一、接地簡述

接地（earthing）接地指電力系統(tǒng)和電氣裝置的中性點、電氣設(shè)備的外露導(dǎo)電部分和裝置外導(dǎo)電部分經(jīng)由導(dǎo)體與大地相連。可以分為工作接地、防雷接地和保護接地。

二、接地分類及作用

按帶電性質(zhì)可分為交流接地系統(tǒng)和直流接地系統(tǒng)兩大類。按用途可分為工作接地系統(tǒng)、保護接地系統(tǒng)和防雷接地系統(tǒng)。而防雷接地系統(tǒng)中又可分為設(shè)備防雷和建筑防雷。

2.1交流接地系統(tǒng)

交流接地系統(tǒng)有工作接地和保護接地。

(1)所謂工作地，在低壓交流電網(wǎng)中是三相電源中的中性點直接接地

(2)所謂保護接地，是指電氣設(shè)備在正常情況下與帶電部分絕緣的金屬外殼與接地裝置進行良好的電氣連接。

2.2直流接地系統(tǒng)

直流接地系統(tǒng)的分類

根據(jù)性質(zhì)和用途的不同，直接接地系統(tǒng)可分為工作接地和保護接地。

工作接地用于保護通信設(shè)備和直流通信電源設(shè)備的正常運行;

保護接地用于保護人身和設(shè)備。

2)直流工作接地的作用

電力工程利用大地作為良好的參考零電位，保證各通信設(shè)備之間甚至各局(站)之間的參考電位無差，從而保證通信設(shè)備的正常運行。

減少由于用戶線路對地絕緣不良而引起的通信回路間的串擾。

3)直流保護接地作用

防止在損壞直流設(shè)備的絕緣時對設(shè)備造成電擊，確保維護人員的人身安全。

降低設(shè)備和電路中的電磁感應(yīng)，保持穩(wěn)定的電勢，達到屏蔽的目的，減少噪聲干擾，防止靜電。

2.3聯(lián)合接地系統(tǒng)

1)聯(lián)合接地系統(tǒng)的組成

聯(lián)合接地系統(tǒng)由接地體、接地引入線、接地匯集線和接地線組成。

2)聯(lián)合接地系統(tǒng)的優(yōu)點

(1)地電位平衡，同一層各線路系統(tǒng)電位大致相等，消除危及設(shè)備的電位差。

②公共接地母線建立了全球參考零電位點。當?shù)仉妱萆仙龝r，各處地電勢一致地上升，幾乎在任何時候都沒有電位差。

③消除了接地系統(tǒng)的干擾。通常根據(jù)不同的電氣特性設(shè)計各種接地系統(tǒng)。它們相互作用，現(xiàn)在使用接地系統(tǒng)，接地系統(tǒng)工作時不受干擾。

(4)電磁兼容性能更好。由于強、弱電流、高、低頻電流等電位，以及分屏蔽設(shè)備和分支接地線的方法，提高了電磁兼容性能。

2.4防雷接地

通信局(站)防雷接地有兩種:

(一)一是為保護建筑物或天線免受雷擊而專門設(shè)置避雷針避雷接地裝置，由建筑部門設(shè)計安裝;

(2)另一種是為防止雷擊過電壓對通信設(shè)備或電力設(shè)備造成損害，需要安裝避雷器和埋設(shè)防雷接地裝置。例如，高壓避雷器的下端接接地裝置。

三、保護接地和保護歸零

3.1接地和接地設(shè)備

電氣設(shè)備的一部分與地球之間良好的電氣連接稱為接地。

接地裝置由接地體和接地線兩部分組成。

(1)埋在地下，與地球直接接觸的金屬導(dǎo)體，稱為接地體或接地極。專門用于接地和人工安裝的接地體，稱為人工接地體。也用作與大地直接接觸的各種金屬構(gòu)件的接地體，建筑物的基礎(chǔ)，稱為自然接地體。

(2)電氣設(shè)備的接地體與金屬外殼之間的連接線稱為接地線。設(shè)備正常運行時，地線不攜帶電流，但在發(fā)生故障時通過接地故障電流。接地線分為接地干線和接地支路。由幾個接地體通過接地線在地面上相互連接而成的一個整體稱為接地網(wǎng)。

1、接地體;2、接地線;3.接地支線;4、設(shè)備

3.2接地電流和接地電壓

當電氣設(shè)備發(fā)生接地故障時，電流通過接地體呈半球形分布到地球上，這種電流稱為接地電流。試驗表明，在距離單接地體或接地故障點約20米的地方，實際上，色散電阻已經(jīng)接近于零，此電勢為零，稱為電“地”或“地”。電氣設(shè)備的接地部分與零電位“地”(“地”)之間的電位差稱為接地部分對地的電壓。

3.3接觸電壓和步進電壓

接觸電壓是指設(shè)備絕緣損壞時，機體同時接觸的兩個部分之間的電位差。如果站在發(fā)生接地故障的設(shè)備旁邊，手接觸到設(shè)備的金屬外殼，則手和腳之間的電位差為接觸電壓。

步進電壓是指在故障點附近行走時兩腳之間的電位差。在避雷裝置釋放雷電電流的帶電斷流點和接地體附近行走時，也存在階梯電壓。

階躍電壓與到接地點的距離有關(guān)。距離短路接地點越遠，階躍電壓越小。當它是20米遠，階躍電壓近似為零。因此，在敷設(shè)變壓器、配電站接地裝置時，接地網(wǎng)電位分布應(yīng)盡量均勻，以降低接觸電壓和步進電壓。

四、接地的種類

4.1工作接地

工作接地用于保證電力系統(tǒng)和電氣設(shè)備的正常運行，如電源中性點接地、防雷裝置接地等。

每一種工作接地都有自己的功能。例如,電源的中性點直接接地,可保持地面的相電壓的三相系統(tǒng)操作,和電源的中性點經(jīng)消弧線圈接地,可消除單相接地時的連接地點的斷續(xù)電弧，防止系統(tǒng)出現(xiàn)過電壓。至于防雷裝置的接地，其功能更是顯而易見的，不進行接地就無法對地泄放雷電流，從而無法實現(xiàn)防雷的要求。

4.2保護接地

緣的損壞，在正常情況下不帶電的電力設(shè)備外殼有可能帶電，為了保障人身安全，將電力設(shè)備正常情況不帶電的外殼與接地體之間作良好的金屬連接，稱為保護接地

保護接地一般應(yīng)用在高壓系統(tǒng)中，在中性點直接接地的低壓系統(tǒng)中有時也有應(yīng)用。

保護接地可分為三種不同類型：

TN系統(tǒng)（保護接零）、

IT系統(tǒng)和TT系統(tǒng)（保護接地）

安全接地：包括 保護接地 和防雷接地

Tn-c系統(tǒng):中性線N與保護線PE組合在一起，將電氣設(shè)備的不帶電金屬部分接在一起。適用于三相負荷相對平衡，單相負荷不大的地方。廣泛應(yīng)用于工廠低壓設(shè)備的接地保護。

Tn-s系統(tǒng):中性線N與保護線PE分開，電氣設(shè)備金屬外殼接在保護線PE上。適用于環(huán)境條件差、對安全可靠性要求高、對電磁干擾要求嚴格的場所。

Tn-c-s系統(tǒng):它是兩者的結(jié)合。大多數(shù)電氣設(shè)備的接線采用Tn-c系統(tǒng)，當設(shè)備有特殊要求時，采用TN-S的形式將設(shè)備各部分連接起來

IT系統(tǒng):IT是電源的小電流接地系統(tǒng)的保護接地方法。電氣設(shè)備的不帶電金屬部分通過接地體直接接地。當電氣設(shè)備金屬外殼發(fā)生故障而帶電時，接地電容電流分別通過接地體和人體的兩個支路。只要接地裝置的接地電阻在一定范圍內(nèi)，流經(jīng)人體的電流就會被限制在一個安全的范圍內(nèi)。

TT系統(tǒng):用于大電流接地系統(tǒng)的保護接地。配電系統(tǒng)中性線N引出，但電氣設(shè)備的不帶電金屬部分由各自的接地裝置直接接地，與系統(tǒng)接線無關(guān)

絕緣損壞發(fā)生故障時，故障電流較大，對于小容量設(shè)備，可使其熔斷器或熔斷器自動開關(guān)跳閘切斷電源;但大容量設(shè)備無法切斷電源，人身安全無法保證。可通過安裝漏電保護開關(guān)來彌補。

4.3保護接地和零連接注意事項

(1)在同一中性點接地系統(tǒng)中，有的不能取保護接地，有的取保護零，否則取保護接地的設(shè)備發(fā)生單相接地故障時，取保護零的設(shè)備外露導(dǎo)電部分將帶來危險電壓。

(2)在中性點不接地系統(tǒng)中，電氣連接的設(shè)備的保護接地裝置應(yīng)連接成一個整體。由于設(shè)備雙殼碰撞，會使所有設(shè)備外殼的危險電壓落到地面。

(3)在零線上不得安裝熔斷器和開關(guān)，以防止零線斷路而失去保護零接的功能。為安全起見，中性線必須多次接地，以保證零接保護的可靠性。

(4)保護接地裝置不得作為單相設(shè)備的中性線脫機。

(5)中性線不能用作保護零線，安全性差。

4.4重復(fù)接地

中性點直接接地的低壓電網(wǎng)采用零接時，將零線上的一個或多個點作為金屬性重新與地球連接，稱為重復(fù)接地。

功能是:當系統(tǒng)發(fā)生外殼短路時，可降低零線對地電壓，當零線斷線時，或當零線與相線交叉連接時，可降低觸電危險。

中性點直接接地的低壓電網(wǎng)采用零接時，必須多次接地。重復(fù)接地的要求如下:

低壓架空線路末端及沿線每1公里;高低壓線架設(shè)時，低壓線的零線應(yīng)在公用桿架設(shè)段的接線端子的兩端接地;低壓電纜線路無專用線芯作為中性線，或使用電纜金屬外皮作為中性線;電纜和架空線路被引入車間或大型建筑。

5、接地裝置

5.1自然接地體的利用

安裝接地設(shè)備時，應(yīng)先使用自然接地設(shè)備，以節(jié)省投資?？勺鳛樘烊唤拥伢w:與地面有可靠連接的建筑物的剛性結(jié)構(gòu)和鋼筋、軌道傳動、埋在地下的不燃易爆金屬管?？晒┡潆姷慕ㄖ镉射摻罨炷粱A(chǔ)作為天然由使用的自然接地體，必須保證良好的電氣連接，建筑物結(jié)構(gòu)接點，除非有焊接、螺栓連接或其他連接，應(yīng)采用跨接焊接，且跨接電纜不得小于規(guī)定值。

5.2人工接地體的埋設(shè)

人工接地體埋設(shè)時，應(yīng)注意不要埋設(shè)在垃圾、礦渣和強腐蝕性土壤中，在這些情況下應(yīng)進行更換。

5.3接地線

自然接地線為節(jié)約金屬，減少投資，接地線選用天然導(dǎo)體。如建筑物金屬框架、電梯豎井、電纜金屬外皮等均可作為天然接地線。各種金屬管道(易燃液體、易燃易爆氣體除外)均可作為低壓電氣設(shè)備的自然接地線。

為保證可靠連接和機械強度，人工接地電纜一般采用鋼結(jié)構(gòu)。接地體和接地線的截面積應(yīng)符合中國電氣法規(guī)的最小規(guī)范。

接地電阻是指接地體的色散電阻與接地線、接地體的電阻之和。由于接地體和接地線的電阻比較小，可以省略。因此，接地電阻可以認為是接地體的色散電阻。

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