设备工作接地和保护接地介绍.ppt

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1、电力工程基础电力工程基础 第四章第四章 设备工作接地和保护接地设备工作接地和保护接地第四章第四章 设备工作接地与保护接地设备工作接地与保护接地n 概述概述n 工作接地工作接地n 保护接地保护接地n 保护接零保护接零n 低压配电系统接地形式低压配电系统接地形式电力工程基础电力工程基础 第四章第四章 设备工作接地和保护接地设备工作接地和保护接地第一节第一节 概述概述n 接地的基本概念接地的基本概念n 接地的分类接地的分类电力工程基础电力工程基础 第四章第四章 设备工作接地和保护接地设备工作接地和保护接地一、接地的基本概念一、接地的基本概念1.1.接地接地 将电气装置的某些金属部分用导体（将电气装置

2、的某些金属部分用导体（接地线：接地线：包括包括接地干线、接地支线和接地引下线接地干线、接地支线和接地引下线）与埋设在土壤）与埋设在土壤中的金属导体（中的金属导体（接地体或接地极接地体或接地极）相连接，并与大）相连接，并与大地做可靠的电气连接。地做可靠的电气连接。电力工程基础电力工程基础 第四章第四章 设备工作接地和保护接地设备工作接地和保护接地2.2.接地体（接地极）接地体（接地极）埋入地中并直接与大地接触的金属导体，称为接地体埋入地中并直接与大地接触的金属导体，称为接地体埋入地中并直接与大地接触的金属导体，称为接地体埋入地中并直接与大地接触的金属导体，称为接地体或接地极。其又可分为自然接地体

3、和人工接地体。或接地极。其又可分为自然接地体和人工接地体。或接地极。其又可分为自然接地体和人工接地体。或接地极。其又可分为自然接地体和人工接地体。自然接地体自然接地体自然接地体自然接地体：专门为接地而人为装设的接地体。：专门为接地而人为装设的接地体。：专门为接地而人为装设的接地体。：专门为接地而人为装设的接地体。人人人人工工工工接接接接地地地地体体体体：兼兼兼兼作作作作接接接接地地地地体体体体用用用用的的的的直直直直接接接接与与与与大大大大地地地地接接接接触触触触的的的的各各各各种种种种金属构件、金属管道及建筑物的钢筋混凝土基础等。金属构件、金属管道及建筑物的钢筋混凝土基础等。金属构件、金属管

4、道及建筑物的钢筋混凝土基础等。金属构件、金属管道及建筑物的钢筋混凝土基础等。3.3.接地线接地线连接于接地体与电气设备接地部分之间的金属导线。连接于接地体与电气设备接地部分之间的金属导线。连接于接地体与电气设备接地部分之间的金属导线。连接于接地体与电气设备接地部分之间的金属导线。接地线又分为接地线又分为接地干线接地干线、接地支线接地支线和和接地引下线接地引下线。4.4.接地装置接地装置接地线与接地体接地线与接地体接地线与接地体接地线与接地体合称合称合称合称为接地装置。为接地装置。为接地装置。为接地装置。电力工程基础电力工程基础 第四章第四章 设备工作接地和保护接地设备工作接地和保护接地5.5.

5、接地网接地网由由由由若若若若干干干干接接接接地地地地体体体体在在在在大大大大地地地地中中中中相相相相互互互互用用用用接接接接地地地地线线线线连连连连接接接接起起起起来来来来的的的的一一一一个个个个整体，称为整体，称为整体，称为整体，称为接地网接地网接地网接地网。6.6.中性点和零点中性点和零点发发发发电电电电机机机机、变变变变压压压压器器器器、电电电电动动动动机机机机等等等等电电电电器器器器的的的的绕绕绕绕组组组组中中中中以以以以及及及及串串串串联联联联电电电电源源源源回回回回路路路路中中中中有有有有一一一一点点点点，它它它它与与与与外外外外部部部部各各各各接接接接线线线线端端端端间间间间的的

6、的的电电电电压压压压绝绝绝绝对对对对值值值值相等，这一点就称为相等，这一点就称为相等，这一点就称为相等，这一点就称为中性点中性点中性点中性点。当中性点当中性点当中性点当中性点接地接地接地接地时，该点则称为时，该点则称为时，该点则称为时，该点则称为零点零点零点零点。7.7.中性线与零线中性线与零线由由由由中性点中性点中性点中性点引出的导线叫做引出的导线叫做引出的导线叫做引出的导线叫做中性线中性线中性线中性线。由由由由零点零点零点零点引出的导线叫做引出的导线叫做引出的导线叫做引出的导线叫做零线零线零线零线（又分为工作零线和保护零线）（又分为工作零线和保护零线）（又分为工作零线和保护零线）（又分为工

7、作零线和保护零线）。电力工程基础电力工程基础 第四章第四章 设备工作接地和保护接地设备工作接地和保护接地8.8.流散电阻和接地电阻流散电阻和接地电阻接地电流接地电流接地电流接地电流流入地下以后，就通过接地体向大地作流入地下以后，就通过接地体向大地作流入地下以后，就通过接地体向大地作流入地下以后，就通过接地体向大地作半球半球半球半球形散开形散开形散开形散开，这一接地电流就叫做，这一接地电流就叫做，这一接地电流就叫做，这一接地电流就叫做流散电流流散电流流散电流流散电流。流散电流在。流散电流在。流散电流在。流散电流在土壤中遇到的全部电阻叫做土壤中遇到的全部电阻叫做土壤中遇到的全部电阻叫做土壤中遇到的

8、全部电阻叫做流散电阻流散电阻流散电阻流散电阻。接接接接地地地地电电电电阻阻阻阻是是是是接接接接地地地地装装装装置置置置的的的的电电电电阻阻阻阻与与与与接接接接地地地地体体体体的的的的流流流流散散散散电电电电阻阻阻阻的的的的总总总总和和和和。数数数数值值值值等等等等于于于于接接接接地地地地装装装装置置置置对对对对地地地地电电电电压压压压与与与与接接接接地地地地电电电电流流流流之之之之比比比比。接接接接地地地地装装装装置置置置的的的的电电电电阻阻阻阻一一一一般般般般很很很很小小小小，可可可可以以以以忽忽忽忽略略略略不不不不计计计计。因因因因此此此此，可可可可以以以以近近近近似似似似认认认认为为为为

9、流流流流散散散散电电电电阻阻阻阻就就就就是是是是接地电阻。接地电阻。接地电阻。接地电阻。电力工程基础电力工程基础 第四章第四章 设备工作接地和保护接地设备工作接地和保护接地9.9.地和对地电压地和对地电压在在在在距距距距单单单单根根根根接接接接地地地地极极极极或或或或碰碰碰碰地地地地处处处处20m20m20m20m以以以以外外外外的的的的地地地地方方方方，呈呈呈呈半半半半球球球球形形形形的的的的球球球球面面面面已已已已经经经经很很很很大大大大，电电电电阻阻阻阻很很很很小小小小，不不不不再再再再有有有有什什什什么么么么电电电电压压压压降降降降，该该该该处处处处的的的的电电电电位位位位已已已已接接

10、接接近近近近于于于于零零零零。这这这这电电电电位位位位等等等等于于于于零零零零的的的的“电电电电气气气气地地地地”称为称为称为称为“地电位地电位地电位地电位”。电电电电气气气气设设设设备备备备的的的的接接接接地地地地部部部部分分分分（如如如如接接接接地地地地的的的的外外外外壳壳壳壳和和和和接接接接地地地地体体体体等等等等），与与与与零零零零电电电电位位位位的的的的“大大大大地地地地”之之之之间间间间的的的的电电电电位位位位差差差差，就称为就称为就称为就称为接地部分的对地电压接地部分的对地电压接地部分的对地电压接地部分的对地电压。电力工程基础电力工程基础 第四章第四章 设备工作接地和保护接地设备

11、工作接地和保护接地10.10.接触电势和接触电压接触电势和接触电压当当当当接接接接地地地地短短短短路路路路电电电电流流流流经经经经接接接接地地地地网网网网入入入入地地地地时时时时，大大大大地地地地表表表表面面面面形形形形成成成成电电电电位位位位分分分分布布布布，接接接接地地地地部部部部分分分分和和和和地地地地面面面面上上上上某某某某一一一一点点点点之之之之间间间间的的的的电电电电位位位位差差差差称称称称为为为为接接接接触触触触电电电电势势势势。人人人人体体体体接接接接触触触触该该该该两两两两点点点点时时时时所所所所受受受受到到到到的的的的电电电电压压压压称称称称为为为为接接接接触触触触电电电电

12、压压压压。11.11.跨步电势和跨步电压跨步电势和跨步电压地地地地面面面面上上上上水水水水平平平平距距距距离离离离为为为为跨跨跨跨步步步步的的的的两两两两点点点点之之之之间间间间的的的的电电电电位位位位差差差差称称称称为为为为跨跨跨跨步步步步电电电电势势势势。人人人人体体体体两两两两脚脚脚脚接接接接触触触触该该该该两两两两点点点点时时时时所所所所受受受受到到到到的的的的电电电电压压压压称称称称为为为为跨跨跨跨步步步步电压电压电压电压。电力工程基础电力工程基础 第四章第四章 设备工作接地和保护接地设备工作接地和保护接地电力工程基础电力工程基础 第四章第四章 设备工作接地和保护接地设备工作接地和保

13、护接地二、接地的分类二、接地的分类 电电气气装装置置的的接接地地按按用用途途可可分分为为工工作作接接地地、保保护护接接地地、保护接零、防雷接地和防静电接地。保护接零、防雷接地和防静电接地。n 工作接地（又称为工作接地（又称为“电力系统中性点接地电力系统中性点接地”）为为了了保保证证电电气气设设备备在在正正常常或或发发生生故故障障情情况况下下都都能能可可靠靠地工作地工作而进行的接地。而进行的接地。n 保护接地保护接地 为为保保证证工工作作人人员员接接触触时时的的人人身身安安全全，将将一一切切正正常常工工作作时时不带电而在不带电而在绝缘损坏时绝缘损坏时可能带电的金属部分接地。可能带电的金属部分接地

14、。电力工程基础电力工程基础 第四章第四章 设备工作接地和保护接地设备工作接地和保护接地n 保护接零保护接零在在中中性性点点直直接接接接地地的的低低压压电电网网中中，把把电电气气设设备备的的外外壳壳与与零零线线（即即接接地地中中性性线线）直直接接连连接接，以以实实现现对对人人身身安安全全的的保保护护作作用用。它它与与保保护护接接地地相相比比，能能在在更更多多的的情情况况下下保保证证人身安全，防止触电事故。人身安全，防止触电事故。n 防雷接地（又称为防雷接地（又称为“过电压保护接地过电压保护接地”）为为防防止止雷雷击击和和过过电电压压对对电电气气设设备备及及人人身身造造成成危危害害，通通过过雷电保

15、护装置雷电保护装置向大地泄放雷电流而设的接地。向大地泄放雷电流而设的接地。n 防静电接地防静电接地为为防防止止静静电电对对易易燃燃油油、天天然然气气贮贮罐罐和和管管道道等等的的危危险险作作用用而设的接地。而设的接地。电力工程基础电力工程基础 第四章第四章 设备工作接地和保护接地设备工作接地和保护接地第二节第二节 工作接地工作接地n 工作接地的分类工作接地的分类n 中性点不接地的电力系统中性点不接地的电力系统n 中性点经消弧线圈接地的电力系统中性点经消弧线圈接地的电力系统n 中性点直接接地的电力系统中性点直接接地的电力系统n 中性点经电阻接地的电力系统中性点经电阻接地的电力系统电力工程基础电力工

16、程基础 第四章第四章 设备工作接地和保护接地设备工作接地和保护接地一、工作接地的分类一、工作接地的分类 工工作作接接地地也也称称为为电电力力系系统统中中性性点点接接地地。电电力力系系统统的的中中性性点点是是指指星星形形连连接接的的三三相相变变压压器器绕绕组组或或发发电电机机绕绕组的公共点。电力系统中性点运行方式如下：组的公共点。电力系统中性点运行方式如下：电力工程基础电力工程基础 第四章第四章 设备工作接地和保护接地设备工作接地和保护接地u 电力系统中性点运行方式的确定电力系统中性点运行方式的确定 电电力力系系统统中中性性点点接接地地方方式式与与电电压压等等级级、单单相相接接地地短短路路电电流

17、流、过过电电压压水水平平、继继电电保保护护和和自自动动装装置置的的配配置置等等有有关关，直直接接影影响响电电网网的的绝绝缘缘水水平平、系系统统供供电电的的可可靠靠性性和和连连续续性性、主主变变压压器器和和发发电电机机的的运运行行安安全全以以及及对对通通信系统的干扰等。信系统的干扰等。中性点接地方式的比较和选择中性点接地方式的比较和选择 P114-115P114-115 电力工程基础电力工程基础 第四章第四章 设备工作接地和保护接地设备工作接地和保护接地二、中性点不接地的电力系统二、中性点不接地的电力系统 假假设设条条件件：电电力力系系统统正正常常运运行行时时，三三相相系系统统是是对对称称的的，

18、且且各各相相对对地地电电容容相相等等（若若三三相相导导线线经经过完全换位），用集中电容过完全换位），用集中电容C C表示。表示。适用范围适用范围：3kV60kV的电力系统的电力系统 电力工程基础电力工程基础 第四章第四章 设备工作接地和保护接地设备工作接地和保护接地1.1.正常运行情况正常运行情况 相对地电压相对地电压：各各相相对对地地电电容容电电流流：大大小小相相等等，相相位位互互差差120120，所所以以它它们们的相量和为零，大地中没有电容电流过。的相量和为零，大地中没有电容电流过。各相电流：各相电流：各相各相负荷电流负荷电流与相应的与相应的对地电容电流对地电容电流的的相量和相量和。电力工

19、程基础电力工程基础 第四章第四章 设备工作接地和保护接地设备工作接地和保护接地负负荷荷ABCCCCa.电路图电路图O（d）UA（UAd）UB （UBd）UC（UCd）ICBICCICAb.矢量图矢量图ICAICBIfhAICCIfhBIfhCIAIBICOd电力工程基础电力工程基础 第四章第四章 设备工作接地和保护接地设备工作接地和保护接地中性点不接地系统中性点不接地系统 正常运行情况下正常运行情况下结论结论三三相相电电压压对对称称，三三相相导导线线对对地地电电容容电电流流也也是是对对称称的的，三三相相电电容容电电流流相相量量之之和和为为零零，这这说说明明没没有有电电容容电电流流经经过过大大地

20、流动。地流动。电力工程基础电力工程基础 第四章第四章 设备工作接地和保护接地设备工作接地和保护接地2.2.单相接地故障（单相接地故障（以以A A相接地故障为例相接地故障为例）相对地电压相对地电压：各各相相对对地地电电容容电电流流：A A相相（故故障障相相）的的对对地地电电容容被被短短接接，故故A A相相的的对对地地电电容容电电流流为为零零(),B,B、C C相相的的对对地地电电容容电电流流的的有有效效值值为为 ,所所以以它它们们的的相相量量和和不不为为零零，大大地地中中有有电容电流过。电容电流过。各相电流：各相电流：电力工程基础电力工程基础 第四章第四章 设备工作接地和保护接地设备工作接地和保

21、护接地ICA=0IAICBIBICCICIkIfhAIfhBIfhC负负荷荷ABCCCCUAdUBdUCddUBUAUCO60 UCdUBdICBICC-ICA接地故障电流接地故障电流有有效效值值为为 ，是是正正常常时时相相对地电容电流的对地电容电流的3 3倍倍-UA-UA Od电力工程基础电力工程基础 第四章第四章 设备工作接地和保护接地设备工作接地和保护接地单相接地故障电流的经验计算公式为单相接地故障电流的经验计算公式为式中：式中：I Ik k单相接地故障电流，单相接地故障电流，A A；I ICO CO 接地电容电流接地电容电流，A；U UN N系统的线电压，系统的线电压，kVkV；L L

22、1 1架空线路的总长度，架空线路的总长度，kmkm；L L2 2电缆线路的总长度，电缆线路的总长度，kmkm。电力工程基础电力工程基础 第四章第四章 设备工作接地和保护接地设备工作接地和保护接地中性点不接地系统中性点不接地系统 单相接地故障情况下单相接地故障情况下结论结论l故故障障相相对对地地电电压压降降为为零零；非非故故障障相相对对地地电电压压升升高高为为线线电电压压，且且相相位位相相差差600。因因此此，线线路路及及各各种种电电气气设设备备的的绝绝缘缘要要按按线线电电压压设设计计，绝绝缘缘投投资资所所占占比比重重加加大大，显显而而易见，电压等级越高绝缘投资越大。易见，电压等级越高绝缘投资越

23、大。l三三相相之之间间的的线线电电压压仍仍然然对对称称，用用户户的的三三相相用用电电设设备备仍仍能照常运行，但允许继续运行的时间不能超过能照常运行，但允许继续运行的时间不能超过2h。l接接地地点点通通过过的的电电流流为为容容性性，其其大大小小为为正正常常运运行行时时单单相相对对地地电电容容电电流流的的3倍倍。接接地地电电流流在在故故障障处处可可能能产产生生稳稳定定的或间歇性的电弧。的或间歇性的电弧。电力工程基础电力工程基础 第四章第四章 设备工作接地和保护接地设备工作接地和保护接地如如果果接接地地电电流流大大于于30A时时，将将形形成成稳稳定定电电弧弧，成成为为持持续续性性电电弧弧接接地地，这

24、这将将烧烧毁毁电电气气设设备备和和可可能能引引起起多多相相间短路。相相间短路。如如果果接接地地电电流流大大于于5A10A，而而小小于于30A，则则有有可可能能形形成成间间歇歇性性电电弧弧；间间歇歇性性电电弧弧容容易易引引起起弧弧光光接接地地过过电电压压，其其幅幅值值可可达达（2.53）Uph，将将危危害害整整个个电电网网的绝缘安全。的绝缘安全。如如果果接接地地电电流流在在5A以以下下，当当电电流流经经过过零零值值时时，电电弧弧就会自然熄灭。就会自然熄灭。电力工程基础电力工程基础 第四章第四章 设备工作接地和保护接地设备工作接地和保护接地三、中性点经消弧线圈接地的电力系统三、中性点经消弧线圈接地

25、的电力系统 适适用用范范围围：按按我我国国有有关关规规程程规规定定，在在36kV的的电电力力网网中中，单单相相接接地地故故障障电电流流（电电容容电电流流）超超过过以以下下数数值值时时，电电力力系系统统应应装装设设消消弧弧线线圈圈（用用以以克克服服中中性性点点不接地系统的缺点不接地系统的缺点）：）：n 36kV电力网，电力网，30An 10kV电力网，电力网，20An 3560kV电力网，电力网，10A 电力工程基础电力工程基础 第四章第四章 设备工作接地和保护接地设备工作接地和保护接地1.1.消弧线圈消弧线圈安安装装在在变变压压器器或或发发电电机机中中性性点点与与大大地地之之间间的的具具有有分

26、分段段（即带气隙）铁芯（即带气隙）铁芯的电抗器。的电抗器。气气隙隙作作用用：避避免免磁磁饱饱和和，使使补补偿偿电电流流和和电电压压成成线线性性关关系系，减减少少高高次次谐谐波波，使使电电抗抗值值较较稳稳定定，以以保保证证已已整整定定好好的的调调谐谐值值恒恒定定。同同时时，带带气气隙隙可可减减小小电电感感、增增大大消消弧弧线线圈圈的容量。的容量。电力工程基础电力工程基础 第四章第四章 设备工作接地和保护接地设备工作接地和保护接地2.2.消弧线圈的作用消弧线圈的作用（1 1）正常工作情况）正常工作情况 正正常常运运行行时时，中中性性点点的的对对地地电电压压为为零零，消消弧弧线线圈圈中中没有没有电流

27、通过。电流通过。（2 2）单相接地故障况（）单相接地故障况（以以C C相发生接地故障为例相发生接地故障为例）当当系系统统发发生生单单相相接接地地故故障障时时，中中性性点点的的对对地地电电压压等等于于接接地地相相电电压压，消消弧弧线线圈圈在在中中性性点点电电压压即即作作用用下下，有有一一个个电电感感电电流流通通过过，此此电电感感电电流流必必定定通通过过接接地地点点形形成成回回路路，接接地地点点的的电电流流为为接接地地电电流流与与电电感感电电流流的的相相量量和和。适适当当选选择择消消弧弧线线圈圈的的匝匝数数，可可使使接接地地点点的的电电流流变变得得很很小小或或等等于于零零，从从而而消消除除了了接接

28、地地处处的的电电弧弧以以及及由由电电弧弧所所产产生生的的危危害害，消消弧弧线线圈圈也也正正是是由由此此得得名。名。电力工程基础电力工程基础 第四章第四章 设备工作接地和保护接地设备工作接地和保护接地负负荷荷ABCCCCILICIBIAICCICBICAIkLIfhAIfhBIfhC0UAUBUC-UCUAdUBdILICICAICBd电力工程基础电力工程基础 第四章第四章 设备工作接地和保护接地设备工作接地和保护接地C C相相发发生生接接地地时时，中中性性点点电电压压变变为为-U UC C ，在在消消弧弧线线圈圈作作用下，产生电感电流（滞后用下，产生电感电流（滞后9090）各相电流各相电流接地

29、故障电流接地故障电流电力工程基础电力工程基础 第四章第四章 设备工作接地和保护接地设备工作接地和保护接地3.3.消弧线圈的补偿方式消弧线圈的补偿方式（1）全补偿方式）全补偿方式 I IL L=I=IC C 接地故障点电流为零接地故障点电流为零 这这种种补补偿偿方方式式并并不不好好，因因为为当当感感抗抗等等于于容容抗抗时时，电电力力网网将将发发生生谐谐振振，产产生生危危险险的的高高电电压压或或过过电电流流，影影响响系系统统安安全全运运行。行。（2）欠补偿方式）欠补偿方式 I IL LIIIC C 接地故障点为感性电流接地故障点为感性电流 即即使使切切除除部部分分线线路路时时，也也不不会会发发展展

30、成成为为全全补补偿偿方方式式，致致使使电电力力网网发发生生谐谐振振。同同时时，由由于于消消弧弧线线圈圈有有一一定定的的裕裕度度，今今后后电电力力网网发发展展，线线路路增增多多、对对地地电电容容增增加加后后，原原有有消消弧弧线线圈圈还可继续使用。因此，还可继续使用。因此，实际上大多采用过补偿方式实际上大多采用过补偿方式。电力工程基础电力工程基础 第四章第四章 设备工作接地和保护接地设备工作接地和保护接地4.4.消弧线圈容量的选择消弧线圈容量的选择式中，式中，S Sarar消弧线圈的容量，消弧线圈的容量，kVAkVA I ICOCO接地电容电流，接地电容电流，A A U UN N电力网的额定电压，

31、电力网的额定电压，kVkV电力工程基础电力工程基础 第四章第四章 设备工作接地和保护接地设备工作接地和保护接地四、中性点直接接地的电力系统四、中性点直接接地的电力系统 适用范围适用范围n我国我国110110kVkV（国外国外220220kVkV）及以上电压等级的电力系统及以上电压等级的电力系统n380/220380/220V V低压系统低压系统 电力工程基础电力工程基础 第四章第四章 设备工作接地和保护接地设备工作接地和保护接地1.1.正常运行情况正常运行情况 中性点的电压为零，中性点没有电流流过。中性点的电压为零，中性点没有电流流过。2.2.单相接地故障单相接地故障 由由于于接接地地相相直直

32、接接通通过过大大地地与与电电源源构构成成单单相相回回路路，形形成成单单相相短短路路故故障障，则则短短路路电电流流很很大大，继继电电保保护护装装置置立立即即动动作作，断断路器断开，迅速切除故障部分。路器断开，迅速切除故障部分。负负荷荷ABCk(1)Ik(1)Ik(1)电力工程基础电力工程基础 第四章第四章 设备工作接地和保护接地设备工作接地和保护接地3.3.优缺点优缺点l 优点优点 单单相相接接地地短短路路时时，故故障障相相对对地地电电压压为为零零，非非故故障障相相的的对对地地电电压压仍仍为为相相电电压压。设设备备和和线线路路对对地地绝绝缘缘按按相相电电压压设设计计，降降低了造价。电压等级愈高，

33、节约投资的经济效益愈显著。低了造价。电压等级愈高，节约投资的经济效益愈显著。l 缺点缺点p中中性性点点直直接接接接地地系系统统供供电电可可靠靠性性较较低低。中中性性点点直直接接接接地系统的线路上，通常都装设有自动重合闸装置。地系统的线路上，通常都装设有自动重合闸装置。p单单相相接接地地时时的的短短路路电电流流很很大大，必必须须选选用用较较大大容容量量的的开开关设备。关设备。p单单相相接接地地时时，对对附附近近通通信信线线路路将将产产生生电电磁磁干干扰扰。为为减减少少电电磁磁干干扰扰，电电力力线线路路应应尽尽量量避避免免和和通通信信线线路路平平行行架架设。设。电力工程基础电力工程基础 第四章第四

34、章 设备工作接地和保护接地设备工作接地和保护接地五、中性点经电阻接地的电力系统五、中性点经电阻接地的电力系统 适用范围适用范围 配网系统（与中性点经消弧线圈接地、不接地相比）配网系统（与中性点经消弧线圈接地、不接地相比）在我国城市配网系统中：在我国城市配网系统中：n全全电电缆缆出出线线变变电电站站的的单单相相接接地地故故障障电电容容电电流流超超过过30A时时采用中性点经电阻接地；采用中性点经电阻接地；n全全架架空空线线路路出出线线变变电电站站的的单单相相接接地地故故障障电电流流超超过过10A时时，采用中性点经消弧线圈接地；采用中性点经消弧线圈接地；n对对电电缆缆与与架架空空线线混混合合线线路路

35、的的单单相相接接地地故故障障电电容容电电流流超超过过10A时时，可可采采用用中中性性点点经经消消弧弧线线圈圈接接地地或或采采用用中中性性点点经电阻接地。经电阻接地。电力工程基础电力工程基础 第四章第四章 设备工作接地和保护接地设备工作接地和保护接地1.1.中性点经中性点经大电阻大电阻接地的电力系统接地的电力系统 适用于接地故障电流小于适用于接地故障电流小于10A10A的系统的系统 特点（与特点（与中性点不接地方式中性点不接地方式比较）比较）p保保持持了了中中性性点点不不接接地地系系统统发发生生单单相相接接地地故故障障时时仍仍能维持短时供电的优点能维持短时供电的优点p解解决决了了中中性性点点不不

36、接接地地系系统统存存在在的的电电弧弧接接地地过过电电压压问题问题电力工程基础电力工程基础 第四章第四章 设备工作接地和保护接地设备工作接地和保护接地2.2.中性点经中性点经小电阻小电阻接地的电力系统接地的电力系统 适用于接地故障电流控制在适用于接地故障电流控制在1001000A1001000A的系统的系统 特点（与特点（与中性点不接地方式和大电阻接地方式中性点不接地方式和大电阻接地方式比较）比较）p保证继护的快速选择性要求，迅速切除故障线路保证继护的快速选择性要求，迅速切除故障线路p可消除电弧接地过电压可消除电弧接地过电压p避避免免中中性性点点不不接接地地系系统统中中经经常常出出现现的的由由电

37、电磁磁式式电电压压互感器引起的互感器引起的铁磁谐振铁磁谐振现象现象电力工程基础电力工程基础 第四章第四章 设备工作接地和保护接地设备工作接地和保护接地第三节第三节 保护接地保护接地 n 定义定义n 适用范围适用范围n 基本原理基本原理电力工程基础电力工程基础 第四章第四章 设备工作接地和保护接地设备工作接地和保护接地n 定义定义将将电电气气装装置置正正常常情情况况下下不不带带电电的的金金属属部部分分与与接接地地装装置置连连接接起起来来，以以防防止止该该部部分分在在故故障障情情况下突然带电而造成对人体的伤害。况下突然带电而造成对人体的伤害。n 适用范围适用范围中性点不接地系统中性点不接地系统电力

38、工程基础电力工程基础 第四章第四章 设备工作接地和保护接地设备工作接地和保护接地n基本原理基本原理1.1.如果电气设备的外壳如果电气设备的外壳不接地不接地 当当电电气气设设备备绝绝缘缘损损坏坏，发发生生一一相相碰碰壳壳时时，设设备备外外壳壳电电位位将将上上升升为为较较高高的的电电压压（为为相相电电压压），人人接接触触设设备备时时，故故障障电电流流I IE E将将全全部部通通过过人人体体流流入入地地中中，这这显显然然是是很很危危险险的。的。电力工程基础电力工程基础 第四章第四章 设备工作接地和保护接地设备工作接地和保护接地2.2.如果电气设备的外壳如果电气设备的外壳接地接地 当当有有保保护护接接

39、地地，而而人人体体触触及及电电气气设设备备外外壳壳时时，电电流流将同时沿着接地装置和人体流过。通过人体的电流：将同时沿着接地装置和人体流过。通过人体的电流：电力工程基础电力工程基础 第四章第四章 设备工作接地和保护接地设备工作接地和保护接地第四节第四节 保护接零保护接零n 定义定义n 适用范围适用范围n 基本原理基本原理n 注意事项注意事项 电力工程基础电力工程基础 第四章第四章 设备工作接地和保护接地设备工作接地和保护接地n 定义定义将将电电气气装装置置正正常常情情况况下下不不带带电电的的金金属属部部分分与与系系统统零零线线连连接接起起来来，以以防防止止该该部部分分在在故故障障情情况下突然带

40、电而造成对人体的伤害。况下突然带电而造成对人体的伤害。n 适用范围适用范围中性点接地系统中性点接地系统电力工程基础电力工程基础 第四章第四章 设备工作接地和保护接地设备工作接地和保护接地n 基本原理基本原理1.1.没有没有保护接零措施时保护接零措施时 在在电电气气设设备备的的某某一一相相绝绝缘缘损损坏坏以以后后，运运行行人人员员接接触触设设备备的的金金属属的的结结构构或或外外壳壳时时形形成成电电流流流流过过人人体体回回路路，导导致触电。致触电。电力工程基础电力工程基础 第四章第四章 设备工作接地和保护接地设备工作接地和保护接地2.2.有有保护接零措施时保护接零措施时 某某一一相相绝绝缘缘损损坏

41、坏时时，单单相相接接地地短短路路电电流流I IK K则则通通过过该该相相和和零零线线构构成成回回路路，使使线线路路上上的的保保护护装装置置迅迅速速动动作作，从从而而将将漏漏电电设设备备与与电电源源断断开开，消消除除了了触触电电危危险险，并并使使低低压压系统迅速恢复正常工作，从而起到保护作用。系统迅速恢复正常工作，从而起到保护作用。电力工程基础电力工程基础 第四章第四章 设备工作接地和保护接地设备工作接地和保护接地n 注意事项注意事项1.1.严禁在保护零线上安装熔断器或单独的断流开关；严禁在保护零线上安装熔断器或单独的断流开关；2.2.在在由由同同一一台台配配电电变变压压器器或或同同一一段段母母

42、线线供供电电的的低低压压配配电电系统中，保护接零和保护接地不能混用；系统中，保护接零和保护接地不能混用；3.3.重重复复接接地地零零线线的的一一处处或或多多处处通通过过接接地地体体与与地地作作良良好的金属连接。好的金属连接。电力工程基础电力工程基础 第四章第四章 设备工作接地和保护接地设备工作接地和保护接地1.1.严禁严禁在保护零线上在保护零线上安装熔断器安装熔断器或单独的或单独的断流开关断流开关电力工程基础电力工程基础 第四章第四章 设备工作接地和保护接地设备工作接地和保护接地2.2.保护接零和保护接地保护接零和保护接地不能混用不能混用 接接地地短短路路电电流流产产生生的的压压降降，将将使使

43、电电网网中中性性线线的的对对地地电电压压升升高高到到电电源源相相电电压压的的一一半半或或更更高高，从从而而所所有有接接零零电电气气设设备备的的外外壳壳均均带带有有该该升升高高的的电电压压。此此时时，人人体体接接触触运行中的接零电气设备的外壳，便会发生触电事故。运行中的接零电气设备的外壳，便会发生触电事故。R0Rd电力工程基础电力工程基础 第四章第四章 设备工作接地和保护接地设备工作接地和保护接地3.3.重复重复接地接地 无无重重复复接接地地时时，当当零零线线发发生生断断线线的的同同时时，电电动动机机一一相相绝绝缘缘损损坏坏碰碰壳壳，这这时时，在在断断线线处处前前面面的的电电动动机机外外壳壳上上

44、的的电电压压接接近近于于零零值值，而而在在断断线线处处后后面面的的电电动动机机失失去去保保护，外壳上的电压接近于相电压值。护，外壳上的电压接近于相电压值。ABCABC电力工程基础电力工程基础 第四章第四章 设备工作接地和保护接地设备工作接地和保护接地有有重重复复接接地地时时，在在断断线线处处前前电电动动机机外外壳壳上上的的电电压压接接近近于于零零值值，断断线线处处后后的的电电动动机机其其保保护护方方式式变变成成保保护护接接地地，其其外壳上的电压降低，所以提高了保护接零的安全性。外壳上的电压降低，所以提高了保护接零的安全性。ABCABC电力工程基础电力工程基础 第四章第四章 设备工作接地和保护接

45、地设备工作接地和保护接地 重复接地的设置原则重复接地的设置原则1.1.零零线线重重复复接接地地：架架空空线线路路的的干干线线和和分分支支线线的的首首终终端端；无无分分支支的的架架空空线线路路的的沿沿线线每每1km1km处处；电电缆缆和和架架空空线线在在引引入入屋屋内内的的进进线线处处；车车间间内内接接零零干干线线的的终终端端处处；接接零零干干线线很很长时其中间的适当部位处。长时其中间的适当部位处。2.2.屋屋内内设设备备接接地地时时，将将零零线线与与所所有有低低压压开开关关等等设设备备及及控控制屏的接地装置连接。制屏的接地装置连接。3.3.低低压压线线路路零零线线每每一一重重复复接接地地装装置

46、置的的接接地地电电阻阻不不应应大大于于1010。4.4.在在电电力力设设备备接接地地装装置置的的接接地地电电阻阻允允许许达达到到1010的的电电力力网网中中，每每一一重重复复接接地地装装置置的的接接地地电电阻阻不不应应超超过过3030，重重复接地不应少于三处。复接地不应少于三处。电力工程基础电力工程基础 第四章第四章 设备工作接地和保护接地设备工作接地和保护接地第五节第五节 低压配电系统接地形式低压配电系统接地形式电力工程基础电力工程基础 第四章第四章 设备工作接地和保护接地设备工作接地和保护接地低压配电系统按电气设备的接地方式不同分：低压配电系统按电气设备的接地方式不同分：第一个字母第一个字

47、母表示电源的对地关系（工作接地情况）表示电源的对地关系（工作接地情况）T T：中性点直接接地中性点直接接地 I I：中性点不接地或经阻抗接地中性点不接地或经阻抗接地第二个字母第二个字母表示电气装置外壳的对地关系表示电气装置外壳的对地关系 T T：独立于电力系统接地点而直接接地（保护接地）独立于电力系统接地点而直接接地（保护接地）N N：与电力系统接地点进行电气连接（保护接零）与电力系统接地点进行电气连接（保护接零）第三个字母第三个字母表示中性导体与保护导体的组合情况表示中性导体与保护导体的组合情况 S S：中性导体和保护导体是分开的中性导体和保护导体是分开的 C C：中性导体和保护导体是合一的

48、中性导体和保护导体是合一的电力工程基础电力工程基础 第四章第四章 设备工作接地和保护接地设备工作接地和保护接地一、一、ITIT系统系统电电源源端端的的中中性性点点不不接接地地或或有有一一点点通通过过阻阻抗抗接接地地，电电气气装装置置的外露可导电部分直接接地。的外露可导电部分直接接地。电力工程基础电力工程基础 第四章第四章 设备工作接地和保护接地设备工作接地和保护接地二、二、TTTT系统系统电电源源端端的的中中性性点点直直接接接接地地，电电气气装装置置的的外外露露可可导导电电部部分分直接接地，此接地点在电气上直接接地，此接地点在电气上独立于独立于电源端的接地点。电源端的接地点。电力工程基础电力工

49、程基础 第四章第四章 设备工作接地和保护接地设备工作接地和保护接地三、三、TNTN系统系统电电源源端端的的中中性性点点直直接接接接地地，电电气气装装置置的的外外露露可可导导电电部部分分通通过过保保护护中中性性线线（PEN）或或保保护护线线（PE）连连接接到到此此接接地地点点。根根据据中中性性线线和和保保护护线线的的组组合合情情况况，TNTN系系统统的的型型式式有以下有以下三种三种：TN-S TN-S、TN-C TN-C 和和 TN-C-STN-C-S。配电系统导线代号：配电系统导线代号：中性线：中性线：代号（代号（N N）保护线：保护线：代号（代号（PEPE）保护中性线：保护中性线：代号（代号

50、（PENPEN）电力工程基础电力工程基础 第四章第四章 设备工作接地和保护接地设备工作接地和保护接地1.TN-S1.TN-S系统系统整整个个系系统统的的中中性性线线和和保保护护线线是是分分开开的的。保保护护线线上上没没有有电电流流流流过过，设设备备外外壳壳不不带带电电，广广泛泛用用于于中中小小企企业业以以及及民用生活中。民用生活中。电力工程基础电力工程基础 第四章第四章 设备工作接地和保护接地设备工作接地和保护接地2.TN-C2.TN-C系统系统整整个个系系统统的的中中性性线线和和保保护护线线是是合合一一的的的的。通通常常适适用用于于三相负荷比较平衡且单相负荷容量较小的场所。三相负荷比较平衡且