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久鼎保互电气知识小科普—接地

电气知识汇总(一)——接地

一、概述
    电力系统和设备的接地,可分为工作接地、防雷接地和保护接地。

工作接地就是由电力系统运行需要而设置的(如中性点接地),因此在正常情况下就会有电流长期流过接地电极,但是只是几安培到几十安培的不平衡电流。在系统发生接地故障时,会有上千安培的工作电流流过接地电极,然而该电流会被继电保护装置在0.05~0.1s内切除,即使是后备保护,动作一般也在1s以内。

防雷接地是为了消除过电压危险影响而设的接地,如避雷针、避雷线和避雷器的接地。防雷接地只是在雷电冲击的作用下才会有电流流过,流过防雷接地电极的雷电流幅值可达数十至上百千安培,但是持续时间很短。

保护接地是为了防止设备因绝缘损坏带电而危及人身安全所设的接地,如电力设备的金属外壳、钢筋混凝土杆和金属杆塔。保护接地只是在设备绝缘损坏的情况下才会有电流流过,其值可以在较大范围内变动。

电流流经以上三种接地电极时都会引起接地电极电位的升高,影响人身和设备的安全。为此必须对接地电极的电位升高加以限制,或者采取相应的安全措施来保证设备和人身安全。

二、接地的作用

接地的作用主要是防止人身遭受电击、设备和线路遭受损坏、预防火灾和防止雷击、防止静电损害和保障电力系统正常运行。

接地是为保证电工设备正常工作和人身安全而采取的一种用电安全措施,通过金属导线与接地装置连接来实现,常用的有保护接地、工作接地、防雷接地、屏蔽接地、防静电接地等。接地装置将电工设备和其他生产设备上可能产生的漏电流、静电荷以及雷电电流等引入地下,从而避免人身触电和可能发生的火灾、爆炸等事故。

1)防止人身遭受电击

将电气设备在正常情况下不带电的金属部分与接地极之间作良好的金属连接来保护人体的安全。

对于有接地装置的电气设备,当绝缘损坏、外壳带电时,接地电流将同时沿着接地极和人体两条通路流过。流过每条通路的电流值将与其电阻的大小成反比,接地极电阻越小,流经人体的电流也就越小。当接地电阻极小时,流经人体的电流趋近于零,人体因此避免触电的危险。因此,无论任何情况,都应保证接地电阻不大于设计或规程中规定的接地电阻值。

2)保障电气系统正常运行

电力系统接地一般为中性点接地,因此中性点与地间的电位接近于零。当相线碰壳或接地时,其他两相对地电压,在中性点绝缘系统中将升高为相电压的倍;在中性点接地的系统中则接近于相电压。由于有了中性点的接地线,可保证继电保护的可靠性。通信系统中的直流供电一般采用正极接地,可防止杂音窜入和保证通信设备正常运行。

三、保护接地的基本原理

保护接地的基本原理——原理说明

从图1-1可以看出,无保护接地时,当电气设备某相的绝缘损坏时金属外壳就带电。人若触及带电的金属外壳,因设备底座与大地的接触电阻较大,绝大部分电流从人体流过,人就遭到了触电的危险。装设了保护接地装置时,接地电流将同时沿着接地体(通过电流为I)和人体(通过电流为I)两条并联通道流过。流过每一条通道的电流值将与其电阻的大小成反比,接地体的接地电阻越小,流经人体的电流也就越小。通常人体电阻比接地体的接地电阻大数百倍,所以流经人体的电流也就比流经接地体的电流小数百倍。当接地体电阻极小时,流经人体的电流几乎等于零,人体就能避免触电的危险。

四、A类电气装置一保护接地范围

电气装置和设施的下列金属部分,均应接地:

a)电机、变压器和高压电器等的底座和外壳;

b)电气设备传动装置;

c)互感器的二次绕组:

d)发电机中性点柜外壳、发电机出线柜和封闭母线的外壳等;

e)气体绝缘全封闭组合电器(GIS)的接地端子;

f)配电、控制、保护用的屏(柜、箱)及操作台等的金属框架;

g)铠装控制电缆的外皮;

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

i)电力电缆接线盒、终端盒的外壳,电缆的外皮,穿线的钢管和电缆桥架等;

j)装有避雷线的架空线路杆塔;

k)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避雷线架空线路的金属杆塔和钢筋混凝土杆塔;

l)装在配电线路杆塔上的开关设备、电容器等电气设备;

m)箱式变电站的金属箱体。

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