电气系统防雷接地知识

2019-07-27 14:27:01

一：接地系统的5个基本概念
提到接地，大家第一想到的是不是接地极？其实接地是一个系统，而不是单一的存在，今天给大家分享接地的基本概念。
1.什么是地
地，是指能供给或接受大量电荷，可用来作为良好的参考电位的物体，一般指大地，工程上取为零电位。电子设备中的电位参考点也称为“地”，但不一定与大地相连。
2.接地
将电力系统或电气装置的某些导电部分，经接地线连接至“地”，通常指接地极。
3.接地极和接地极系统（接地装置）

为提供电气装置至大地的低阻抗通路而埋入地中，并直接与大地接触的金属导体，称为接地极。兼作接地极用的直接与大地接触的各种金属构件、金属管道、金属井管、建（构）筑物和设备基础的钢筋等称为自然接地极。

由各接地极、总接地端子或接地母线及它们之间的连接导体组成的系统，称为接地极系统（接地装置）。一般取总接地端子或接地母线为电位参考点。

4.接地线
电气装置的接地端子与总接地端子或接地母排连接用的导体，称为接地线。

5.接地系统
接地线和接地极系统的总和，称为接地系统。

二、功能性接地与保护性接地

根据接地的不同作用，一般分类如下

1.功能性接地

用于保证设备（系统）的正常运行，或使设备（系统）可靠而正确地实现其功能。如：

（1）工作（系统）接地。根据系统运行的需要进行的接地，如电力系统的中性点接地、电话系统中将直流电源正极接地等。

2）信号电路接地。设置一个等电位点作为电子设备基准电位，简称信号地。

2.保护性接地

以人身和设备的安全为目的的接地。如：

（1）保护接地。电气装置的外露导电部分、配电装置的构架和线路杆塔等，由于绝缘损坏有可能带电，为防止其危及人身和设备的安全而设的接地。

（2）雷电防护接地。为雷电防护装置（避雷针、避雷线和避雷器等）向大地泄放雷电流而设的接地，用以消除或减轻雷电危及人身和损坏设备。
（3）防静电接地。将静电导人大地防止其危害的接地。如对易燃易爆管道、储罐以及电子器件、设备为防止静电的危害而设的接地。

（4）阴极保护接地。使被保护金属表面成为电化学原电池的阴极，以防止该表面腐蚀的接地。保护做法可采用牺牲阳极法和外部电流源抵消氧化电压法。牺牲阳极法是用镁、铝、锰或其他较活泼的金属埋设于被保护金属附近并与其搭接，但此法只能在有限范围提供保护。

对于长电缆金属外皮和金属管道可采用对被保护金属施加相对于周围土壤为-0.7-1.2V的直流电压进行保护。该直流电源一般通过整流获得。

3.电磁兼容性接地

电磁兼容性是使器件、电路、设备或系统在其电磁环境中能正常工作，且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰。

为此目的所做的接地称为电磁兼容性接地。进行屏蔽是电磁兼容性要求的基本保护措施之一。为防止寄生电容回授或形成噪声电压需将屏蔽进行接地，以便电气屏蔽体泄放感应电荷或形成足够的反向电流以抵消干扰影响。

三、电气设备必须接地与不可接地

1.应接地的范围：电气装置和设施的下列金属部分，均应接地：

（1）电机、变压器和高压电器等的底座和外壳；
（2）电气设备传动装置；

（3）互感器的二次绕组；

（4）发电机中性点柜外壳、发电机出线柜和封闭母线的外壳等；

（5）气体绝缘全封闭组合电器（GI5）的接地端子：

（6）配电、控制、保护用的屏（柜、箱）及操作台等的金属框架；
（7）他装控制电缆的外皮；

（8）屋内外配电装置的金属架构、钢筋混凝土架构以及靠近带电部分的金属围栏和金属门；

（9）电力电缆接线盒、终端盒的外壳，电缆的外皮，穿线的钢管，各种金属接线盒和电缆桥架等；
（10）装有避雷线的架空线路杆塔；

（11)除沥青地面的居民区外，其他居民区内，不接地、消弧线圈接地和高电阻接地系

统中无进雷线架空线路的金属杆塔和钢筋混凝土杆塔；

（12）装在配电线路杆塔上的开关设备、电容器等电气设备；

（13）箱式变电站的金属箱体；

（14）携带式、移动式电气设备的外壳；

（15）敷线的钢索及起重运输设备轨道。

其中（4）、（5）、（13）以及发电机机座或外壳；直接接地的变压器中性点；变压器、发电机、高压并联电抗器中性点所接消弧线圈、接地电抗器、电阻器或变压器的接地端子；避雷器、避雷针、避雷线的接地端子应采用专门敷设的接地线接地。

2.可不接地的范围

电气设备和电力生产设施的下列金属部分可不接地：

（1）安装在配电屏、控制屏和配电装置上的电测量仪表、继电器和其他低压电器等的外壳，以及当发生绝缘损坏时，在支持物上不会引起危险电压的绝缘子金属底座等；

（2)安装在已接地的金属架构上的设备（应保证电气接触良好），如套管等；

（3）直流标称电压20V及以下的蓄电池室内的支架；

（4）在干燥场所，交流额定电压50V及以下、直流额定电压110V及以下的电气设备。

四、什么是等电位连接？

1.等电位联结的作用

建筑物的低压电气装置应采用等电位联结，以降低建筑物内间接接触电压和不同金属书体间的电位差；避免自建筑物外经电气线路和金属管道引入的故障电压的危害；减少保护电器动作不可靠带来的危险和有利于避免外界电磁场引起的干扰、改善装置的电磁兼容性。

2.等电位联结的分类

1.总等电位联结

总等电位联结是将建筑物电气装置外露导电部分与装置外导电部分电位基本相等的连

接。通过进线配电箱近旁的总等电位联结端子板（接地母排）将下列导电部分互相连通：

（1）进线配电箱的PE（PEN）母排；

（2）金属管道如给排水、热力、煤气等干管；

（3）建筑物金属结构；

（4）建筑物接地装置。

建筑物每一电源进线都应做总等电位联结，各个总等电位联结端子板间应互相连通。

2.辅助等电位联结

将导电部分间用导体直接连通，使其电位相等或接近，称为辅助等电位联结。

3.局部等电位联结

在一局部场所范围内将各可导电部分连通，称为局部等电位联结。可通过局部等电位联结端子板将PE母线（或干线）、金属管道、建筑物金属体等相互连通。下列情况需作局部等电位联结：

（1）当电源网络阻抗过大，使自动切断电源时间过长，不能满足防电击要求时；

（2）由TN系统同一配电箱供电给固定式和手持式、移动式两种电气设备，而固定式设

备保护电器切断电源时间不能满足手持式、移动式设备防电击要求时；

（3）为满足浴室、游泳池、医院手术室等场所对防电击的特殊要求时；
（4）为避免爆炸危险场所因电位差产生电火花时；

4.等电位连接线的界面要求

5.等电位联结与接地的关系

接地可视为以大地作为参考电位的等电位联结，为防电击而设的等电位联结一般均作接

地，与地电位相一致，有利于人身安全。

四、等电位联结线的安装

（1）金属管道上的阀门、仪表等装置需加跨接线连成电气通路。

（2）煤气管入户处应插入一绝缘段（如在法兰盘间插入绝缘板），并在此绝缘段两端跨

接火花放电间隙，由煤气公司实施。

（3）导体间的连接可根据实际情况采用焊接或螺栓连接，要求做到连接可靠。

（4）等电位联结线应有黄绿相间的色标，在总等电位联结端子板上刷黄色底漆并作黑色“接地”标记。

五、防雷接地和保护接地对应的接地电阻是多少？

上面为大家分享可接地的基本知识，看完也基本了解了接地的相关知识；我们知道了防雷接地，工作接地和保护接地的作用，但是这些接地种类对接地电阻有什么要求呢？我们经常看到，接地电阻要求有0.5Ω、4Ω、10Ω甚至30Ω，那么具体有什么要求呢？我们不去深究理论（头晕），直接看结果！

1.什么是接地电阻？概念：应接地的电气设备通过接地装置和大地之间的电阻称为接地电阻，主要由以下5部分构成：
（1）电气设备和接地线的接触电阻。

（2）接地线本身的电阻。

（3）接地体本身的电阻。

（4）接地体和大地的接触电阻。

（5）大地的电阻。
2.不同的电气设备对接地电阻有不同的要求：
（1）大接地短路电流系统R≤0.5欧

（2）容量在100kVA以上的变压器或发电机R≤4欧

（3）阀型避雷器R≤5欧

（4）独立避雷针、小接地电流系统、容量在100kVA及以下的变压器或发电机、高低压设备共用的接地均R≤10欧

（5）低压线路金属杆、水泥杆及烟囱的接地R≤30欧
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