不了解接地系统原理的电工不是好电工(课件).docx

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1、提到接地系统,可以说一直是工程中的难点。对于其中的原理,很多工程师未必能吃透,今天我们就一起来深入了解接地系统的原理。有人问:为什么回路电流走零线不走地线,而漏电流走地线不走零线,零线地线原理是什么?一直搞不清楚地线和零线的原理,地线的两端分别是什么,保护中性线的两端是什么。漏电流为什么走的地线而回线的电流不走地线?这个问题很有典型,对保护中性线错误的认识表述很到位,的确是许多人的认知盲区。Ol什么是接地?接地是为了防止触电或保护设备的安全,把电力电讯等设备的金属底盘或外壳接上地线,利用大地作电流回路接地线。在电力系统中,将设备和用电装置的中性点、外壳或支架与接地装置用导体作良好的电气连接叫做

2、接地。02接地的作用我们往往只知道接地可防止人身遭受电击,其实接地除了这一作用外,还可以防止设备和线路遭受损坏、预防火灾、防止雷击、防止静电损害和保证电力系统的正常运行。1 .防止电击人体阻抗和所处环境的状况有极大的关系,环境越潮湿,人体的阻抗越低,也越容易遭受电击。例如,装过交流收音机的人几乎都受到过电击,但几乎都能摆脱电源,因为此时人所处的环境干燥,皮肤也较干燥。接地是防止电击的一种有效的方法。电气设备通过接地装置接地后,使电气设备的电位接近地电位。由于接地电阻的存在,电气设备对地电位总是存在的,电气设备的接地电阻越大,发生故障时,电气设备的对地电位也越大,人触及时的危险性也越大。但是,如

3、果不设置接地装置,故障设备外壳的电压就和相线对地电压相同,比起接地电压还是高出很多的,因此危险性也相应增加。2 .保证电力系统正常运行电力系统的接地,又称工作接地,一般在变电站或变电所对中性点进行接地。工作接地的接地电阻要求很小,对大型的变电站要求有一个接地网,保证接地电阻小而且可靠。工作接地的目的是使电网的中性点与地之间的电位接近于零。低压配电系统无法避免相线碰壳或相线断裂后碰地,如果中性点对地绝缘,就会使其他两相的对地电压升高到3倍的相电压,其结果可能把工作电压为220的电气设备烧坏。对中性点接地的系统,即使一相与地短路,另外二相仍可接近相电压,因此接于其他二相的电气设备不会损坏。此外可防

4、止系统振荡,电气设备和线路只要按相电压考虑其绝缘水平。3 .防止雷击和静电危害雷电发生时,除了直接雷外,还会生产感应雷,感应雷又分为静电感应雷和电磁感应雷。所有防雷措施中最主要的方法是接地。03接地种类常见的接地种类有以下几项:重复接地、保护接地、工作接地、防雷接地、屏蔽接地、防静电接地等。1 .重究接地重匏接地就是在中性点直接接地的系统中,在零干线的一处或多处用金属导线连接接地装置。在低压三相四线制中性点直接接地线路中,施工单位在安装时,应将配电线路的零干线和分支线的终端接地,零干线上每隔1千米做一次接地。对于距接地点超过50米的配电线路,接入用户处的零线仍应重复接地,重复:接地电阻应不大于

5、10欧。2 .保护接地电气设备在正常情况下不带电的金属外壳及金属支架与大地作电气连接,称为保护接地。保护接地主要应用在中性点不接地的供电系统中。倘若不采用保护接地措施,那么人体触及带电外壳时,由于输电线和大地之间存在分布电容而构成回路,使人体有电流通过而发生触电事故。倘若电气设备采用了保护接地措施,那么人体触及带电外壳时,人体与保护接地装置的电阻并联。由于接地电阻小于人体电阻,此时可以认为通过人体的电流很小,电流几乎不通过人体,避免了触电事故。3 .工作接地接地网示意图是为了使系统以及与之相连的仪表均能可靠运行并保证测量和控制精度而设的接地。它分为机器逻辑地、信号回路接地、屏蔽接地,在石化和其

6、它防爆系统中还有本安接地。4 .防雷接地防雷接地是组成防雷措施的一部分,其作用是把雷电流引入大地,建筑物和电气设备的防雷主要是用避雷器(包括避雷针、避雷带、避雷网和消雷装置等)。避雷器的一端与被保护设备相接,另一端连接地装置。当发生直击雷时,避雷器将雷电引向自身,雷电流经过其引下线和接地装置进入大地。此外,由于雷电引起静电感应副效应,为了防止造成间接损害,如房屋起火或触电等,通常也要将建筑物内的金属设备、金属管道和钢筋结构等接地;雷电波会沿着低压架空线、电视天线侵入房屋,引起屋内电工设备的绝缘击穿,从而造成火灾或人身触电伤亡事故,所以还要将线路上和进屋前的绝缘瓷瓶铁脚接地。5 .屏蔽接地屏蔽接

7、地是消除电磁场对人体危害的有效措施,也是防止电磁干扰的有效措施。高频技术在电热、医疗、无线电广播、通信、电视台和导航、雷达等方面得到了广泛应用。人体在电磁场作用下,吸收的辐射能量将发生生物学作用,对人体造成伤害,如手指轻微颤抖、皮肤划痕、视力减退等。对产生磁场的设备外壳设屏蔽装置,并将屏蔽体接地,不仅可以降低屏蔽体以外的电磁场强度,达到减轻或消除电磁场对人体危害的目的,也可以保护屏蔽接地体内的设备免受外界电磁场的干扰影响。6 .防静电接地为防止静电危害影响并将其泄放,是静电防护最重要的一环。04接地装置接地装置由接地体和接地线组成。1 .接地线家用电器设备由于绝缘性能不好或使用环境潮湿,会导致

8、其外壳带有一定静电,严重时会发生触电事故。为了避免出现的事故可在电器的金属外壳上面连接一根电线,将电线的另一端接入大地,一旦电器发生漏电时接地线会把静电带入到大地释放掉。另外对于电器维修人员在使用电烙铁焊接电路时,有时会因为电烙铁带电而击穿损坏电器中的集成电路,这一点比较重要。使用电脑的朋友有时也会忽略主机壳接地,其实给电脑主机壳接根地线,在一定程度上可以防止死机现象的出现。在电力系统中接地线:是为了在己停电的设备和线路上意外地出现电压时保证工作人员的重要工具。按规定,接地线必须是25mm2以上裸铜软线制成。电器中,接地线就是接在电气设备外壳等部位及时的将因各种原因产生的不安全的电荷或者漏电电

9、流导出的线路。2 .接地体一根或一组与大地土壤密切接触并提供与大地之间电气连接的导体。05接地方式现代化的电力系统其本身就是强烈的电磁干扰源,主要通过辐射方式干扰该频段内的通信设备。为抑制外部高压输电线路的干扰影响,采用接地措施,常用的接地方式有两种,现分别讨论如下:1 .分散接地方式外壳接地电路接地就是将通信大楼的防雷接地、电源系统接地、通讯设备的各类接地以及其他设备的接地分别接入相互分离的接地系统,由于地线系统不断增多,地线间潜在的耦合影响往往难以避免,分散接地反而容易引起干扰。同时主体建筑物的高度不断增加,其接地方式所带的不安全因素也越来越大。当某一设施被雷击中,容易形成地下反击,损坏其

10、他设备。2 .联合接地方式联合接地方式也称单点接地方式,即所有接地系统共用一个共同的“地”。联合接地有以下一些特点:(I)整个大楼的接地系统组成一个笼式均压体,对于直击雷,楼内同一层各点位比较均匀;对于感应雷,笼式均压体和大楼的框架式结构对外来电磁场干扰也可提供10-40dB的屏蔽效果;(2)一般联合接地方式接地电阻非常小,不存在各种接地体之间的耦合影响,有利于减少干扰;(3)旱天接地雷节省金属材料,占地少。由上不难看出,采用联合接地方式可以有效抑制外部高压输电线路的干扰。06接地线接法在直流地的接法上可以分为3种类型:串联接地、并联接地和网状接地。1 .串联接地机房中设备直流地线以串联的方式

11、接在直流地的铜皮上,此种接法虽然个别处电位有差异,但由于电阻非常小,所以在简单的接地系统中应用较多。其缺点是在要求较高配置时,从防止噪声的角度来看,因串联接地,各串联的电阻使得各点电位产生偏差,容易产生噪声。2 .并联接地此方法中各电路的地电位只与本电路的地电流和地线阻抗有关,各点间的电位差较平衡,可获得较好的低频接地,因此应用得较多。由于计算机的直流电压较低,各机架之间的地电流不容易形成耦合,但这种连接方式需要很多根地线,布线较繁杂。3 .网状地在大型机房中,对地要求相对严格,目前广泛使用网状地线作为直流地,称为网状地。直流网状地是用一定截面积的铜带在活动地板下面交叉排列成600mm600m

12、m的方格,其交叉点与活动地板支撑点的位置交错排列,脚点处用锡焊焊接或压接在一起。为了使直流网状地和大地绝缘,在铜带下面应垫23mm厚的绝缘胶皮或聚氯乙烯板等绝缘材料,要求对地电阻在10M以上。直流网状地系统不仅有助于更好地保证逻辑电路电位参考点的一致,而且大大提高了机器内部和外部抗干扰能力。但是网状地系统比较庞大,施工复杂,且费用较高,因而只适用在大型计算机机房中应用。4 7处理共地地线需要注意问题(I)接地电阻一共用接地地桩的接地电阻应满足各种接地中最小接地电阻的要求。5 2)为防止接地系统的相互干扰,确保对建筑物的绝缘,接地母线应使用带有绝缘外皮的屏蔽线,屏蔽套的一端应进行接地。6 3)直

13、流地、交流地和安全地虽然最后都接在地桩上,但并不意味着各种地之间可以随意连接,也应按照上述要求在其未接入同一地桩之前彼此应保持严格的绝缘。(4)在直流地与机壳安全地分开接地的计算机设备中,因其直流地与机架严格绝缘,各自分别接系统地桩,但有些计算机的机壳与直流地在电器上是接在一起的,其交流设备的工作地与机壳是严格绝缘的。08电气设备接地技术原则(1)为保证人身和设备安全,各种电气设备均应根据国家标准GB14050系统接地的形式及安全技术要求进行保护接地。保护接地线除用以实现规定的工作接地或保护接地的要求外,不应作其它用途。(2)不同用途和不同电压的电气设备,除有特殊要求外,一般应使用一个总的接地

14、体,按等电位联接要求,应将建筑物金属构件、金属管道(输送易燃易爆物的金属管道除外)与总接地体相连接。(3)人工总接地体不宜设在建筑物内,总接地体的接地电阻应满足各种接地中最小的接地电阻要求。09接地装置的技术要求1 .变(配)电所的电气设备接地(1)变(配)电所的接地装置的接地体应水平敷设。其接地体采用长度为2.5m、直径不小于12mm的圆钢或厚度不小于4mm的角钢,或厚度不小于4mm的钢管,并用截面不小于25mmx4mm的扁钢相连为闭合环形,外缘各角要做成弧形。(2)接地体应埋设在变(配)所墙外,距离不小于3m,接地网的埋设深度应超过当地冻土层厚度,最小埋设深度不得小于0.6m。(3)变(配

15、)电所的主变压器,其工作接地和保护接地,要分别与人工接地网连接。(4)避雷针(线)宜设独立的接地装置。2 .易燃易爆场所的电气设备的保护接地(1)易燃易爆场所的电气设备、机械设备、金属管道和建筑物的金属结构均应接地,并在管道接头处敷设跨接线。(2)在IkV以下中性点接地线路中,当线路过电流保护为熔断器时,其保护装置的动作安全系数不小于4,为断路器时,动作安全系数不小于2。(3)接地干线与接地体的连接点不得少于2个,并在建筑物两端分别与接地体相连。(4)为防止测量接地电阻时产生火花引起事故,需要测量时应在无爆炸危险的地方进行,或将测量用的端钮引至易燃易爆场所以外地方进行。3 .直流设备的接地由于

16、直流电流的作用,对金属腐蚀严重,使接触电阻增大,因此在直流线路上装设接地装置时,必须认真考虑以下措施:(1)对直流设备的接地,不能利用自然接地体作为PE线或重复接地的接地体和接地线,且不能与自然接地体相连。(2)直流系统的人工接地体,其厚度不应小于5mm,并要定期检查侵蚀情况。零线的准确名称是保护中性线。先说答案:这个主题本身就是错的。要知道,保护中性线是中性线与地线的合并线,保护中性线包括了地线功能在内。那应该怎么看?我们看图1:注意到图1中还未出现保护中性线,只有三条相线1.1/1.2/1.3,以及三条相线的中性线No三条相线对N线的电压均为220V,相线之间的电压则为380V。我们知道,

17、交流电压的表达式为:=1.、儿而交流电流的表达式为:,=、汇人、山注意到一个事实,当三相平衡时,中性线总线上的电压和电流有如下特性:UN=+Z2tsin(u+120)+2Ucsin(ui240)=0在图1中,具有此特性的只有标注了N字样的中性线总线,而中性线支线是不具有此特性的。对于中性线支线来说,流过中性线的电流与相线电流大小相等方向相反。我们再来看图1。图1中的中性线发生了断裂,于是在断裂点的前方,中性线的电压依旧为零,但断裂点的后方若三相平衡时,它的电压为零;但若三相不平衡,则断裂点后方的中性线电压会上升,最高会升到相电压。事实上,我们发现,只要三相不平衡,尽管中性线并未断裂,但中性线的

18、电压也会上升。我们看图2和图3:图2中,在变压器的中性点做了接地,此接地在国家标准和规范中,被称为系统接地。注意,这里的接地符号是接大地的意思。系统接地的意义有两个:第一个意义:系统接地使得变压器的中性线的电位被强制性地钳制在大地的零点位;第二个意义:给系统的接地电流提供了一条通道;值得注意的是:图2中的N线因为有了工作接地,所以它的符号也变了,变成PEN,也就是题主主题中的保护中性线。保护中性线在这里,保护优先于中性线功能。通过前面的论述我们己经知道,若保护中性线断裂,由于保护性中性线具有中性线功能,所以断裂点后部的保护性中性线电压可能会上升。事实上,保护性中性线断裂点后部的由电压完全由下式

19、决定:Uk=+2Unsin(u+120)+2Ur9in(u4+210)可以看出,如果1,、厂而1各不相同,则三相电压就不平衡,保护性中性线电压当然也不等于零。同理,我们可以看到保护性中性线断裂点后部的电流也与三相不平衡有关。再看图3,我们发现保护性中性线PEN中采取多点接地的方法,以避免出现保护性中性线断裂点后部电压上升的情况。注意哦,图2对应的接地系统叫做TN-C,而图3对应的接地系统叫做TN-C-S。看到现在,我们可以回答问题了。我们来看图4:零线的准确名称是保护中性线图4中,变压器中性点接地,而用电设备的外壳直接接地。正常运行时,我们看到,用电设备的外壳根本就不会有任何电流流过。现在,我

20、们来分析1.3相对用电设备的外壳发生碰壳事故的情况。我们首先遇见的是外壳接地电阻有多大这个基础参数。在国家标准GB50054低压配电设计规范中,把外壳接地后的电阻以及地网电阻合并叫做接地极电阻,并规定它的值不得大于4欧。但在工程上,一般认为接地极电阻为0.8欧。其次,我们需要知道保护性中性线电缆的电阻是多少。这个值可以根据具体线路参数来考虑。方便起见,不妨先规定这条保护性中性线电缆的长度是100米,电缆芯线截面是16平方亳米,它的工作温度是30摄氏度,则它的电阻为:/?二网(1,Mg=1.710*(l0.004330)10-0.120(X1SInV1I有了这两个数据,我们就可以来进行实际计算了

21、。我们看图4的下图,我们发现当1.3相对用电设备的外壳短路时,保护性中性线中有电流流过,地网中也有电流流过。注意到保护性中性线电阻和地网电阻其实是并联的,按照中学的电学物理知识,我们知道并联电路的幺-幺电流与电阻的阻值成反比,也即:一1一。由此推得:R1.-式1由式1我们看到,地网电流与保护性中性线电阻和地网电阻的比值有关。我们把接地极电阻按4欧取值,把具体参数代入,得到地网电流为:r_RK_t_nnorJ-下-I1.-U.U3pn即便我们按工程惯例接地极电阻取为08欧,得到地网电流为:,一一0200J=IE下=Ua=也就是说,地网电流只相当于保护性中性线电流的3%15%而己!我们取为中间值,

22、则地网电流只有保护性中性线电流的6%o原来地网是存在电阻的。地网电流只有零线电潦的3%15%。这张图错在哪里?第一:错在它没有考虑地线电阻,也没有蓍虚再线电阻;第二:对于接地的概念模糊,不知道系统接地和保护接地的区别和意义;现在,我来提个问题:用电设备的外壳发生碰壳故障后,地网电流如此之小,与保护性中性线电流相比,几乎可以忽略不计,那么用电设备的外壳带电将长期存在。如此一来,必然会出现人身伤害事故。那么,在实际接线中,我们是如何来保护人身安全的?提示:这个问题的涉及面有点广,与低压配电网的接地形式有关,与用电设备的保护接零及保护接地有关,与TN-C系统下到底采用断路器保护还是采用漏电开关保护也

23、有关。解答:从以上描述中我们看到,当发生单相接地故障时,地网电流很小,根本不足以推动断路器或者熔断器执行保护。怎么办呢?国际电工委员会IEC提出了解决方案,这就是接地系统。在具体描述之前,我们先明确几个概念:第一个概念,什么叫做系统接地或者工作接地?系统接地(工作接地)指的是电力变压器中性点接地,用T来表示,没有就用I来表示。第二个概念,什么叫做保护接地?保护接地指的是用电设备的外壳直接接地,用T表示。若外壳接到来自电源的保护性中性线或者地线,则用N表示。变压器低压绕组系统接地T-TN-CsystemS*neutr*andprotectiveco0clrMt*onsarecombined5as

24、2econductorOtfoughoufthesystem(SeeFigure31CKO三Fr*fl5*em312?第三个概念,什么叫做接地形式?接地形式有三种,分别是TN、TT和IT。TN下又分为TN-C、TN-S和TN-C-S。知晓这几个概念后,我们来看看IEC给出的有关TN-C和TT系统的原图。注意,这两幅图是不容置疑的,是有关接地系统的权威解释第一幅图:TN-C接地系统和TN-S系统由于电路中有系统接地,但负载外壳没有直接接地,而是通过保护性中性线PEN间接接地,所以该接地系统叫做TN-C。图中左上角就是变压器低压侧绕组,我们看到它引出了三条相线1.1/1.2/1.3和一条PEN保护

25、性中性线。注意到保护性中性线的左侧有两次接地,第一次在变压器的中性点,这叫做系统接地,第二次在中间某处,叫做重狂接地。重复接地的意义就是防止保护性中性线断裂后其后部保护性中性线的电压上升。值得注意的是负载。我们看到中间的负载PEN首先引到外壳,然后再引到保护性中性线接线端子。这说明,保护性中性线PEN是保护优先的。值得注意的是:我们在前面己经描述过了,当发生单相接地故障时,流经地网的电流实际上只有N线电流的6%左右。因此,TT系统下发生的单相接地故障电流相对TN要小得多。有了接地系统的解释,我们就可以回答问题了。1.需要适当地放大接地电流适当地放大接地电流,使得用电设备的前接断路器可以执行过电

26、流保护操作,这就是具有大接地电流的TN系统。2.加装漏电保护装置RCD。我们来看图5:PE保护线是连康的,一直接到用电设务的外壳上.图5中,我们看到变压器的中性点宜接接地,然后分开为N和PE,并且PE一直延伸到负载侧并接到用电设备的外壳上。所以,此接地方式属于TN-S接地系统。当用电设备发生碰壳事故后,PE线的电阻当然小于地网电阻,并且PE的最前端还与N线相连,接地电流被放大到接近相对N的短路电流,则距离用电设备最近的上游断路器会执行过电流跳闸保护。图5中,我们还看到从二级配电用四芯电缆引了三条相线和N线到负载侧,PE线被切断了,而用电设备的外壳直接接地。于是当用电设备发生碰壳事故后,接地电流

27、只能通过地网返回电源。此接地方式属于TN-S下的TT接地系统。由于TT下通过地网的接地电流很小,所以IEC和国家标准都规定了必须安装漏电保护装置RCD。RCD的原理如下:未发生单相接地故障时,三相电流合并N线电流后的相量和为零。当发生漏电后,某相电流会增加,并且漏电流经过地网返回电源,则N线电流依然与先前一致。于是,零序电流互感器的磁路中会出现磁通,其测量绕组中当然会出现电流,并驱动检测和控制部件使得前接断路器执行漏电保护动作。RCD的动作电流可以在30亳安以下,有效地保护了人身安全。电气电子设备的“接地”概念通常有两种理解方式,一种是“参考接地”,另外一种是“设备接大地二“参考接地”是指在设

28、备里面建立一个公共参考电位点,“设备接大地”是指为了防止设备的触电危险而设置的接地。设备“参考接地”是必须的,但“设备接大地”不一定是必须的。参考地是一个“理想化”的零电位和零阻抗实体。设备中的金属底板、专用接地铜排、设备的框架通常被应用为参考地。电气电子设备通常有四种“参考接地”的方式,分别为浮地、单点接地、多点接地和混合接地。四种方式的“参考接地”示意图如图1所示。设备浮地设备Ji多点接地设备混合接地图1参考接地的方式“浮地”是将设备的电气回路与公共地或公共导体进行隔离,不同电位的电路之间通过光耦或变压器实现信号传递。由于不存在电路之间的耦合,因此抗干扰能力强。但正是因为“浮地”时设备不与

29、公共地构成回路,设备容易产生静电积累效应。当电荷积累到一定的程度,设备与公共地之间会产生静电放电现象,从而对设备的敏感元器件产生影响。“单点接地”是指设备中需要接地的点都连接在某个接地点上。单点接地的优点是安装方式简单高效。但是“单点接地”所使用的接地线较长,当设备处于频率较高的环境中或设备本身的工作频率较高时,单点接地线就类似一根天线。在激励源的作用下,接地线会耦合或发射电磁波,严重时会影响自身或其他设备和电路的工作。“多点接地”是指设备中凡是需要接地的点均采用就近接地的方式连接在接地平面上。由于接地线的长度较短,因此“多点接地”方式在高频应用场合下的抗电磁兼容能力比“单点接地”强。“多点接

30、地”对维护要求较高,任何接地点一旦出现松动或腐蚀现象,均会造成接地系统出现“高阻抗”从而使接地效果变差。“混合接地”是指接地系统中存在“浮地”、“单点接地”或/和“多点接地”的多种方式。“混合接地”综合了上述三种接地方式的优点。但混合接地结构较为复杂,设置时尤为需要关注接地线的长度和接地线之间的相互附加干扰的问题。合理的参考接地由电路类型、工作频率、系统尺寸及其他约束条件决定。在正常情况下,当频率低于IMHZ时,宜采用“单点接地”的方式;当频率大IOMHZ时,采用“多点接地”的方式较为合适。“单点接地”是设备应用中最广泛的一种参考接地方式。“单点接地”分为“串联单点接地”和“并联单点接地”两种

31、方式。“串联单点接地”和“并联单点接地”的示意图如图2所示。图2串联单点接地”和“并联单点接地”将“串联单点接地”电路回路简化为图3所示的电气原理图,从原理图中可以看出,由于接地线阻抗的影响,电路I、电路2和电路3将会产生严重的串扰现象。因此“串联单点接地”的方式在电磁兼容领域不建议采用。l5HlI醉2I幽H图3”串联单点接地”的串扰原理图接地线的处理方式主要为搭接。搭接可实现电路与机箱、电路与参考地、电缆屏蔽层与机箱、滤波器与机箱之间的连接。搭接分为直接搭接和间接搭接,直接搭接是将两个点直接连接,间接连接是通过中间导体实现连接点之间的连接。常用的搭接方式分为焊接、钾接和螺钉连接三种方式。焊接

32、是比较理想的搭接方式,制接部位的阻抗很小,但其他部位阻抗较大,在高频时不能提供良好的低阻抗连接。螺钉连接时,由于腐蚀和高频电流的肌肤效应是射频电流沿着螺钉的螺旋线流动,螺钉连接的阻抗在很大程度上呈现为电感性,这个电感性阻抗对高频信号的接地线处理影响很大。02设备接地从设备与人员安全、设备的可靠性等多方面考虑,设备需要可靠地连接至大地。大地不同于金属,大地的导电率介于导体和绝缘体之间。在静态情况下,大地各点的电位都相等,因此都将大地作为基准电位。一般情况下,要求设备外壳通过接地线与大地保持相同的电位。设备的接地与供电系统的供电系统有关。供电系统的接地方式用三个字母来表示。供电系统的接地方式特征字

33、母代码如表1所示。表I供电系统的接地方式特征字母代码字母位置代码特征描述第一个T供电系统的一点或多点直接接地字跋I供电系统完全不接地,或经过一个阻抗接地(用来限制故障电流)第二个T电气设备的外露金必和其他能导电的金属均直接接地字母N电气设备的外带金属连接金电网提供的接地线1.第三个S中性线和保护接地找完全分开字母C中性线和保护接地线合在一起(同一根线)图4所示的TN-C供电系统是国内采用较多的供电方式。保护接地线PE和中性线N合并后采用一点接地。TN-C系统在三相不平衡或仅用单相供电时,合并线中会存在电流流过。另外当建筑外供电系统遭遇雷击或对地短路时,短路电路所产生的压降会影响到设备外壳的电压

34、,因此存在人与设备触电的危险。图4TN-C系统接线图建筑物内,AB建筑物外图5所示的TT供电系统的中性线接地,用电设备外露部分经过各自的PE线接地。TT供电系统的电磁兼容性较好,但是在变电所电力变压器高压侧对地短路或避雷器动作时,地网中的大电流会使地电压瞬间升高,从而使设备外壳与设备供电部分产生非常高的冲击电压,最终会造成设备内部绝缘击穿或短路。设备11PEPE直啊可路环形导体保护接地仁接地端(至接地网络)图5TT系统接线图图6所示的TN-C-S系统是在N线末端将N线和PE线分开使用。TN-C-S兼顾TN-C系统和TN-S系统的优点,但是在变电所电力变压器高压侧对地短路或避雷器动作时,中线电位

35、会升高,电网中会产生大电流,进而会影响电网寿命。接地图6TN-C-S系统接线图图7所示的TN-S系统接线图又称为五线制系统,其特点是中性线N和保护接地线PE分开,设备外露部分连接至PE0该系统的优点是PE线无电流通过,设备外露部分对地无电压;在事故时容易切断电源。另外该系统的电磁兼容适应性较强,比较适合针对数据处理和精密检测系统的供电。该系统的费用较大,多用于环境条件较差的场合。主接地濡子至接地网络)图7TN-S系统接线图设备的接地通常有两种处理方式,分别为用户专门设置的单独接地系统和与其他接地系统连在一起的共用接地系统。在设置设备接地时,需要考虑安全接地、电磁兼容接地和雷电接地的要求。03供

36、电方式供配电系统广泛使用的供电方式为“三相五线制”和“单相三相制”。所谓的“三相五线制”是指有1.l、1.2、1.3、N和PE五根电源线的供电方式,其中1.I、1.2、1.3、N提供的电源分别为A相线、B相线、C相线和中性线N,PE为供配电系统中的地线,通常情况下,三相五线制的地线PE可省略,采用就近接地(依靠大地连接)方式替代。“三相五线制”的源头为发电机。大型发电机的定子绕组绕制造成如图8所示接法(Y型),在驱动机械和励磁绕组的激励下,发电机向外输出电压,发电机的输出电压为“三相四线”制,其中1.l和N连接至发电机的A相绕组的两端,1.2和N连接至发电机的B相绕组的两端,1.3和N连接至发电机的C相绕组的两端。发电机的外壳与发电机侧的大地紧密连接,构成发电机侧的就近接地。1.I相N相1.2相1.3相PE端图8三相五线制供电“单相三相制”是由单相“1.、N、PE”构成的单相供电系统,1.可以为三相绕组输出线1.I、1.2和1.3的任一相,其中接地线PE也存在接近接地的问题。实际上,某些单相负载接在1.I-N端、某些负载连接在1.2-N端、某些负载连接在1.3-N端、三个单相负载存在一定的不平衡性,因此三个发电机的绕组中流过的电流也会出现不平衡状态,严重时,会出现中性线电压的抬升(如果平衡时,电压为0;如果不平衡,则电压不等于0)。

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