保护接地与保护接零课件

1、，保护接地和保护接地，第5章，第1节接地和保护接地的概念，第一，接地和接地方法，接地：对于不同的目的，电气设备的某个部分通过接地线和接地体与大地电连接，这称为接地。根据接地的目的，可分为：1工作接地是指电力系统或设备的某一点因运行需要而接地，如变压器中性点直接接地等。2保护接地是指将电气设备的某一点接地，以防止触电事故，如电气设备的金属外壳接地。中国电力系统中性点接地的主要类型有哪些？(1)中性点不接地系统适用于3 60kV系统；(2)中性点经消弧线圈系统适用于3 60kV系统，可避免电弧过电压。(3)中性点直接接地系统适用于110千伏以上380千伏以下的低压系统；中性线N从电源的中性点引出。

2、其功能是：传递单相负载工作电流；用于通过三相电路中的不平衡电流；平衡不平衡三相负载上的电压；连接设备外壳，防止人体受到间接电击。2。保护导线PE是用于与金属外壳、接地母线、接地端子、接地电极、接地金属部件等电连接的导线或导体。为了防止电击，指设备或线路。3。保护零线PEN当零线和保护线PE集成时，同时具有零线和保护线导体两种功能。信息技术系统指三相三线低压配电系统，其中电源的中性点不接地(或通过阻抗1000欧姆接地)，而电气设备的金属外壳通过各自的保护线PE直接接地。5.TT系统指三相四线低压配电系统，其中电源的中性点直接接地，电气设备的外露导电部分通过各自的聚乙烯线路直接接地。在第二部分，中

3、性点直接接地的电力系统发生保护接地。首先，保护接地的原理。首先，在中性点直接接地的电网中，存在电气设备不接地的危险。如右图所示，当没有接地保护的电气设备的绝缘损坏时，外壳可能带电。当有人触摸设备外壳时，电流流经设备外壳人接地体流回电源中性点。如果人体电阻Rb为1700，接地电阻R0=4，电流将流过人体。在第二部分，将进行保护接地。从以上分析可以看出，在中性点直接接地的电网中，一旦电气设备遇到外壳故障，如果电气设备不接地，人体接触到电气设备的外壳，就会发生触电事故。在中性点直接接地的电力系统中，存在着壳体碰撞故障。2.在中性点不直接接地的电网中，存在电气设备不接地的风险。如右图所示，在中性点不接

4、地的电网中，没有接地保护的电气设备会出现碰壳故障。在中性点不接地的电网中，当发生撞壳事故时，有人触摸设备外壳，电流流经人体的方式为：设备外壳人其他两相线对地电容其他两相电源。当线路电压较低时，线路对地的容抗Xc较大，流经人体的电流较小，因此对人体的伤害很小。然而，当线路电压高时，但是当线路电压高时，线路对地电容的容抗小，因此此时流过人体的电流将大，并且对人体的伤害将大。从上面可以看出，如果有人在遇到外壳故障时触摸不接地电气设备的外壳，也可能会造成人身触电。保护接地在以防中的作用此外，由于接地电阻小，接地短路电流通过时压降小，外壳对地电压也很低。当一个人站在地球上触摸外壳时，人体承受的电压很低，

5、没有危险。保护接地在信息技术系统中外壳碰撞故障情况下的作用，O中性点直接接地系统中采用保护接地的危险性，4。保护接地在测控系统中的作用，右图显示了测控系统采用保护接地及其等效电路。从等效电路图可以看出，人体电阻与保护接地电阻的关系是并联的，然后与中性点接地电阻串联。通常，RE=R0=4，Rb=1700。在380/220伏电网中，接地故障电流IE=27.5A安，人体所承受的电压UE=Ub=110伏，可用欧姆定律求得。流经人体的电流IB=65ma 30ma。请注意，在大多数情况下，27.5安的故障电流不足以使电路的过流保护装置运行，这将长期使用电气设备外壳的110伏接地电压，对人体非常不安全。保护

6、接地主要应用于中性点不接地或不直接接地的电网(信息技术系统)。其工作原理是并联电路中小电阻(保护接地电阻)向大电阻(人体电阻)的强分流作用。因此，接地电阻值对保护效果最为重要！结论：2 .保护接地电阻的测定。1.对于中性点不接地的380/220伏系统，要求Re4。当变压器容量低于100千伏安时，可放宽至RE10。2.对于中性点不接地或通过消弧线圈接地的高压系统，RE10。3。中性点直接接地的高压系统(额定电压为100千伏及以上)，设备外壳应接地，接地电阻不大于0.5。在第三部分，保护接零。首先，保护原理与零相连。当电气设备正常工作时，零线不带电。由于外壳与电源零线相连，人体接触设备外壳并不危险

7、。当电机等设备出现“碰壳”故障时(见右图)，金属外壳直接连接相线和零线，单相接地故障变成单相短路。短路电流的值足以使安装在线路上的保险丝或其他过电流保护装置动作，从而切断电源。当设备的外壳遇到外壳碰撞故障时，如果有人接触电气设备的外壳，流经人体的电流和施加于人体的电压可以通过右边的等效电路图得到。如果设置了人体电阻rn r0(接地电阻)和Rb rn(零线电阻),则设置r-相线电阻和rn-零线电阻。如果相线的横截面是零线的横截面的两倍，则rn=2r，并且此时由人体承受的电压Ub=147伏可以通过使用欧姆定律来获得。通过以上分析，我们可以知道防零保护的有效性取决于线路短路保护装置在碰撞事故发生后能

8、否快速灵敏地切断电源。零连接保护的三种形式指的是低压配电系统，其中电源的中性点接地，负载设备的裸露导电部分通过保护线连接到该接地点。“T”表示电源的中性点直接接地，“N”表示电气设备的金属外壳接零。根据中性线n和保护线PE的不同布置，TN系统可分为三种形式。什么是总氮系统？Tn-c系统，该系统的零线n和保护线PE组合成保护零线PEN。如右图所示，所有设备的裸露导电部分都连接到PEN。三相负载，单相负载，优点：投资少，节省电线。Tn-c低压配电系统，三相负荷，单相负荷，当PEN线断开时，断开点p后设备外壳上可能出现危险电压三相负载，单相负载，TN-S低压配电系统，PEN，在TN-S系统中，零线N

9、的作用只是用来传递单相负载的电流和三相不平衡电流，所以它被称为工作零线，而PE线是用来保护人体免受电击，所以它被称为保护零线。由于N线和PE线的作用和功能不同，从电源的中性点开始，N线和PE线之间以及N线和PE线与地之间需要绝缘。TN-S系统的优点：(1)一旦N线断开，只会影响电气设备的正常运行，不会在断开点后对设备外壳产生危险电压；(2)即使负载电流在零线上产生很大的电位差，与PE线相连的设备外壳仍能保持零电位，没有危险电压；(3)由于正常情况下没有电流通过聚乙烯线路，电气设备之间不会有电磁干扰。TN-S系统具有以下优点：消耗大量导电材料，投资大，适用于恶劣环境，对安全性和可靠性要求高，对电

10、磁干扰要求严格。Tn-c-s系统、三相负荷、单相负荷、Tn-c-s低压配电系统、PE、TN-c-s系统是指在TN-c系统之前的配电系统，其次是TN-s系统，二者兼具优势和保护性能。通常用于环境条件差的地方或配电系统末端的数据处理设备。如下图所示。3、零线电阻重复接地，重复接地是指在TN系统中，除了电源工作的中性点接地外，还在一定的地方进行PE线或PEN线接地。如下图所示。1。重复接地功能，(1)当1)TN线完成后，重复接地可以降低被保护设备所有金属外壳的接地电压，防止外壳碰撞故障，降低开关保护装置运行前触电的风险。(2)在PEN线断线的情况下，重复接地可以降低PEN线在断线点后发生壳体碰撞故障

11、时的接地电压，降低触电事故的严重程度。(3)缩短泄漏故障的持续时间。(4)提高架空线路的防雷性能。(5)三相负荷不平衡时，工作接地电阻和零线接地电压等效降低。(6)零线断线时，对平衡各相电压有一定作用；将高压接地电压降低到低压电网。o、R0、重复接地的作用，PEN、4、保护接零的使用注意事项，(1)在由同一变压器供电的系统中，不应将一部分设备保护接地而另一部分设备保护接零。也就是说，在同一系统中混合保护接地和保护接地是不合适的。如右图所示，(2)对于有过零保护的系统，工作接地装置必须可靠，接地电阻值必须满足要求。(3)零保护必须配有灵敏可靠的保护装置。o、R0，混合使用保护接地和保护接地的危险

12、。五、重复接地的要求。根据相关技术文件，TN系统的保护线或保护零线必须在以下地方进行重复接地。(1)当工作接地电阻不超过4时，各部位重复接地电阻不超过10；(2)当允许工作接地电阻不超过10时，允许重复接地电阻不超过30，但重复接地点不小于3。(1)长度超过200米且沿线路每100米的架空线路干线和支线终端；(2)线路引入车间和大型建筑的第一配电装置；(3)用金属管布线时，金属管与保护零线连接后应反复接地；(4)同杆架设的高低压架空线路共用敷设段两端。重复接地电阻要求：第四节接地装置，由接地体和接地线组成。接地体是埋在地下并与土壤直接接触的金属导体。接地线(3)当管道或管道作为接地体时，管接头

13、处应采用跨接线焊接。(4)DC电网的接地装置不得使用自然接地体。2.人工接地体，是埋在地下的钢管、角钢、扁钢、圆钢等钢材特制的导体。根据机械强度要求，钢接地体和接地线的最小尺寸应符合表1。铜和铝接地线只能在地面上使用。最小尺寸如表2所示。表1钢制接地体和接地线的最小尺寸，材料，铜和铝，裸露裸导体4 6，绝缘导体1.5 2.5，电缆接地芯或多芯导体接地芯1 1.5，与相线包裹在同一保护罩内，人工接地体根据埋设方法分为垂直接地体和水平接地体。(1)一般应采用垂直接地体。垂直接地体可由直径为40-50毫米的钢管或一定规格的角钢制成，其下端加工成锋利的形状，用锋利的工具砸入地面。相邻钢管或角钢之间的距

14、离不应超过3 5m。垂直接地电极的排列如下图所示。(2)水平接地体通常用于岩石区域。水平接地体可由直径为40mm4mm的扁钢或直径为16mm的圆钢制成，大部分呈放射状排列，或呈条形或环形成行排列。下图显示了几种典型的配置。2、水平接地体布置，接地线，接地线包括接地干线和接地支线两部分，接地线应尽量使用金属构件的自然导体，用作生产金属结构、配线钢管、建筑金属结构以及不会引起燃烧和爆炸的金属管道等的自然接地线。如果没有自然接地体可用或有可能使用，但运行中不能满足可靠电气连接的要求，且接地电阻不符合要求，应单独设置人工接地线。人工接地线一般采用钢制接地线。接地装置的接地部分可以采用螺纹连接。螺纹连接应采取防松和防锈措施。接地装置的地下部分必须焊接(熔焊)。焊接中不允许虚拟焊接。当使用建筑物的钢结构、起重机轨道、工业管道等时。作为自然接地线，膨胀节或接头应桥接。3、接地装置的连接，4、接地装置的保护，为了防止腐蚀，接地体最好采用镀锌构件；焊接处应涂上沥青油，以防腐蚀；明套接地线应涂防腐漆。接地体的安装位置应避开有腐蚀性杂质的土壤。接地线应安装在不易被机械损坏的地方，并应在明显的地方进行检