱散的地方冷。TT系相统的局易限性：1、当滨电气设宵备的金单属外壳跑带电（完相线碰氧壳或设套备绝缘熊损坏而杏漏电）霜时，由县于有接嘉地保护封，可以疾大大减示少触电疑的危险沈性。但务是，低鼻压断路兽器（自太动开关炸）不一设定能跳妹闸，造递成漏电异设备的服外壳对棵地电压锯高于安训全电压厨，属于麦危险电烘压。2、当漏旨电电流比妙较小时，惩即使有熔孕断器也不呈一定能熔间断，所以上还需要漏霸电保护器建作保护，陈困此T治T系统萄难以推广颠。3、TT世系统接益地装置耗蓬用钢材多嫌，而且难程以回收、赤费工时、锋费料。3愧TN系句统TN系弹统即电躬源中性酬点直接雅接地、苏设备外竹露可导床电部分服与电源疑中性点塌直接电隔气连接昼的系统锄。TN系故统主要森是靠单漠相碰壳爱故障变把成单相管短路故伸障（短障路电流时是T闯T系讨统的皂5.3鼠倍）螺，并通僻过短路谎保护切肚断电源旗来实施迟电击防仪护的。章从电击剩防护的兄角度来村说，单秒相短路锐电流大耕或过电摩流保护轻器动作谎电流值肯小，对誓电击防散护都是垫有利的袜。TN习系统节肾省材料游、工时勉，在我逮国和其舞他许多确国家广恐泛得到慌应用。坑TN云方式供模电系统姻中，根延据其保英护零线起是否与挪工作零剧线分开兄而划分堪为TN你-S系蹈统、T义N-C法系统、记TN-庄C-S搏系统三佳种形式劈燕。（1）T朗N-C系仍统TN-奸C系统毛如图所狠示，将冲PE线掏和N线烛的功能围综合起重来，由凭一根称叫为PE船N线的乐导体同乳时承担宁两者的钢功能。徐在用电川设备处废，PE哭N线既娱连接到脚负荷中武性点上裁，又连配接到设惕备外露歼的可导僵电部分狸。由于爆它所固雷有的技菌术上的误种种弊抱端，现停在已很金少采用日，尤其殿是在民组用配电艳中已基额本上不质允许采运用TN快-C系踏统。TN-俱C系统延具有如桥下特点命：（1）卵设备外旁壳带电焦时，接罩零保护遥系统能苍将漏电堆电流上减升为短埋路电流犁，实际非就是单派相对地锄短路故来障，熔岗丝会熔娘断或自爹动开关述跳闸，愿使故障勺设备断弯电，比杂较安全唐。（2）闪TN-土C方式也供电系场统只适院用于三原相负载岭基本平拿衡的情兴况，若叹三相负剧载不平确衡，工爽作零线脖上有不英平衡电共流，对茄地有电缺压，所糟以与保永护线所碍连接的推电器设邮备金属较外壳有伟一定的圈电压。（3）如连果工作零盘线断线，喇则保护接铅零的通电捧设备外壳方带电。（4）如何果电源的猾相线接地够，则设备竭的外壳电识位升高，湾使中线上蛛的危险电翼位蔓延。（5）今TN-择C系统侨干线上日使用漏傲电断路岩器时，般工作零为线后面树的所有糕重复接煎地必须甘拆除，陵否则漏念电开关抓合不上跪闸，而坡且工作别零线在咳任何情稼况下不鸟能断线躲。所以卵，实用诱中工作错零线只坚能在漏弄电断路校器的上恨侧重复穿接地。(2)T距N-S系茶统TN-爪S系统爷中性线良N与T贿T系统雨相同。萍与TT堡系统不令同的是药，用电紧设备外赔露可导趁电部分套通过P染E线连堪接到电念源中性劣点，与谦系统中致性点共衣用接地板体，而港不是连歌接到自置己专用证的接地返体，中回性线(论N线)匪和保护犯线(P堵E线)眯是分开罗的。T该N-S壤系统的态最大特息征是N捞线与P扯E线在吐系统中犬性点分仁开后，钉不能再摄有任何艳电气连划接，这尖一条件魂一旦破乌坏，T级N-S筑系统便局不再成编立。TN-吨S供电钟系统的伙特点如平下：（1）系协统正常运缓行时，专肃用保护线迁上不有电擦流，只是独工作零线酸上有不平爪衡电流。崖PE柄线对地没挣有电压，聚所以电气伟设备金属嫌外壳接零边保护是接匆在专用的污保护线味PE上境，安全可齿靠。（2）扭工作零纳线只用贷作单相溉照明负织载回路蒙。（3）专忠用保护线周PE丛不许断线熄，也不许必进入漏电悲开关。（4）颠干线上相使用漏渡电保护搭器，工赤作零线群不得有沈重复接嗓地，而坦PE拳线有胁重复接匪地，但捞是不经槐过漏电酿保护器炕，所以源TN抱-S古系统供伤电干线阶上也可剪以安装绿漏电保砖护器。（5）侨TN-垮S方料式供电虽系统安笔全可靠井，适用诊于工业蜜与民用彻建筑等毛低压供拔电系统虹。由于传统坚习惯的影锣响，现在馅还经常将围TN-S沾系统称为课三相五线洒制系统，泊严格地讲蹈这一称呼纳是不正确系的。按I埋EC标准国，所谓“踏×相×线信”系统的宰提法，是页另外一种湖含义，它弟是指低压裁配电系统讽按导体分塘类的形式钟。所谓的孤“×相”毅是指电源简的相数，毁而“×线锋”是指正祥常工作时赔通过电流伍的导体根谊数，包括罚相线和中拆性线，但深不包括P佛E线。按嚷照这一定池义，TN期-S系统运实际上是边“三相四胳线制”系疏统或“单耽相二线制族”系统。(3)T存N-C-马S系统TN-倡C-S衫系统是输，TN朗-C系舰统和T手N-S金系统的坐结合形子式，在宵TN-能C-S裙系统中物，从电蹄源出来毛的那一蛛段采用兼TN-谷C系统剧，因为奇在这一品段中无娃用电设慨备，只挣起电能怒的传输臭作用，炒到用电渠负荷附祥近某一框点处，不将EN瞎线分开蹦形成单金独的N丙线和P选E线。肺从这一绸点开始搭,系统肆相当于灿TN-伤S系统纠。（1）是TN露-C-映S系脑统可以碧降低电潜动机外据壳对地胸的电压乐，然而胆又不能肚完全消钟除这个垒电压，缝这个电转压的大抚小取决望于负重载不平毁衡的情秧况及煤线路的逢长度。枯要求负芦载不平庸衡电流蚊不能太沸大，而蛋且在宿PE敢线上应出作重复餐接地。（2）腥PE管线在任养何情况等下都不土能进入裕漏电保柱护器，谱因为线剥路末端扁的漏电辛保护器揪动作会喊使前级壤漏电保傻护器跳厌闸造成宜大范围距停电。（3）盏对P监E线尾除了在买总箱处搜必须和励N朋线相接瞎以外，训其他各肌分箱处南均不得危把N木线和林PE撒线相密联，角PE忙线上不桥许安装限开关和妥熔断器你。实际上蝴，TN拨-C-妖S供腐电系统鱼是在腾TN-离C系屡统上临坑时变通鼓的作法庄。当三总相电力滩变压器蛙工作接托地情况录良好、钥三相负膝载比较怀平衡时纤，T庸N-C营-S坏系统在墓施工用爽电实践库中效果滩还是可休行的。聋但是，捎在三相故负载不替平衡、耐建筑施困工工地怖有专用挽的电力钳变压器差时，必刻须采用们TN厕-S土方式供狱电系统羽。避雷装置避雷装对置的作预用是将召雷击电湖荷或建号筑物感写应电荷剩迅速引薄入大地绘，以保勒护建筑齐物、电符气设备汗及人身胸不受损音害。完捆整的避默雷装置坚都是由叼接闪器涝、引下通线和接疗地装置册三部分三组成的跳。所有接绩闪器都煎必须经臂过接地申引下线号与接地缺装置相闭连接。1.接闪逆器接闪器妖是专门栋用来引呼导雷击丽的金属羞导体。喂根据被信保护物夜形状不程同，接阵闪器的缴形状有啊针、网毅、带、帽线、环适等不同盾形状。（1）避矿雷针避雷针是竟安装在建竖筑物突出剧部位或独兴立装设的桌针形导体数，是“引困雷针”撒。1）避雷也针材料避雷针通班常采用镀理锌圆钢或预镀锌钢管介制成。避雷针蛋可以安乔装在电盒杆(支秒柱)、最构架或溜建筑上莫，下端邀经引下淘线与接容地装置们焊接。针长1m窗以下：圆双钢直径≥锅12mm狭，钢管直轻径≥20抄mm；针遵长为1～堤2m时：惹圆钢直径册≥16m功m，钢管臣直径≥2译5mm；段烟囱顶上弹的避雷针透：圆钢直皇径≥20采mm，钢碑管直径≥晃40mm音。2）避雷港针安装避雷针的坡保护范围过，以它对减直击雷所援保护的空术间来表示杏，可利用串“滚球法摄”进行确弯定。（2）避贸雷带和避知雷网避雷带用排小截面圆站钢或扁钢志装于建筑岛物易遭雷炊击的部位汇，如屋脊猪、屋檐、蕉屋角、女讨儿墙和山柳墙等的条另形长带。避雷网树是纵横婚交错的够避雷带授叠加在闪一起，咬形成多倦个网孔朽，它既侨是接闪县器，又手是防感沾应雷的嫁装置，悲因此是额接近全辽部保护勒的方法炮，一般按用于重对要的建胜筑物。避雷网纺也可做敌成笼式血避雷网蒸，简称帅为避雷播笼。避叨雷笼是族用来笼撒罩整个数建筑物诸的金属疑笼。根渐据电学具中的F团ara获day奥笼的原全理，对恰于雷电象它起到猴均压和拳屏蔽的纱作用，律任凭接驻闪时笼研网上出踢现多高玻的电压值，笼内恐空间的粒电场强铅度为零饥，笼内谦各处电恐位相等这，形成宴一个等花电位体诵，因此咳笼内人诉身和设耳备都是精安全的盯。避雷带、匪网可以采另用镀锌圆遥钢或扁钢纺，圆钢直系径不应小盘于8m导m；扁钢童截面积不血应小于4孔8mm寄2，其厚腐度不得小私于4m踢m；装设豆在烟囱顶汇端的避雷毕环，其圆苦钢直径不洽应小于1岛2mm别；扁钢截屋面积不得白小于10秀0mm处2，其厚凡度不得小酬于4m催m。高层建字筑防雷屿设计多绕采用避筋雷笼。财避雷笼挂特点把仿整个建坦筑物梁蜓、柱、令板、基扰础等主痰要结构叨钢筋连运成一体层，因此爬是最安撇全可靠同的防雷王措施。它适于限安装在摔建筑物筹的屋脊撕、屋檐伤(坡屋微顶)或严屋顶边忧缘及女株儿墙(鹿平屋顶借)等处萍，对建彻筑物易沾受雷击放部位进埋行重点舞保护。2）避摘雷带和标避雷网指的安装避雷带旬和避雷待网的安若装可分株为明装怎和暗装页一两种哨方式。①明装②暗装暗装避连雷网是惧利用建气筑物内别的钢筋祝做避雷三网，它极较明装昼避雷网笑美观，遵尤其是奔在工业壤厂房和剃高层建脖筑中应裕用较多可。建筑物送全部为坡钢筋混饼凝土结辛构时，派可将结火构圈梁娃钢筋与截柱内充轨当引下四线的钢垮筋进行甚连接(却焊接)棵作为均膝压环。觉当建筑虾物为砖辨混结构获但有钢振筋混凝覆土组合吼柱和圈掩梁时，韵均压环另做法同心钢筋混让凝土结孕构。没役有组合难柱和圈匪梁的建中筑物，拣