接地与接地装置接地类型及接地电阻计算

更新时间：2018-04-26

浏览次数：2499

（一）接地与接地装置
接地是指电气设备为达到安全和功能需要为目的，将其某一部分与大地之间作良好的电气连接。
埋入地中并与土壤作良好接触的金属导体称为接地体或称接地。
典型的接地装置如图所示。
一、接地概念
接地电流与对地电压
电气设备在发生接地故障时，电流将通过接地体以半球形向大地中散开，如图所示。
在距离接地体越远的地方，半球的球面积越大，其散流电阻越小，相对于接地点处的电位就越低。
电气设备的接地部分，如：接地的外露可导电部分和接地体等，与零电位的“大地”之间的电位差，称为接地部分的对地电压。
（三）接地类型
1.功能性接地
为保证电力系统和电气设备达到正常工作要求而进行的接地，例如电源中性点的直接接地或经消弧线圈等的接地，又称工作接地。
2.保护性接地
为了保证电网故障时人身和设备的安全而进行的接地。包括：
3.功能性与保护性合一的接地(如屏蔽接地)
为防止由带电导体的绝缘损坏所造成人体受到间接电击，而将电气设备的外露可导电部分进行的接地。
为防止过电压对电气设备和人身安全的危害而进行的接地，如防雷接地。
为了消除静电对电气设备和人身安全的危害而进行的接地。
二、接地电阻及其计算
（一）接地电阻
接地电阻是指接地体的流散电阻与接地线、接地体电阻的总和。接地电阻主要是接地体的流散电阻，接地电阻与土壤的电阻率有关。
工频接地电流流经接地装置所呈现的接地电阻，称为工频接地电阻。雷电流流经接地装置所呈现的接地电阻，称为冲击接地电阻。
电力系统双钳多功能接地电阻测试仪，双钳法/地桩法双重测量方式:适合任意接地场所，多点或单点接地。
（二）工频接地电阻的计算
电力系统的不同接地装置对接地电阻的要求是不同的。详见相关标准。
单根垂直式人工接地体
多根垂直式人工接地体
例题
：某10/0.4kV车间变电所，主变压器容量为800kVA，采用Dyn11联结。已知接于10kV侧的架空线路长100km，电缆线路长10km。当地土质为砂质粘土。经现场测定，可利用的自然接地体电阻为60Ω。已知流过接地线的低压侧单相接地短路电流为10kA，短路存在时间0.4s。试确定该变电所的共用人工接地装置。
此变电所10kV侧属小电流接地系统，其接地电流可近似估算：
此变电所共用接地装置的接地电阻应同时满足：
4）人工接地体的初步敷设方案：
拟选用直径50mm，长2.5m的钢管接地体，沿变电所四周，距墙脚2.5~3m，每隔5m打入一根钢管，各钢管接地体之间用40×4mm2的扁钢连接构成一个接地网。
为使得接地体均匀对称，可按偶数布置接地体。选用10或12根直径50mm，长2.5m的钢管作接地体，并用40×4mm2的扁钢连接，呈环形布置。
7）校验接地线的短路热稳定：
实际接地线截面为40×4＝160mm2大于90.4mm2，短路热稳定条件合格。
钢质接地线热稳定系数C=70，则接地线的小截面应符合：
6）人工接地装置需用的钢管数量和终的接地方案：
三、等电位联结
（一）等电位联结概念
等电位联结是使建筑物电气装置的各外露可导电部分与电气装置外的其它金属可导电部分进行电位基本相等的电气连接。
作用于全建筑物，在每一电源进线处，利用联结干线将保护线、接地线的总接线端子与建筑物内电气装置外的可导电部分（如：进出建筑物的金属管道、建筑物的金属结构构件等）连接成一体。
指在局部范围内设置的等电位联结，一般在TN系统中，当配电线路阻抗过大、保护动作时间超过规定允许值时或为满足防电击的特殊要求时，需作局部等电位联结。
指在伸臂范围内的某些外露可导电部分与装置外可导电部分之间所作的等电位联结。
总等电位联结示意图
（二）等电位联结的作用
1.显著降低人体接触电压
电气装置绝缘损坏所引起的接地故障能使其外露导电部分带危险电压，等电位联接可以显著降低人体接触电压从而避免人体触电事故的发生。
2．有效消除来自外部的危险电压