接地與接地裝置接地類型及接地電阻計算

更新時間：2018-04-26

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（一）接地與接地裝置
接地是指電氣設備為達到安全和功能需要為目的，將其某一部分與大地之間作良好的電氣連接。
埋入地中并與土壤作良好接觸的金屬導體稱為接地體或稱接地。
典型的接地裝置如圖所示。
一、接地概念
接地電流與對地電壓
電氣設備在發生接地故障時，電流將通過接地體以半球形向大地中散開，如圖所示。
在距離接地體越遠的地方，半球的球面積越大，其散流電阻越小，相對于接地點處的電位就越低。
電氣設備的接地部分，如：接地的外露可導電部分和接地體等，與零電位的“大地”之間的電位差，稱為接地部分的對地電壓。
（三）接地類型
1.功能性接地
為保證電力系統和電氣設備達到正常工作要求而進行的接地，例如電源中性點的直接接地或經消弧線圈等的接地，又稱工作接地。
2.保護性接地
為了保證電網故障時人身和設備的安全而進行的接地。包括：
3.功能性與保護性合一的接地(如屏蔽接地)
為防止由帶電導體的絕緣損壞所造成人體受到間接電擊，而將電氣設備的外露可導電部分進行的接地。
為防止過電壓對電氣設備和人身安全的危害而進行的接地，如防雷接地。
為了消除靜電對電氣設備和人身安全的危害而進行的接地。
二、接地電阻及其計算
（一）接地電阻
接地電阻是指接地體的流散電阻與接地線、接地體電阻的總和。接地電阻主要是接地體的流散電阻，接地電阻與土壤的電阻率有關。
工頻接地電流流經接地裝置所呈現的接地電阻，稱為工頻接地電阻。雷電流流經接地裝置所呈現的接地電阻，稱為沖擊接地電阻。
電力系統雙鉗多功能接地電阻測試儀，雙鉗法/地樁法雙重測量方式:適合任意接地場所，多點或單點接地。
（二）工頻接地電阻的計算
電力系統的不同接地裝置對接地電阻的要求是不同的。詳見相關標準。
單根垂直式人工接地體
多根垂直式人工接地體
例題
：某10/0.4kV車間變電所，主變壓器容量為800kVA，采用Dyn11聯結。已知接于10kV側的架空線路長100km，電纜線路長10km。當地土質為砂質粘土。經現場測定，可利用的自然接地體電阻為60Ω。已知流過接地線的低壓側單相接地短路電流為10kA，短路存在時間0.4s。試確定該變電所的共用人工接地裝置。
此變電所10kV側屬小電流接地系統，其接地電流可近似估算：
此變電所共用接地裝置的接地電阻應同時滿足：
4）人工接地體的初步敷設方案：
擬選用直徑50mm，長2.5m的鋼管接地體，沿變電所四周，距墻腳2.5~3m，每隔5m打入一根鋼管，各鋼管接地體之間用40×4mm2的扁鋼連接構成一個接地網。
為使得接地體均勻對稱，可按偶數布置接地體。選用10或12根直徑50mm，長2.5m的鋼管作接地體，并用40×4mm2的扁鋼連接，呈環形布置。
7）校驗接地線的短路熱穩定：
實際接地線截面為40×4＝160mm2大于90.4mm2，短路熱穩定條件合格。
鋼質接地線熱穩定系數C=70，則接地線的小截面應符合：
6）人工接地裝置需用的鋼管數量和終的接地方案：
三、等電位聯結
（一）等電位聯結概念
等電位聯結是使建筑物電氣裝置的各外露可導電部分與電氣裝置外的其它金屬可導電部分進行電位基本相等的電氣連接。
作用于全建筑物，在每一電源進線處，利用聯結干線將保護線、接地線的總接線端子與建筑物內電氣裝置外的可導電部分（如：進出建筑物的金屬管道、建筑物的金屬結構構件等）連接成一體。
指在局部范圍內設置的等電位聯結，一般在TN系統中，當配電線路阻抗過大、保護動作時間超過規定允許值時或為滿足防電擊的特殊要求時，需作局部等電位聯結。
指在伸臂范圍內的某些外露可導電部分與裝置外可導電部分之間所作的等電位聯結。
總等電位聯結示意圖
（二）等電位聯結的作用
1.顯著降低人體接觸電壓
電氣裝置絕緣損壞所引起的接地故障能使其外露導電部分帶危險電壓，等電位聯接可以顯著降低人體接觸電壓從而避免人體觸電事故的發生。
2．有效消除來自外部的危險電壓