电力设备接地设计技术规程

年4月19日电力设备接地设计技术规程文档仅供参考更多企业学院:<中小企业管理全能版>183套讲座+89700份资料<总经理、高层管理>49套讲座+16388份资料<中层管理学院>46套讲座+6020份资料

<国学智慧、易经>46套讲座<人力资源学院>56套讲座+27123份资料<各阶段员工培训学院>77套讲座+324份资料<员工管理企业学院>67套讲座+8720份资料<工厂生产管理学院>52套讲座+13920份资料<财务管理学院>53套讲座+17945份资料

<销售经理学院>56套讲座+14350份资料<销售人员培训学院>72套讲座+4879份资料对应的新标准:DL/T621-97

电力设备接地设计技术规程SDJ8—79

中华人民共和国水利电力部关于颁发<电力设备接地设计技术规程>SDJ8—79的通知(79)水电规字第3号

<电力设备接地设计技术规程>SDJ8—76于一九七六年颁发试行后,对电力设备接地设计工作起到了一定的指导和提高作用。现根据近年来的建设经验和各单位的意见,对本规程的内容作了必要的修改和补充,并颁发执行。在执行中如遇到问题,请告我部规划设计管理局。一九七九年一月八日

基本符号

电流、电压、电位和电势I——计算用的单相接地故障电流,计算用的流经接地装置的入地短路电流,厂、所内外接地短路时流经接地装置的电流;Inax——接地短路时的最大短路电流;Iz——发生短路电流Inax时,流经发电厂、变电所接地中性点的最大接地短路电流;Ijd——考虑5～发展的流过接地线的短路电流稳定值;——低压电力网中,相线与零线之间的短路电流,向量值;Ich——经过接地体的雷电冲击电流;Ew——发生接地短路时,接地装置的电位;Ej——发生接地短路时,接地装置的接触电势;Ek——发生接地短路时,接地装置的跨步电势;Ejm——发生接地短路时,接地网地表面的最大接触电势;Ekm——发生接地短路时,接地网外地表面的最大跨步电势;——电力网的额定相电压,向量值。电阻、阻抗和电阻率Zd——相线与零线回路的总阻抗,复数;Zb——变压器正序、负序和零序阻抗的算术平均值,复数;Rc——垂直接地体的工频接地电阻;Rp——水平接地体的工频接地电阻;Rc,ch——每个垂直接地体的冲击接地电阻;Rp,ch——水平接地体的冲击接地电阻;R——接地装置的工频接地电阻,单独接地体的工频接地电阻;Rch——接地装置的冲击接地电阻;——每根水平接地体的冲击接地电阻;Rw——接地网的工频接地电阻;ρ——计算防雷接地装置所采用的土壤电阻率;ρb——人脚站立处地表面的土壤电阻率;ρ0——雷季中无雨水时所测得的土壤电阻率。几何特征b——扁钢的宽度,等边角钢的边长;b1、b2——不等边角钢的两个边长;d——水平接地体的直径或等效直径,垂直接地体的直径或等效直径;——钢管的外直径;——垂直接地体间距;h——水平接地体的埋设深度,水平均压带的埋设深度;L——水平接地体的总长度;L1——接地网的外缘边长;l——垂直接地体的长度,单个水平接地体的长度,水平环型接地体的环的直径;r——与接地网面积S等值的圆的半径,即等效半径;S——接地网的总面积;Sjd——接地线的最小允许截面。计算系数A——水平接地体的形状系数;a、、m、p——接地体冲击系数公式中与接地体的形状有关的系数;Kh——接地线的热稳定系数;Kf——避雷线的工频分流系数;Kj——接触系数;Kk——跨步系数;Kd——接地导体直径影响系数;Kn——均压带根数影响系数;Ks——接地网面积影响系数;α——单独接地体的冲击系数;η——接地体的工频利用系数;ch——接地体的冲击利用系数;ψ——考虑土壤干燥所取的季节系数。时间参数及其它t——接地短路电流的持续时间;td——短路的等效持续时间;n——均压带计算根数。

第一章总则

第1条电力设备的接地设计,必须贯彻执行党的有关方针和政策,认真总结运行经验,并根据设备的类型和运行方式,接地的性质,以及地质特点等,因地制宜,做到安全可靠,经济合理。第2条本规程适用于交流和直流电力设备的接地。有特殊要求的电力设备的接地,还应按有关专用规定执行。雷电活动特殊强烈的地区,还应根据当地实践经验,适当加强接地措施。

第二章一般规定第3条为保证人身和设备的安全,电力设备宜接地或接零。交流电力设备应充分利用自然接地体接地,但应校验自然接地体的热稳定。第4条直流电力回路中,不应利用自然接地体作为电流回路的零线、接地线或接地体。直流电力回路专用的中性线、接地体以及接地线,不应与自然接地体连接。三线制直流回路的中性线,宜直接接地。第5条不同用途和不同电压的电气设备,除另有规定者外,应使用一个总的接地体,接地电阻应符合其中最小值的要求。第6条如因条件限制,按本规程的要求接地有困难时,允许设置操作和维护电力设备用的绝缘台。绝缘台的周围,应尽量使操作人员没有偶然触及外物的可能。第7条中性点直接接地的电力网,应装设能迅速自动切除接地短路故障的保护装置。中性点非直接接地的电力网,应装设能迅速反应接地故障的信号装置,必要时也可装设延时自动切除故障的装置。第8条低压电力网的中性点可直接接地或不接地。当安全条件要求较高,且装有能迅速而可靠地自动切除接地故障的装置时,电力网宜采用中性点不接地的方式。第9条在中性点直接接地的低压电力网中,电力设备的外壳宜采用低压接零保护,即接零。如用电设备较少、分散,采用接零保护确有困难,且土壤电阻率较低时,可采用低压接地保护,即接地。但如用电设备漏电,设备外壳和与其有电气连接的金属部分、变压器外壳及其接地线都可能带电,应采取装设自动切除接地故障的继电保护装置、使用绝缘垫、安装围栏或采取均压等安全措施。由同一台发电机、同一台变压器或同一段母线供电的低压线路,不宜采用接零、接地两种保护方式。在低压电力网中,全部采用接零保护确有困难时,也可同时采用两种保护方式,但不接零的电力设备或线段,应装设自动节除接地故障的继电保护装置。在城防、人防等场所或条件特别恶劣场所的供电网中,电力设备的外壳应采用接零保护。第10条在中性点非直接接地的低压电力网中,应防止变压器高、低压绕组间绝缘击穿引起的危险。变压器低压侧的中性线或一个相线上必须装设击穿保险器,低压架空电力线路和终端及其分支线的终端,还应在每个相线上装设击穿保险器。以安全电压供电的网络中,为防止高电压窜入引起危险,应将安全电压供电网络的中性线或一个相线接地;如接地确有困难,也可与该变压器一次侧的零线连接。第11条在确定发电厂、变电所接地装置的型式和布置时,应考虑尽可能降低接触电势和跨步电势。在大接地短路电流系统发生单相接地或同点两相接地时,发电厂、变电所、电力设备接地装置的接触电势和跨步电势不应超过下列数值:(1)(2)式中Ej——接触电势,V;Ek——跨步电势,V;——人脚站立处地表面的土壤电阻率,·m;t——接地短路电流的持续时间,s。在小接地短路电流系统发生单相接地时,一般不迅速切除故障,此时发电厂、变电所、电力设备接地装置的接触电势和跨步电势不应超过下列数值:(3)(4)在条件特别恶劣的场所,例如矿山井下和水田中,接触电势和跨步电势的允许值宜适当降低。接触电势和跨步电势的计算,可参照附录二。第12条设计接地装置时,应考虑土壤干燥或冻结等季节变化的影响,接地电阻在四季中均应符合本规程的要求,但防雷装置的接地电阻,可只考虑在雷季中土壤的干燥状态的影响。

第三章保护接地的范围第13条电力设备的下列金属部分,除另有规定者外,均应接地或接零:一、电机、变压器、电器、携带式及移动式用电器具等的底座和外壳;二、电力设备传动装置;三、互感器的二次绕组;四、配电屏与控制屏的框架;五、屋内外配电装置的金属架构和钢筋混凝土架构以及靠近带电部分的金属围栏和金属门;六、交、直流电力电缆接线盒、终端盒的外壳和电缆的外皮,穿线的钢管等;七、装有避雷线的电力线路杆塔;八、在非沥青地面的居民区内,无避雷线小接地短路电流架空电力线路的金属杆塔和钢筋混凝土杆塔;九、装在配电线路杆上的开关设备、电容器等电力设备;十、铠装控制电缆的外皮、非铠装或非金属护套电缆的1～2根屏蔽芯线。第14条电力设备的下列金属部分,除另有规定者外,可不接地或接零:一、在木质、沥青等不良导电地面的干燥房间内,交流额定电压380V及以下、直流额定电压440V及以下的电力设备外壳,但当维护人员可能同时触及电力设备外壳和接地物件时除外;二、在干燥场所,交流额定电压127V及以下,直流额定电压110V及以下的电力设备外壳,但爆炸危险场所除外;三、安装在配电屏、控制屏和配电装置上的电气测量仪表、继电器和其它低压电器等的外壳,以及当发生绝缘损坏时,在支持物上不会引起危险电压的绝缘子金属底座等;四、安装在已接地的金属架构上的设备(应保证电气接触良好),如套管等,但爆炸危险场所除外;五、额定电压220V及以下的蓄电池室内的支架;六、与已接地的机床底座之间有可靠电气接触的电动机和电器的外壳,但爆炸危险场所除外;七、由发电厂、变电所和工业企业区域内引出的铁路轨道,但第30条所列的场所除外。

第四章接地电阻第一节大接地短路电流系统的电力设备

第15条大接地短路电流系统的电力设备,其接地装置的接地电阻宜符合下式的要求:(5)当I＞4000A时,可采用(6)式中R——考虑到季节变化的最大接地电阻,Ω;I——计算用的流经接地装置的入地短路电流,A。

注:按(5)式计算时,R不计入引进线路的避雷线接地的作用,按(6)式计算时,则可计入上述作用。第16条公式(5)中计算用流经接地装置的入地短路电流,采用在接地装置内、外短路时,经接地装置流入地中的最大短路电流周期分量起始值,该电流应按5～发展后的系统最大运行方式确定,并应考虑系统中各接地中性点间的短路电流分配,以及避雷线中分走的接地短路电流。

第二节小接地短路电流系统的电力设备第17条中性点非直接接地的电力设备,其接地装置的接地电阻,应符合下式的要求:一、高压与低压电力设备共用的接地装置(7)二、仅用于高压电力设备的接地装置(8)式中R——考虑到季节变化的最大接电电阻,Ω;I——计算用的接地故障电流,A。接地电阻不宜超过10Ω。注:变电所的接地电阻值,可包括引进线路的避雷线接地装置的散流作用。第18条在中性点经消弧线圈接地的电力网中,接地装置的接地电阻按公式(7)、(8)计算时,计算用的接地故障电流应采用下列数值:一、对装有消弧线圈的发电厂、变电所或电力设备的接地装置,计算电流等于接在同一接地装置中同一电力网各消弧线圈额定电流总和的1.25倍。二、对不装消弧线圈的发电厂、变电所或电力设备的接地装置,计算电流等于电力网中断开最大一台消弧线圈时的最大可能残余电流值,但不得小于30A。第19条计算用的接地故障电流,应按5～的发展后的系统最大运行方式确定。第20条在小接地短路电流系统中,为保证迅速切除接地故障,应根据发电厂、变电所接地装置的接地电阻验算继电保护装置的两相异点接地短路动作电流,或熔断器熔体的熔断电流。接地短路电流不应小于继电保护装置换算到一次侧的动作电流的1.5倍,或熔断器熔体额定电流的4倍。当不能符合要求时,可降低接地电阻或采取其它措施。

第三节低压电力设备第21条低压电力设备接地装置的接地电阻,不宜超过4Ω。使用同一接地装置的并列运行的发电机、变压器等电力设备,当其总容量不超过100kVA时,接地电阻允许不超过10Ω。注:在采用接零保护的电力网中,系指变压器的接地电阻,而用电设备只进行接零,不做接地。第22条在中性点直接接地的低压电力网中,零线应在电源处接地,但第37条第一款所列情况以及移动式设备除外。在架空线路的干线和分支线的终端及沿线每1km处,零线应重复接地。电缆和架空线在引入车间或大型建筑物处,零线应重复接地(但距接地点不超过50m者除外),或在屋内将零线与配电屏、控制屏的接地装置相连。零线的重复接地,应充分利用自然接地体。直流电力网的零线重复接地,应采用人工接地体,并不得与地下金属管道等连接。第23条配电线路零线每一重复接地装置的接地电阻不应超过10Ω。在电力设备接地装置的接地电阻允许达到10Ω的电力网中,每一重复接地装置的接地电阻不应超过30Ω,但重复接地不应少于三处。第24条为防止触电危险,在低压电力网中,严禁利用大地作相线或零线。

第四节高土壤电阻率地区的电力设备第25条在高土壤电阻率地区,当接地装置要求做到规定的接地电阻值在技术经济上极不合理时,小接地短路电流系统中的电力设备和低压电力设备,接地电阻允许达到30Ω,发电厂、变电所允许达到15Ω,但应符合第11条的要求。大接地短路电流系统中,发电厂、变电所的接地电阻允许达到5Ω,但应符合第37条的要求。独立的避雷针(线)宜设独立的接地装置。在非高土壤电阻率地区,其接地电阻不宜超过10Ω。在高土壤电阻率地区,当要求做到规定的10Ω确有困难时,允许采用较高的接地电阻值,并可与主接地网连接,但从避雷针与主接地网的地下连接点至35kV及以下设备的接地线与主接地网的地下连接点,沿接地体的长度不得小于15m,且避雷针到被保护设施的空气中距离和地中距离还应符合防止避雷针对被保护设备反击的要求。架空电力线路的接地应按第26条的规定执行。

第五节架空电力线路第26条有避雷线电力线路每基杆塔的接地装置,在雷季干燥时,不连避雷线的工频接地电阻,不宜超过表1所列数值。表1有避雷线架空电力线路杆塔的工频接地电阻土壤电阻率ρ(Ω·m)100及以下100以上～500500以上～10001000以上～以上工频接地电阻(Ω)1015202530*

*如土壤电阻率很高,接地电阻很难降低到30Ω时,可采用6～8根总长不超过500m的放射形接地体或连续伸长接地体,其接地电阻可不受限制。35kV及以上无避雷线小接地短路电流系统中的钢筋混凝土杆和金属杆塔,以及木杆线路中的铁横担,均宜接地,接地电阻不受限制,但年平均雷暴日数超过40的地区,不宜超过30Ω。在土壤电阻率不超过100Ω·m的地区或已有运行经验的地区,钢筋混凝土杆和金属杆塔可不另设人工接地装置。第27条小接地短路电流系统中,无避雷线的高压电力线路在居民区的钢筋混凝土杆宜接地,金属秆塔应接地,其接地电阻不宜超过30Ω。中性点直接接地低压电力网中以及高低压共杆的电力网中,钢筋混凝土杆的铁横担和金属杆应与零线连接,钢筋混凝土杆的钢筋宜与零线连接。中性点非直接接地低压电力网中的钢筋混凝土杆宜接地,金属杆应接地,其接地电阻不宜超过50Ω。沥青路面上的高、低压线路的钢筋混凝土杆和金属杆塔以及已有运行经验的地区,可不另设人工接地装置,钢筋混凝土杆的钢筋、铁横担和金属杆塔,也可不与零线连接。第28条为防止雷电波从低压架空线路侵入建筑物,接户线的绝缘子铁脚宜接地,接地电阻不宜超过30Ω。土壤电阻率在20Ω·m及以下地区的铁横担钢筋混凝土杆线路,由于连续多杆自然接地作用,可不另设人工接地装置。屋内有电力设备接地装置的建筑物,在入户处宜将绝缘子铁脚与该接地装置相连,不另设接地装置。人员密集的公共场所,如剧院和教室等的接户线,以及由木杆或木横担引下的接户线,其绝缘子铁脚应接地,并应设专用的接地装置,但钢筋混凝土杆的自然接地电阻不超过30Ω者除外。年平均雷暴日数不超过30的地区、低压线被建筑物等屏蔽的地区,以及接户线距低压线路接地点不超过50m的地方,绝缘子铁脚可不接地。第29条当以分相接地方式进行带电作业时,除采取安全措施外,工作地段两端的导线还应设临时接地装置,其接地电阻不宜超过5Ω,在土壤电阻率较高的地区,不应超过10Ω。

第六节发电厂的燃油和天然气设施第30条易燃油、可燃油、天然气和氢气等贮罐、装卸油台、铁路轨道、管道、鹤管及套筒等应设防静电和防感应雷接地,油槽车应设防静电临时接地卡。铁路轨道、管道及金属桥台,应在其始端、末端、分支处以及每隔50m处设防静电接地。鹤管应在两端接地。厂区内的铁路轨道应在两处用绝缘装置与外部轨道隔离。两处绝缘装置间的距离应大于一列火车的长度。净距小于100mm的平行管道,应每隔20m用金属线跨接。净距小于100mm的交叉管道也应跨接。不能保持良好电气接触的阀门、法兰、弯头等管道连接处也应跨接。跨接线可采用直径不小于8mm的圆钢。防静电接地每处的接地电阻不宜超过30Ω。露天敷设的管道,每隔20～25m应设防感应雷接地,每处接地电阻不应超过10Ω。防感应雷和防静电接地可共用一个接地装置,接地电阻应符合两种接地中较小值的要求。浮动式易燃油、可燃油和天然气贮罐的金属罐顶,应用可挠的跨接线与罐体相连,且不应少于两处。跨接线可用截面不小于25mm2的钢绞线或软铜线。浮动式电气测量装置的铠装电缆应在引入处用金属导体将电缆外皮与罐体相连,且铠装电缆应埋入地中,长度不宜小于50m。金属罐罐体钢板的接缝、罐顶与罐体之间以及所有管、阀与罐体之间的连接,应用焊接法、铆接法或其它可靠方法,以保证电气接触良好。钢筋混凝土的和石制的贮罐和贮槽,应沿内壁敷设防静电接地导体。接地导体应引到罐、槽外接地,并应与引入的金属管道、电缆金属外皮连接。贮罐的四周应设闭合环形接地,接地电阻不应超过30Ω,罐体的接地点不应少于两处,接地点间距不应大于30m。天然气和易燃油贮罐的呼吸阀、热工测量装置应重复接地,即与贮罐的接地体相连。第31条独立避雷针、避雷线的接地电阻不宜超过10Ω。在高土壤电阻率地区,当接地电阻难于降到10Ω时,允许采用较高电阻值,但应符合防止避雷针、避雷线对罐体及管、阀等反击的要求。

第五章接地装置第一节一般规定第32条交流电力设备的接地装置应充分利用直接埋入地中或水中的自然接地体。爆炸危险场所的电力设备接地装置,按专用规定执行。自然接地体的接地电阻符合要求时,一般不敷设人工接地体,但发电厂、变电所除外。利用自然接地体时,应设置将自然接地体和人工接地体分开的测量井。第33条利用自然接地体和引外接地装置时,应用不少于两根导体在不同地点与接地网相连接,但对电力线路除外。第34条在高土壤电阻率地区,为降低电力设备工作接地和保护接地的接地电阻,可采取下列措施:一、一般如在电力设备附近1000m以内有电阻率较低的土壤,可敷设引外接地体。经过公路的引外线,埋设深度不应小于0.8m。二、如地下较深处的土壤电阻率较低,可采用井式或深钻式接地体。三、填充电阻率较低物质或降阻剂。四、敷设水下接地网。在永冻土地区,还可采取下列措施:一、将接地装置敷设在溶化地带或溶化地带的水池或水坑中;二、敷设深钻式接地体,或充分利用井管或其它深埋在地下的金属构件作接地体;三、在房屋溶化盘内敷设接地装置;四、除深埋式接地体外,还应敷设深度约0.5m的伸长接地体,以便在夏季地表层化冻时起散流作用;表2钢接地体和接地线的最小规格种类规格及单位地上地下屋内屋外圆钢扁钢

角钢钢管直径(mm)截面(mm2)厚度(mm)厚度(mm)管壁厚度(mm)524322.564842.52.5848443.5

注:电力线路杆塔的接地体引出线,其截面不应小于50mm2,并应热镀锌。

五、在接地体周围人工处理土壤,以降低冻结温度和土壤电阻率。第35条人工接地体,水平敷设的可采用圆钢、扁钢;垂直敷设的可采用角钢、圆钢等。接地装置的导体截面,应符合热稳定与均压的要求,且不应小于表2所列规格。敷设在腐蚀性较强场所的接地装置,应根据腐蚀的性质采取热镀锡、热镀锌等防腐措施,或适当加大截面。第二节发电厂、变电所、电力设备的接地装置第36条发电厂、变电所的接地装置,除利用自然接地体外,不论采用何种人工接地体,如井式接地、深钻式接地、引外接地等,都应敷设以水平接地体为主的人工接地网。人工接地体工频接地电阻的计算可参照附录一。接地网的外缘应闭合;外缘各角应做成圆弧形;圆弧的半径不宜小于均压带间距的一半。接地网内应敷设水平均压带。接地网的埋设深度宜采用0.6m。接地网边缘经常有人出入的走道处,应铺设砾石、沥青路面或在地下装设两条与接地网相连的”帽檐式”均压带。配电变压器的接地装置宜敷设成闭合环形。注:一般情况下,发电厂、变电所接地网中的垂直接地体对工频电流散流作用不大,只有当接地网的等效半径与垂直接地体的长度之比不大于数倍时,垂直接地体才能起到应有的散流作用。在非高土壤电阻率地区,防雷接地装置可采用垂直接地体。第37条大接地短路电流系统中,高土壤电阻率地区的发电厂、变电所的接地装置,当接地电阻不符合公式(5)、(6)的要求时,其人工接地网及有关电气设备还应符合以下要求:一、对可能将接地网的高电位引向厂、所外,或将低电位引向厂、所内的设施,应采取隔离措施,例如:对外的通信设备加隔离变压器;向厂、所外供电的低压线路采用架空线,其电源中性点不在厂、所内接地,改在用电的地方接地;通向厂、所外的管道采用绝缘段、铁路轨道分别在两处加绝缘鱼尾板等等。二、考虑短路电流非周期分量的影响,当接地网电位升高时,发电厂、变电所内的3～10kV阀型避雷器不应动作。三、设计接地网时,应验算接触电势和跨步电势,施工后应进行测量,并绘制电位分布曲线。第38条如人工接地网局部地带的接触电势或跨步电势超过规定值,可采取下列措施:一、局部增设水平均压带或垂直接地体;二、铺设砾石地面或沥青地面。第39条为降低发电厂、变电所的接地电阻,其接地装置应尽量与线路的避雷线相连,但应有便于分开的连接点,以便测量接地电阻。如不允许避雷线直接和发电厂、变电所配电装置架构相连,发电厂、变电所接地网应在地下与避雷线的接地装置相连接,连接线埋在地中的长度不应小于15m。接地电阻的测量方法可参照附录六。

第三节架空电力线路杆塔的接地装置第40条高压架空电力线路的接地装置可采用下列型式:一、在土壤电阻率ρ≤100Ω·m的潮湿地区,可利用铁塔和钢筋混凝土杆的自然接地,不必另设防雷接地,但发电厂、变电所的进线段除外。在居民区,如自然接地电阻符合要求,可不另设人工接地装置。二、在100＜ρ≤300Ω·m的地区,除利用铁塔和钢筋混凝土杆的自然接地外,还应设人工接地装置,接地体埋设深度不宜小于0.6～0.8m。在300＜ρ≤200Ω·m的地区,一般采用水平敷设的接地装置,接地体埋设深度不宜小于0.5m。在耕地中的接地体,应埋设在耕作深度以下。三、在ρ＞Ω·m的地区,可采用6～8根总长度不超过500m的放射形接地体,或连续伸长接地体;放射形接地体可采用长短结合的方式。接地体埋设深度不宜小于0.3m。四、居民区和水田中的接地装置,包括临时接地装置,宜围绕杆塔基础敷设成闭合环形。五、放射形接地体每根的最大长度,应根据土壤电阻率确定如下:ρ(Ω·m)5005000最大长度(m)4080100六、在高土壤电阻率地区,当采用放射形接地装置时,如在杆塔基础附近(在放射形接地体每根最大长度的1.5倍范围内)有土壤电阻串较低的地带,可部分采用引外接地,或其它措施。第41条计算防雷接地装置所采用的土壤电阻率,应取雷季中最大可能的数值,一般按下式计算:(9)式中ρ——土壤电阻率,Ω·m;ρ0——雷季中无雨水时所测得的土壤电阻率,Ω·m;ψ——考虑土壤干燥所取的季节系数,采用表3所列数值。土壤和水的电阻率参考值可参照附录五。第42条单独接地体的冲击接地电阻可用下式计算:(10)式中Rch——冲击接地电阻,Ω;R——单独接地体的工频接地电阻,Ω;α——单独接地体的冲击系数,α的数值可参照附录三。第43条如接地装置由很多水平接地体或垂直接地体组成,为减少相邻接地体的屏蔽作用,垂直接地体的间距不应小于其长度的两倍;水平接地体的间距可根据具体情况确定,但不宜小于5m。表3防雷接地装置的季节系数埋深(m)ψ值水平接地体2～3m的垂直接地体0.50.8～1.02.5～3.0(深埋接地体)1.4～1.81.25～.451.0～1.11.2～1.41.15～1.31.0～1.1

注:测定土壤电阻率时,如土壤比较干燥,则应采用表中的较小值;如比较潮湿,则应采用较大值。

由n根等长水平放射形接地体组成的接地装置,其冲击接地电阻可按下式计算:(11)式中R’ch——每根水平放射形接地体的冲击接地电阻,Ω;ηch——考虑各接地体间相互影响的冲击利用系数,的数值可参照附录三。第44条由水平接地体连接的n根垂直接地体组成的接地装置,其冲击接地电阻可按下式计算:(12)式中Rc,ch——每根垂直接地体的冲击接地电阻,Ω;.Rp,ch——水平接地体的冲击接地电阻,Ω;ηch——接地体的冲击利用系数,ηch的数值可参照附录三。

第六章固定式电力设备的接地第一节接地线第45条交流电力设备的接地线应尽量利用金属构件、普通钢筋混凝土构件的钢筋、穿线的钢管和电缆的铅、铝外皮等。爆炸危险场所内电力设备的接地线应按专用规定执行。低压电力设备的接地线可利用金属管道,但可燃液体、可燃或爆炸性气体的金属管道除外。利用以上设施作接地线时,应符合下列要求:一、应保证其全长为完好的电气通路;二、利用串联的金属构件作为接地线时,金属构件之间应以截面不小于100mm2的钢材焊接。如上述设施符合本规程要求,可不另设接地线,但爆炸危险场所除外。第46条不得使用蛇皮管、保温管的金属网或外皮以及低压照明网络的导线铅皮作接地线。在电力设备需要接地的房间内,这些金属外皮应接地,并应保证其全长为完好的电气通路;接地线应与金属外皮用螺栓连接或低温焊接。第47条接地线一般采用钢质的,但移动式电力设备的接地线、三相四线制的照明电缆的接地芯线以及采用钢接地线有困难时除外。钢接地线的截面,应符合载流量、短路时自动切除故障段以及热稳定的要求,且不应小于表2所列规格。在地下不得利用裸铝导体作为接地体或接地线。第48条低压电力设备的铜或铝接地线的截面不应小于表4所列数值。表4低压电力设备的铜或铝接地线的最小截面(mm2)种类铜铝明设的裸导体绝缘导线电缆的接地芯或与相线包在同一保护外壳内的多芯导线的接地芯41.5162.51.5

第49条大接地短路电流系统中接地线的截面,应按接地短路电流进行热稳定校验;钢接地线的短时温度不应超过400℃;铜接地线不应超过450℃;铝接地线不应超过300℃。接地线截面的热稳定校验可参照附录四。第50条小接地短路电流系统中,与设备和接地体连接的钢、铜、铝接地线的截面,应保证在考虑系统5～发展后,接地线流过计算用的单相接地故障电流时,其长时间温度不应超过下列数值:敷设在地上的接地线150℃敷设在地下的接地线100℃在爆炸危险场所,接地线的最高允许温度应按专用规定执行。如按70℃的允许载流量曲线选定接地线的截面,则所用电流,对敷设在地上的接地线,应采用流过接地线的计算用单相接地故障电流的60％;对敷设在地下的接地线,应采用流过接地线的计算用单相接地故障电流的75％。在一般情况下,可不校验发生两相异点短路时接地线的热稳定,但爆炸危险场所应按专用规定执行。第51条中性点不接地的低压电力设备,接地线的截面应按相线允许载流量确定。接地干线的允许电流不应小于供电网中容量最大线路的相线允许载流量的1／2;单独用电设备,接地线的允许电流不应小于供电分支线相线允许载流量的1／3。中性点不接地的低压电力设备,接地线的截面,一般不大于下列数值:钢100mm2铝35mm2铜25mm2第52条中性点直接接地的低压电力设备,为保证自动切除线路故障段,其接地线和零线应保证在导电部分与被接地部分或零线之间发生短路时,电力网任一点的短路电流不应小于最近处熔断器熔体额定电流的4倍,或不应小于自动开关瞬时或短延时动作电流的1.5倍。接地线和零线在短路电流作用下不应熔断。爆炸危险场所应按专用规定执行。为使线路自动切除故障段,接地线及用作接地线的设施的电导,一般不小于本线路中最大的相线电导的1／2;但如能符合本条对短路电流值和热稳定条件的要求,电导亦可小于相线电导的1／2。第53条中性点直接接地的低压电力设备,专用接地线或零线宜与相线一起敷设。钢、铝、铜接地线的等效截面见表5。如采用第45条所列的设施作接地线,另设的钢接地线截面一般不大于160mm2。表5钢、铝、铜接地线的等效截面(mm2)钢铝铜15×2—1.3～215×36320×48530×4或40×316840×42512.560×53517.5～2580×85035100×87047.5～50

中性点直接接地的低压电力设备,接地线截面一般不大于下列数值:钢800mm2铝70mm2铜50mm2第54条在中性点直接接地的低压电力网中,相线与零线之间的短路电流,可按下式确定:(13)式中——短路电流,A;——电力网的额定相电压,V;Zb——变压器正序、负序和零序阻抗的算术平均值,Ω;Zd——相线与零线回路的总阻抗,Ω。对架空线路,铜、铝导线回路的电抗可按0.6Ω／km计算;钢导线的电阻及内电抗应根据电流的数值确定,此电流应采用线路始端熔断器熔体额定电流的4倍,或线路始端自动开关瞬时或短延时动作电流的1.5倍,外电抗可按0.6Ω／km计算。在较长的钢导线架空线路上,容量大于500kVA的变压器,Zb可忽略不计。当按(13)式计算的短路电流值不能符合第52条的要求时,应装设能自动切除接地故障的保护装置。第55条零线上不应装设开关和熔断器;单相开关应装在相线上。第56条在同时符合下列各条件时,照明线路的零线可兼作由另一线路供电的电力设备接地线:一、线路均由在同一接地网接地的变压器供电;二、零线的电导符合要求;三、线路供电时,零线不可能断开。第57条接地线应便于检查,但电缆的零芯和金属外皮、暗敷的穿线钢管以及地下的金属构件除外。潮湿的或有腐蚀性蒸气的房间内,接地线离墙不应小于10mm。第58条接地线应防止发生机械损伤和化学腐蚀。与公路、铁道或化学管道等交叉的地方,以及有可能发生机械损伤的地方,对接地线应采取保护措施。在接地线引进建筑物的入口处,应设标志。第59条接地线一般不宜作其它用途。如临时作为电焊机的导线,其截面应符合载流量的要求。在个别情况下,接地线也可作为车床设备控制回路的零线。第60条明敷的接地线,表面均应涂黑漆。如因建筑要求,需涂其它颜色,则应在连接处及分支处涂两条间距为150mm的紫带。在三相四线制的电力网中,如接有单相分支线并用其零线作接地线时,零线在分支点涂紫带。第61条携带式接地线应采用裸铜软绞线,其截面应符合短路时热稳定的要求,短时温度不应超过730℃,且不应小于25mm2。

第二节接地线的连接第62条接地线连接处应焊接。如采用搭接焊,其搭接长度必须为扁钢宽度的2倍或圆钢直径的6倍。架空线零线的连接,可采用与相线相同的方法。潮湿的和有腐蚀性蒸气或气体的房间内,接地装置的所有连接处应焊接;如不宜焊接,可用螺栓连接,但应采取可靠的防锈措施。第63条如利用钢管作接地线,钢管连接处应保证有可靠的电气连接。在中性点非直接接地的电力网中,明敷的钢管可采用拧紧的管接头或跨接线连接。所有暗敷钢管和中性点直接接地电力网中的明敷钢管,应在管接头两侧焊接跨接线。如利用穿线的钢管作接地线时,引向电力设备的钢管与电力设备之间,应有可靠的电气连接。第64条接地线与管道等伸长接地体的连接处,应焊接。如焊接有困难,可用卡箍,但应保证电气接触良好。连接地点应选在近处,并应在管道因检修而可能断开时,接地装置的接地电阻仍能符合本规程的要求。管道上的表计和阀门等处,均应装设跨接线。第65条接地线与接地体的连接,宜用焊接;接地线与电力设备的连接,可用螺栓连接或焊接。用螺栓连接时应设防松螺帽或防松垫片。第66条直接接地或经消弧线圈接地的主变压器、发电机的中性点与接地体或接地干线连接,应采用单独的接地线。第67条电力设备每个接地部分应以单独的接地线与接地干线相连接。严禁在一个接地线中串接几个需要接地的部分。第68条携带式接地线的夹具应保证其与电力设备及接地体的连接处电气接触良好,并应符合短路电流作用下的热稳定和动稳定的要求。

第七章携带式和移动式电力设备的接地第69条携带式用电设备应用专用芯线接地,此芯线严禁同时用来经过工作电流。严禁利用其它用电设备的零线接地,零线和接地线应分别与接地网相连接。第70条携带式用电设备的接地芯线,应采用多股软铜线,其截面不应小于1.5mm2。第71条携带式用电设备的插座上应备有专用的接地触头。该触头应同时与接地线和零线相连接,而且所用插销的结构应能避免将导电触头误作接地触头使用。插座和插销的接地触头应在导电的触头接触之前连通,并应在导电的触头脱离之后才断开。金属外壳的插座,其接地触头和金属外壳应有可靠的电气连接。第72条由固定式电源或由移动式发电设备供电的移动式机械的金属外壳或底座,应与电源的接地装置有可靠的金属连接。在中性点不接地的电力网中,可在移动式机械附近装设接地装置,以代替上述金属连接线。如附近有自然接地体应充分利用,其接地电阻应符合本规程的要求。如根据移动式机械的特殊情况,按本规程的要求接地实际上不可能或不合理时,可利用自动切断电源装置代替接地。第73条移动式电力设备和机械的接地应符合固定式电力设备接地的要求,但下列情况一般可不接地或接零(爆炸危险场所的电力设备除外):一、移动式机械自用的发电设备直接放在机械的同一金属支架上,且不供给其它设备用电时;二、不超过两台机械由专用的移动式发电设备供电,机械距移动式发电设备不超过50m,且发电设备和机械的外壳之间有可靠的金属连接时。第74条移动式电力设备和机械的接地线的截面,应符合本规程第六章的规定。

附录一人工接地体工频接地电阻的计算

一、垂直接地体的接地电阻可按下式计算:当1>d时(F-1)式中RC——垂直接地体的接地电阻,Ω;ρ——土壤电阻率,Ω·m;1——垂直接地体的长度(附图1),m;d——接地体用圆钢时,圆钢的直径,m;当用其它型式钢材时,其等效直径应按下式计算(附图2):钢管:扁钢:等边角钢:d=0.84b不等边角钢:附图1附图2二、不同S形状水平接地体的接地电阻可按下式:(F-2)式中Rp——水平接地体的接地电阻,Ω;1——水平接地体的总长度,m;h——水平接地体的埋设深度,m;d——水平接地体的直径或等效直径,m;A——水平接地体的形状系数。水平接地体的形状系数可采用附表1所列数值。附表1水平接地体的形状系数A三、以水平接地体为主,且边缘闭合的复合接地体,其接地电阻可按下式计算:(F-3)式中Rw——复合接地体的接地电阻,Ω;S——接地网的总面积,m2;1——接地体的总长度,包括垂直接地体在内,m;d——水平接地体的直径或等效直径,m;h——水平接地体的埋设深度,m。四、人工接地体工频接地电阻可按附表2的公式计算。附表2人工接地体工频接地电阻(Ω)简易计算式接地体型式简易计算式备注垂直式R≈0.3ρ长度3m左右的接地体单根水平式R≈0.03ρ长度60m左右的接地体复合式(接地网)1.S大于100m2的闭合接地网。2.r为与接地网面积S等值的圆的半径,即等效半径(m)

附录二发电厂、变电所经接地装置的入地短路电流及电位计算

一、计算用入地短路电流的计算当在厂、所内发生接地短路时,流经接地装置的电流可按下式计算:I=(Imax-Iz)(1-Kf1)(F-4)当在厂、所外发生接地短路时,流经接地装置的电流可按下式计算:I=Iz=(1-Kf2)(F-5)式中I——入地短路电流,A;Imax——接地短路时的最大接地短路电流,A;Iz——发生最大接地短路电流时,流经发电厂、变电所接地中性点的最大接地短路电流,A;Kf1,Kf2——分别为厂、所内、外短路时,避雷线的工频分流系数。计算用入地短路电流取两式中较大的I值。二、在发生接地故障时,接地装置的电位、接触电势和跨步电势的计算1.接地装置的电位可按下式计算:Ew=IR(F-6)式中Ew——接地装置的电位,V;I——计算用入地短路电流,A;R——接地装置(包括人工接地网及与其连接的所有其它自然接地体)的接地电阻,Ω。2.发生接地短路时,接地网地表面的最大接触电势,即网孔中心对接地网接地体的最大电势,可按下式计算:Ejm=KjEw(F-7)式中Ejm——最大接触电势,V;Kj——接触系数;当接地体的埋设深度h=0.6～0.8m时,Kj可按下式计算:Kj=KnKdKS(F-8)式中Kn、Kd、KS——系数可采用附表3所列数值。附表3系数Kn、Kd、KS系数接地网型式长孔接地网方孔接地网备注均压带根数影响系数Kn当n≤9时(单方向计算根数n按附图3选取)当n≥10时(n的取法同上)均压带直径影响系数Kd1.0*1.2－10d各种接地体的等效直径d(m)应按附录一计算接地网面积影响系数KS1.当时;2.S接地网的面积(m2)

*均压带一般采用直径20mm的圆钢或宽40mm的扁钢,n≤9的方孔接地网中,可采用较小截面的钢材。附图3当包括接地网外周4根在内的均压带总根数在18及以下时,宜采用长孔接地网。3.发生接地短路时,接地网外的地表面的最大跨步电势可按下式计算:Ekm=KkKw(F-9)式中Ekm——最大跨步电势,V;Kk——跨步系数。跨步系数可按公式(F-10)、(F-11)、(F-12)或附图4确定:(F-10)

当埋深h＝0.6m时,(F-10)式可简化为:(F-11)附图4计算接地网外地表面最大跨步电势所用跨步系数Kk与接地网面积S的关系(均压带直径d＝20mm)

当埋深h＝0.8m时,(F-10)式可简化为:(F-12)式中L——接地网中接地体的总长度,m;L1——接地网的外缘边线总长,m;S——接地网的面积,m2;h——接地网水平均压带的埋设深度,m;d——接地网水平均压带的直径,m;用其它型材时,其等效直径可按附录一计算。

附录三电力线路杆塔接地电阻的计算一、接地体的冲击系数接地体的冲击系数与单独接地体的形状、尺寸、冲击电流数值,以及土壤电阻率有关,各件型式人工接地体和线路自然接地体的冲击系数可按下式计算:(F-13)式中a——冲击系数,一般在0.2～1.25范围内;Ich——经过接地体的雷电冲击电流值,kA;ρ——土壤电阻率,kΩ·m;l——垂直接地体的长度、水平带形接地体的长度、水平环形接地体环的直径,m;a、m、p——与接地体形状有关的系数。对垂直接地体a=0.9;m＝0.8;p＝1.2。对水平带型和环形接地体:a=2.2;m=0.8;p=1.2。在的地区,对钢筋混凝土杆、钢筋混凝土桩、装配式钢筋混凝土基础、拉线盘(带拉线棒),上式可简化为:(F-14)式中——系数,钢筋混凝土杆和基桩为0.035;装配式基础和拉线盘为0.025。冲击系数也可由附表4～附表7查得。附表4长2～3m、直径6cm以下的垂直接地体,冲击电流波头3～6μs时的冲击系数α土壤电阻率(Ω·m)冲击电液(kA)510204010050010000.85～0.900.6～0.70.45～0.550.75～0.850.5～0.60.35～0.450.6～0.750.35～0.450.25～0.300.5～0.60.25～0.30—注:表中较大值用于3m长的接地体,较小值用于2m长的接地体。

附表5宽2～4cm扁钢或直径1～2cm圆钢水平带形接地体,由一端引入雷电流,冲击电流波头3～6μs时的冲击系数α土壤电阻率(Ω·m)长度(m)冲击电流(kA)土壤电阻率(Ω·m)长度(m)冲击电流(kA)51020405102040100510200.801.051.200.751.001.150.650.901.050.500.800.951000102040600.600.801.001.200.550.750.951.150.450.600.851.100.350.500.750.9550051020300.600.800.951.050.550.750.901.000.450.600.750.900.300.450.600.80204060801000.650.800.951.101.250.600.750.901.051.200.500.650.800.951.100.400.550.750.901.05

附表6宽2～4cm扁钢或直径1～2cm圆钢水平环形接地体,由环中心引入雷电流,引入处与环有3～4个边线,冲击电流波头3～6μs时的冲击系数α土壤电阻率(Ω·m)1005001000冲击电流(kA)204080204080204080环直径4m环直径8m环直径12m0.600.750.800.450.650.700.350.550.600.500.550.600.400.450.500.250.300.350.350.400.450.250.300.400.200.250.30

注:在计算环形接地装置的冲击接地电阻Rch时,其工频接地电阻R可按稳态公式计算,计算时不考虑连线的对地电导。

附表7ρ≤300Ω·m的地区,对钢筋混凝土杆、装配式钢筋混凝土基础,冲击电流波头3～6s时的冲击系数自然接地的型式冲击电流(kA)51020钢筋混凝土杆、钢筋混凝土桩装配式钢筋混凝土基础的一个塔脚拉线盘(带拉线棒)0.70.90.90.50.60.60.30.30.3

二、接地体的利用系数各种型式接地体的冲击利用系数可采用附表8所列的数值。工频利用系数,一般为,但拉线棒与拉线盘间,以及铁塔的各基础间,包括深埋式接地或自然接地。

附表8接地体的冲击利用系数ch接地体型式接地导体的根数冲击利用系数备注n根水平射线(每根长10～80m)234～60.83～1.00.75～0.900.65～0.80较小值用于较短的射线以水平接地体连接的垂直接地体23460.80～0.850.70～0.800.70～0.750.65～0.70=2～3,较小值用于时沿装配式基础周围敷设的深埋式接地体一个基础的各接地导体之间铁墙的各基础间门型、拉线门型杆塔的各基础间0.70.40.8

自然接地体拉线棒与拉线盘间铁塔的各基础间门型、各种拉线杆塔的各基础间0.60.4～0.50.7

深埋式接地体与装配式基础间各型杆塔0.75～0.80

深埋式接地体与射线间各型杆塔0.80～0.85

三、接地电阻的计算式各种型式接地装置的工频接地电阻可按附表9所列公式计算。

附表9各种型式接地装置的工频接地电阻(Ω)简易计算式接地装置型式杆塔型式接地电阻简易计算式n根水平射线(n≤12;每根长约60m)各型杆塔沿装配式基础周围敷设的深埋式接地体铁塔门型杆塔V型拉线的门型杆塔R≈0.07ρR≈0.04ρR≈0.045ρ装配式基础的自然接地体铁塔门型杆塔V型拉线的门型杆塔R≈0.1ρR≈0.06ρR≈0.09ρ钢筋混凝土杆的自然接地体单杆双杆拉线单、双杆一个拉线盘R≈0.3ρR≈0.2ρR≈0.1ρR≈0.28ρ深埋式接地与装配式基础自然接地的综合铁塔门型杆塔V型拉线的门型杆塔R≈0.05ρR≈0.03ρR≈0.04ρ

注:表中ρ为土壤电阻率(Ω·m)。

附录四电力设备接地线截面的热稳定校验

根据热稳定条件,接地线的最小截面应符合下式要求:(F-15)式中Sjd——接地线的最小截面,mm2;Ijd——流过接地线的短路电流稳定值(A),根据系统5～发展规划,按系统最大运行方式确定;td——短路的等效持续时间,s;c——接地线材料的热稳定系数,根据材料的种类、性能及最高允许温度和短路前接地线的初始温度确定。在校验接地线的热稳定时,Ijd、td及c应采用附表10所列数值。接地线的初始温度,一般取40℃。在爆炸危险场所,应按专用规定执行。在校验接地线的热稳定时,应考虑土壤和大气对接地线的腐蚀影响。

附表10校验接地线热稳定用的Ijd、td及c值参数大接地短路电流系统中的接地线中性点直接接地的低压电力网的接地线和零线各种电力网中用的携带式接地线Ijd单相接地、两相接地短路时,流过接地线的短路电流导电部分与被接地部分或零线间发生短路时,流过接地线的短路电流发生各种类型短路时,流过接地线的短路电流td相当于继电保护主保护动作的等效持续时间同左同左。一般可按电力网中,各设备继电保护主保护的最大整定时间确定c钢7090(61)—铝120155(100)—铜210270(180)(250)

注:括号中的数值用于架空接地线和零线。

附录五土壤和水的电阻率参考值

附表11仅供缺少土壤电阻率数据时参考,一般应以实测值作为设计依据。附表11土壤和水的电阻率参考值类别名称电阻率近似值(Ω·m)不同情况下电阻率的变化范围(Ω·m)较湿时(一般地区、多雨区)较干时(少雨区、沙漠区)地下水含盐碱时土陶粘土105～2010～1003～10泥炭、泥灰岩、沼泽地2010～3050～300