目录:一、“地”和“接地”的概念 1.地 2.接地 3.接触电压 4.跨步电压 5.流散电阻、接地电阻和冲击接地电阻二、接地的作用 (一)防止人身遭受电击 1.电击机理 2.电击效应 3.直接电击的防护措施 4.间接电击的防护措施 5.防止直接和间接电击两者的措施 6.防止电击的接地方法 (二)保障电气系统正常运行
目录:
一、“地”和“接地”的概念
1.地
2.接地
3.接触电压
4.跨步电压
5.流散电阻、接地电阻和冲击接地电阻
二、接地的作用
(一)防止人身遭受电击
1.电击机理
2.电击效应
3.直接电击的防护措施
4.间接电击的防护措施
5.防止直接和间接电击两者的措施
6.防止电击的接地方法
(二)保障电气系统正常运行
(三)防止雷击和静电的危害
三、接地的分类
(一)接地的作用分类
1.保护性接地
2.功能性接地
(二)按接地形式分类
四、接地的范围
(一)直流系统
(二)交流系统
(三)移动式和车载发电机
(四)电气设备
五、按电击危险程度划分的环境分类
2楼
为了正确地进行接地工作,首先必须明确“地”和“接地”的概念以及有关的主要名词术语,并
了解接地在防止人身遭受电击、减少财产损失和保证电力系统正常运行中的作用。
--------------------------------------------------------------------------------
一、“地”和“接地”的概念
--------------------------------------------------------------------------------
1.地
2.接地
3.接触电压
4.跨步电压
5.流散电阻、接地电阻和冲击接地电阻
--------------------------------------------------------------------------------
1.地
(1)电气地 大地是一个电阻非常低、电容量非常大的物体,拥有吸收无限电荷的能力,而
且在吸收大量电荷后仍能保持电位不变,因此适合作为电气系统中的参考电位体。这种“地”是
“电气地”,并不等干“地理地”,但却包含在“地理地”之中。“电气地”的范围随着大地结
构的组成和大地与带电体接触的情况而定。
(2)地电位 与大地紧密接触并形成电气接触的一个或一组导电体称为接地极,通常采用圆
钢或角钢,也可采用铜棒或铜板。图 1示出圆钢接地极。当流入地中的电流I通过接地极向大地作
半球形散开时,由于这半球形的球面,在距接地极越近的地方越小,越远的地方越大,所以在距
接地极越近的地方电阻越大,而在距接地极越远的地方电阻越小。试验证明:在距单根接地极或
碰地处 20m 以外的地方,呈半球形的球面已经很大,实际已没有什么电阻存在,不再有什么电压
降。换句话说,该处的电位已近于零。这电位等于零的“电气地”称为”地电位”。若接地极不
是单根而为多根组成时,屏蔽系数增大,上述 20m 的距离可能会增大。图 1中的流散区是指电流
通过接地极向大地流散时产生明显电位梯度的土壤范围。地电位是指流散区以外的土壤区域。在
接地极分布很密的地方,很难存在电位等于零的电气地。
(3)逻辑地 电子设备中各级电路电流的传输、信息转换要求有一个参考的电位,这个电位
还可防止外界电磁场信号的侵入,常称这个电位为“逻辑地”。这个“地”不一定是“地理
地”,可能是电子设备的金属机壳、底座、印刷电路板上的地线或建筑物内的总接地端子、接地
干线等;逻辑地可与大地接触,也可不接触,而“电气地”必须与大地接触。
2.接地
将电力系统或电气装置的某一部分经接地线连接到接地极称为“接地”。“电气装置”是一
定空间中若干相互连接的电气设备的组合。“电气设备”是发电、变电、输电、配电或用电的任
何设备,例如电机、变压器、电器、测量仪表、保护装置、布线材料等。电力系统中接地的一点
一般是中性点,也可能是相线上某一点。电气装置的接地部分则为外露导电部分。“外露导电部
分”为电气装置中能被触及的导电部分,它在正常时不带电,但在故障情况下可能带电,一般指
金属外壳。有时为了安全保护的需要,将装置外导电部分与接地线相连进行接地。“装置外导电
部分”也可称为外部导电部分,不属于电气装置,一般是水、暖、煤气、空调的金属管道以及建
筑物的金属结构。外部导电部分可能引入电位,一般是地电位。接地线是连接到接地极的导线。
接地装置是接地极与接地线的总称。
超过额定电流的任何电流称为过电流。在正常情况下的不同电位点间,由于阻抗可忽略不计
的故障产生的过电流称为短路电流,例如相线和中性线间产生金属性短路所产生的电流称为单相
短路电流。由绝缘损坏而产生的电流称为故障电流,流入大地的故障电流称为接地故障电流。当
电气设备的外壳接地,且其绝缘损坏,相线与金属外壳接触时称为“碰壳”,所产生的电流称为
“碰壳电流”。
3.接触电压
在图 2 中,当电气装置M绝缘损坏碰壳短路时,流经接地极的短路电流为 Id 。如接地极的
接地电阻力 Rd ,则在接地极处产生的对地电压 Ud = Id·Rd ,通常称 Ud为故障电压,相应的
电位分布曲线为图 2 中的曲线 C 。一般情况下,接地线的阻抗可不计,则M上所呈现的电位即
为 Ud 。当人在流散区内时,由曲线 C 可知人所处的地电位为 Uφ 。此时如人接触M,由接触所
产生的故障电压 Ut = Ud -Uφ 。人站立在地上,而一只脚的鞋、袜和地面电阻为 Rp,当人接触M
时.两只脚为并联,其综合电阻为 Rp/2 。在 Ut的作用下,Rp/2 与人体电阻RB串联,则流经
人体的电流 IB = Uf/(RB+Rp/2),人体所承受的电压 Ut = IB·RB = Uf ·RB/(RB+Rp/
2)。这种当电气装置绝缘损坏时,触及电气装置的手和触及地面的双
回复
3楼
二、接地的作用
(一)防止人身遭受电击
1.电击机理
2.电击效应
3.直接电击的防护措施
4.间接电击的防护措施
5.防止直接和间接电击两者的措施
6.防止电击的接地方法
(二)保障电气系统正常运行
(三)防止雷击和静电的危害
-------------------------------------------------------------------------
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。现分别说明如下。
(一)防止人身遭受电击
1.电击机理
电击所产生的电击电流通过人体或动物躯体将产生病理性生理效应,例如肌肉收缩、呼吸困
难、血压升高、形成心脏兴奋波、心房纤维性颤动及无心室纤维性颤动的短暂心脏停跳、心室纤
维性颤动,直至死亡,所以必须采取防护措施。
人或家畜触及电气设备的带电部分,称为直接接触。人或家畜与故障下带电的金属外壳接
触,称为间接接触。直接接触及间接接触所造成的电击称为直接电击和间接电击。为了防止电
击,必须先了解电击机理,然后对直接电击、间接电击以及兼有该两者电击采取适当的防护措
施,以保证人、畜及设备的安全。
(1)人体阻抗的组成 电击电流大小由接触电压和人体阻抗所决定。人体阻抗主要与电流路
径、皮肤潮湿程度、接触电压、电流持续时间、接触面积、接触压力、温度以及频率等有关。人
体阻抗的组成如图 4所示。如将两个电极接触人体的两个部分,并将电极下的皮肤去掉,则该两
电极问的阻抗为人体内阻抗 Zi。皮肤上电极与皮肤下导电组织之间的阻抗即为皮肤阻抗 ZPl和
ZP2 。Zi、ZP1、ZP2的矢量和为人体总阻抗 ZT。现将这些阻抗的特征说明如下:
①人体内阻抗 Zi 根据IEC测定的结果,Zi主要是电阻,只有少量电容,如图 4中虚线所
示,其数值主要决定于电流路径,一般与接触面积关系不大,但当接触面积小到几平方毫米数量
级时,内阻抗才增大。
②皮肤阻抗 ZP1、ZP2 ZP1、ZP2是由半绝缘层和小的导电元件(如毛孔构成的电阻电容网
络)组成,见图 4。接触电压在 50V 及以下时,皮肤阻抗值随表面接触面积、温度、呼吸等显著
变化;50~100V 时,皮肤阻抗降低很多;频率增高时,皮肤阻抗也随之降低;皮肤破损时,皮肤
阻抗可忽略不计。
③人体总阻抗 ZT ZT由电阻分量及电容分量组成。当接触电压在 500V 及以下时,ZT值主要
决定于皮肤阻抗值;接触电压越高,ZT与皮肤阻抗关系越少;当皮肤破损后,ZT值接近于人体内
阻抗。
④人体初始电阻 Ri 在接触电压出现的瞬间,人体的电容还未充电,皮肤阻抗可忽略不计,
这时的电阻值称为人体初始电阻。该值限制短时脉冲电流峰值。当电流路径从手到手或手到脚而
且接触面积较大时,5% 分布秩(即 5% 的人所呈现的最小初始电阻值)Z5% 可认为等于 500
Ω。
图4 人体阻抗的组成
(2)人体阻抗与接触状况的关系 通常划分为以下三类:
① 状况 1 干燥或湿润的区域、干燥的皮肤、高电阻的地面,此时人体阻抗值:
Z1=1000 + 0.5Z5% (Ω)
式中:1000──鞋袜和地面两者电阻的随机值,Ω
0.5──考虑了双手至双脚的双重接触情况
Z5%──5% 分布秩,即 5% 的人呈现此最小阻抗值,Ω
② 状况 2 潮湿的区域、潮湿的皮肤、低电阻的地面,此时人体阻抗值:
Z2 = 200 = 200 +0.55% (Ω)
式中;200──较低的地面电阻值,不计鞋袜的电阻,Ω
③ 状况 3 浸入水中的情况,此时皮肤电阻、环境介质的电阻可忽略不计。
在各种状况下的安全电压值,各国规定不尽相同,如表 1所示。
表1 为交流电流的安全电压,IEC 规定直流(无纹波)的安全电压为:在状况 1,不大于
120V;在状况 2,不大于 60V。安全电压包括接地系统的相对地或极对地电压,或不接地和非有
效接地的相间及极间电压。
2.电击效应
(1)交流电流的电击效应 IEC 经过多年的试验研究,认为心室纤维性颤动是电击致死的主
要原因。一个心动周期如图 5所示,由产生兴奋期 P、兴奋扩展期 R 和兴奋复原期T所组成。图5
中的数字表示兴奋传播的顺序。在兴奋复原期内有一个相对较小的部份称为易损期,在易损期
内,心肌纤维处于兴奋的不均匀状态,如果受到足够幅度电流的刺激,心室纤维发生颤动,如图
6中 X 点受电流刺
回复
4楼
在工业企业和民用建筑中,有不少电气设备的使用频率超过 100Hz,例如有些电动工具和电焊
机,可用到 450Hz;电疗设备大多数使用 4000~5000Hz;开关方式供电的设备则为 20kHz ~
1MHz;微波及无线电设备还有使用更高的频率的。对于这些 100Hz 以上交流电流,人体皮肤的阻
抗,在数十伏数量级的接触电压下,大致与频率成反比,例如 500Hz 时皮肤阻抗,仅约为 50Hz
时皮肤阻抗的 1/10,在很多情况下,皮肤的阻抗可以忽略不计。但因为是高频电流,对人体的
感觉和对心脏的影响都比 100Hz 以下交流电小。为了与 50Hz 时阈值相比,常采用频率系数 Ff
来衡量、频率系数 Ff 为频率f时产生相应生理效应的阈值电流与 50Hz 的阈值电流之比。在频
率为 100Hz 以上直至 1000Hz 时,感觉阈值的频率系数和摆脱阈值的频率系数见图 8;电击持续
时间长于心动周期并以纵向电流流经人体躯干时,心室纤维性颤动阈值的频率系数见图 9。电击
持续时间小于心动周期时,尚无试验数据。频率在 1000Hz 以上直到 10000Hz 交流电的感觉阈值
的频率系数和摆脱阈值的频率系数见图 10;心室纤维性颤动阈值的频率系数,IEC 还在考虑中。
频率在 10kHz 及 100Hz 之间时,阈值大致由 10mA 上升到 100mA(有效值),频率在 100kHz
以上及电流强度在数百毫安数量级时,较低频率时有针刺的感觉,频率再高则有温暖的感觉。频
率在 100kHz 以上时,既没有摆脱阈值和心室纤维性颤动阈值的试验数据.也没有这方面的事故
报告。频率在 100kHz 以上及电流在安培数量级时,可能出现烧伤,烧伤的严重程度随电流流通
的持续时间而定。
(2)直流电流的电击效应 电流对人体的效应,例如刺激神经和肌肉,引起心房或心室纤维
性颤动等,与电流大小的变化有关,特别是在接通或断开电流的时候。电流幅度不变的直流电流
要产生同样的效应,要比交流电流大得多。握持直流电器,事故时较易摆脱;当电击持续时间长
于心动周期时,心室纤维性颤动阈值比交流的阈值高得多。直流电流从手到双脚,通过人体躯干
的电流称为纵向电流;从手到手通过人体躯干的电流称为横向电流;以双脚为正极,流过人体的
电流为向上电流;以双脚为负极,流经人体的电流为向下电流。直流电流与具有相同诱发心室纤
维性颤动几率的等效交流电流(有效值)之比称为直流/交流等效系数。
直流电流的持续时间和电流幅值的关系见图 11。图中Ⅰ区通常无反应性效应;Ⅱ 区通常
无有害的生理效应;Ⅲ区通常预期无器官损伤,随电流幅值和时间而增加其严重程度,可能出现
心脏中兴奋波的形成和传导的可逆性紊乱;Ⅳ 区可能出现心室纤维性颤动,随电流幅值和时间增
加,除 Ⅲ区的效应外,预计会发生严重烧伤等病理生理效应。关于心室纤维性颤动,该图所示为
电流从左手到双脚,且为向上电流的效应。如为向下电流,应将电流乘以 2 的系数进行换算。当
电流从手到手,不大可能产生心室纤维性颤动。在该图中,当电流流过的持续时间小于 500ms
时,尚无 Ⅱ 和 Ⅲ 区分界线的资料。
直流电流的感觉阈值取决于接触面积、接触状态(干湿度、压力、温度)、电流流过的持
续时间和各自的生理特征等,与交流电不同的是:当电流以感觉阈值强度流过人体时,只是在接
通和断开电流时有感觉,其它时间没有感觉。在与测定交流电流感觉阈值相等条件下,直流电流
的感觉阈值约为 2mA。
直流的摆脱阈值与交流不同,约 300mA 以下的直流电流没有可以确定的摆脱阈值,只有在接
通和断开电流时,才能引起疼痛性和痉挛似的肌肉收缩。当电流大干 300mA 时,可能摆脱不了,
或仅在电击持续时间达几秒或几分种后才有可能摆脱不了。
通过人体的电流约为 30mA 时,人体四肢有暖热感觉。流经人体的电流为 300mA 及以下横向
电流持续几分钟时,随着时间和电流增加,可能产生可逆性的心节律障碍。电流伤痕、烧伤、眩
晕、有时失去知觉,超过 300mA 时,经常出现失去知觉的情况。
(3)特殊波形电流的电击效应 (3)特殊波形电流的电击效应 特殊波形电流在工业企
业和民用建筑所用的电气设备中,有以下几种,对于人体的电击效应分别说明如下:
① 具有直流分量的交流电流的效应 标准交流和直流的图形如图 12(a)及(b)所示、
具有直流分量的交流电流的波形如图 12(c)所示,常用的半波整流及全波整流的波形如图 13
(a)及(b)所示。
经过整流后,如图 13中所示的波形交流电的感觉阈值和摆脱阈值取决于人体与电极的接触
面积,接触状态(干湿度、压力、温度)和各自的生理特征,其阈值尚在 IEC 的考虑中。
在讨论心室纤维性颤动阈值时,必须区别下列的电流量值:Irms 为合成波形电流的有效
值;Ip 为合成波形电流的峰值;Ip
回复
5楼
现以电容器放电为例。电容器由放电开始到放电电流降至其峰值的 5% 的时间间隔为电容器放电
的电击持续时间 t1。按指数衰减降到起初幅值 1/e = 0.3679 倍所需的时间为时间常数T 。当
ti = 3T时,所有脉冲能量几乎耗尽。
电容器放电的感觉阈值和痛苦阈值取决于电极的形式、脉冲的电荷及其电流峰值。图 18为以
干手执大电极的人作为放电对象的感觉阈值及痛苦阈值.痛苦阔值为人感到有蜜蜂蜇或纸烟烧似
的痛苦。以能量率 Fe表示的痛苦阈值对于通过手脚的电流路径及大接触面积来说为(50~100)×
10-6A2s 数量级(在图 18中,如以面对图的右侧为东,则电容 C 按指向东北的对角线计量,能
量W按指向西北的对角钱计量。如已知充电电压为 100V,电容为 100nF,则由该两线的交点 K,
可读出脉冲的电荷为 10μC,能量为 0.5mJ)。
心室纤维性颤动阈值取决于脉冲电流的形式、持续时间及幅度、脉冲开始时的心脏时相、通
过人体的电流路径及人的生理特征。
IEC 曾在动物身上做过试验,其结果是:对于短持续时间的脉冲,心室纤维性颤动一般仅在
脉冲落在心动周期易损时间内发生;对于电击持续时间小于 10ms 的单向脉冲,心室纤维性颤动
的发生由 Fq或 Fe 所决定。图 19示出心室纤维性颤动的阈值,对于 50% 的纤维性颤动几率,
Fq为 0.005As ,Fe 则由脉冲持续时间 t1 = 4ms 时的 0.01A2s 上升到 t1 = 1ms 时的
0.02A2s 。该曲线给出路径以左手到双脚流过的电流的心室纤维性颤动危险几率.对于其它电流
途径,则乘以表2的心电流系数 F 。图中 c1 曲线以下,无纤维性出动;c1 曲线以上直到曲线
c2 以下,具有较低的心室纤维性颤动危险,几率直到 5%;c2 曲线以上直到 c3 曲线以下,具
有中等纤维性颤动危险,几率直到 50% ;c3 曲线以上,具有高纤维性颤动危险,大于 50% 几
率。
对于各种形式脉冲的纤维性颤动能量率 Fe可由下列公式求出:
对于矩形脉冲:
Fe = IDC2ti
对于正弦形脉冲:
Fe = (IAC(p)2/2)ti = IAC(rms)2ti
对于时间常数为T的电容放电:
Fe = IC(p)2 (T/2) = IC(rms)2ti
以上各式的电流参量可由图17看出:IDC为矩形脉冲电流的量值,IAC(p)为正弦形脉冲电流
的峰值,IAC(rms)为正弦形脉冲电流的有效值,IC(p)为电容放电的峰值,IC(rms)为持续时间为
3T 的电容放电电流的有效值。具有相同心室纤维性颤动能量率及相同电击持续时间的矩形脉冲、
正弦形脉冲及电容放电见图 20。
由Fe定义可写出,电容放电的 Fe1为
Fe1 = IC(p)2∫0∞e-2t/T = IC(p)2(T/2)
矩形脉冲及正弦形脉冲的 Fe2及 Fe3为
Fe2 = IDC2 3T
Fe3 = IC(rms)2 3T
因为 Fe1 = Fe2= Fe3 ,则
IC(p)2(T/2) = IDC2 3T = IC(rms)2 3T
即 IC(p)(1/√6) = IC(rms) = IDC
根据上式将 IDC 及 IC(rms) 转换为相应的 IC(p)(1/√6) 值,则可由转换而得的相应 IC(p)值
在图 19中找到矩形脉冲和正弦形脉冲的心室纤维性颤动阈值。
3.直接电击的防护措施
直接电击保护又称正常工作的电击保护,也称为基本保护,主要是防止直接接触到带电体,一般
采取以下措施。
(1)将带电体绝缘 带电部分完全用绝缘覆盖。该绝缘的类型必须符合相应电气设备的标
准,且只能在遭到机械破坏后才能除去。绝缘能力必须达到长期耐受在运行中受到的机械、化
学、电及热应力的要求。一般的油漆、清漆、喷漆都不符合要求。在安装过程中所用的绝缘也必
须经过试验,证实合乎要求后才能使用。
(2)用遥栏和外护物防护 外护物一般为电气设备的外壳,是在任何方向都能起直接接触保
护作用的部件。遮栏则只对任何经常接近的方向起直接接触保护作用。两者的防护要求如下:
① 最低的防护要求 在电气操作区内,防护等级为 IP2X ,顶部则为 IP4X。在电气操作区
内,如可同时触及的带电部分没有电位差时,防护等级可为 IP1X。在封闭的电气操作区内可不设
防护。
② 强度及花定性 遮拦或外护物应紧固在其所在位置,它的材料、尺寸和安装方法必须具有
足够的稳定性和耐久性,并可承受在正常使用中可能出现的应力和应变。
③ 开启成拆卸 必须使用钥匙或工具,并设置联锁装置,即当开启和拆卸遮栏或外护物时,
将其中可能偶然触及的所有带电部分的电源自动切断,直到遮栏或外护物复位后才能恢复电源。
如遮栏或外护物中有电容器、电缆系统等储能设备并可能导致危险时,不但要在规定时间内泄放
能量,而且还必须采用与上述要求相同的联锁装置。也可在带电部分与遮栏、外护物之间插入
回复
6楼
4.间接电击的防护措施
间接电击保护又称故障下的电击保护,也称附加保护,一般采用以下措施:
(1)自动切听电源 当故障时,最大电击电流的持续时间超过允许范围时,自动切断电源
(IT 系统的第一次故障除外),防止电击电流造成有害的生理效应.采用这种方法的前提是:电
气设备的外露导电部分必须按系统接地制式与保护线相连,同时还宜进行主等电位联结。自动切
断电源法可以最大限度地利用原有的过电流保护设备,且方法简单、投资最省,是一种常用的措
施。
(2)使用Ⅱ级设备或采用相当绝缘的保护 Ⅱ级设备既有基本绝缘也有双重绝缘或加强绝
缘;不考虑保护接地方法;设备内导电部分严禁与保护线连接。该类设备的绝缘外护物必须能承
受可能发生的机械、电或热应力,一般的油漆、清漆及类似物料的涂层不符合要求。绝缘外护物
上严禁有任何非绝缘材料制作的螺栓,以免破坏外护物的绝缘。
(3)采用非导电场所 在非导电场所内,严禁有保护线,也不采取接地措施,因此可采用
0 级设备(这种设备只有基本绝缘,没有保护接地手段)。非导电场所应具有绝缘的地板和墙
(用于标称电压不超过 500V 的设备,其绝缘电阻不小于 50kΩ;如标称电压超过 500V,则为
100kΩ),其防护措施如下:
① 外露导电部分之间、外露导电部分与外部导电部分之间的距离不小于 2m;如在伸臂范围
以外,则为 1.25m。
② 如达不到上述距离,则在两导电部分之间设置绝缘阻挡物,使越过阻挡物的距离不小于
2m。
③ 将外部导电部分绝缘起来,绝缘物要有足够的机械强度并能耐受 2000V 电压,且在正常
情况下,泄漏电流不大于1mA。
上述布置必须是永久性的,即使使用手携式或移动式设备也必须能满足上述要求;另外,还
应采取措施使墙和地板不因受潮而失去原有电阻值,同时外部导电部分也不能从外部引入电位。
(4)不接地的局部等电位联结 凡是能同时触及的外露导电部分和外部导电部分采用不与大
地相连的等电位联结,使其电位近似相等,以免发生电击。局部等电位联结系统严禁通过外露导
电部分或外部导电部分与大地接触,如不能满足,必须采用自动切断电源措施。为了防止进入等
电位场所的人遭受危险的电位差,在和大地绝缘的导电地板与不接地的等电位联结系统连接的地
方,必须采取措施减少电位差。
(5)电气隔离 将回路进行电气隔离是为了防止触及绝缘破坏的外露导电部分产生电击电
流,一般采取以下措施:
① 该回路必须由隔离变压器或有多个等效隔离绕组的发电机供电,电源设备必须采用Ⅱ级设
备或与其相当的绝缘。如该电源设备供电给几个电气设备,则这些电气设备的外露导电部分严禁
与电源设备的金属外壳相连。
② 该回路电压不能超过 500V,其带电部分严禁与其它回路或大地相连,并须注意与大地之间
的绝缘。继电器、接触器、辅助开关等电气设备的带电部分与其它回路的任何部分之间也需要这
种电气隔离。
③ 不同回路应分开布线,如无法分开,则必须采用不带金属外皮的多芯电缆或将绝缘导线敷
设在绝缘的管路或线槽中。这些电缆或导线的额定电压不低于可能出现的最高电压,旦每条回路
有过电流保护。
④ 被隔离回路的外露导电部分必须采用绝缘的不接地等电位联结,该连接线严禁与其它回路
的保护线或外露导电部分相连接,也不与外部导电部分连接。插座必须有保护插孔,其触头上必
须连接到等电位联结系统。软电缆也必须有一根保护芯线作等电位联结用(供电给Ⅱ级设备的电
缆除外)。
⑤ 如出现影响两个外露导电部分的故障,而这两部分又接至不同相的导线时,则必须有一个
保护装置能满足自动切断电源的要求。
5.防止直接和间接电击两者的措施
兼有防止直接和间接电击的保护,也称为正常工作及故障情况下两者的电击保护,可采取
以下措施。
(1)安全电压采用的标称电压不超过安全电压 50V,如果引出中性残,中性线的绝缘与相线
相同。
(2)由安全电源供电 安全电源有以下几种:
① 安全隔离变压器,其一、二次绕组间最好用接地屏蔽隔离。
② 电化电源,如蓄电池。
③ 与较高电压回路无关的其它电源,如柴油发电机。
④ 按标准制造的电子装置,保证内部故障时,端子电压不超过 50V,或端子电压可能超过
50V,但电能量很小,人一接触端子,电压立即降到 50V 以下。
(3)回路配置
① 安全电压的带电部分严禁与大地、其它回路的带电部分或保护线相连。
② 安全电压回路的导线与其它回路导线隔离,该隔离不低于安全变压器输入和输出线圈间的
绝缘强度。如无法隔离,安全电压回路的导线必须在基本绝缘外附加一个密封的非金属护套、电
回复
8楼
三、接地的分类
--------------------------------------------------------------------------------
(一)接地的作用分类
1.保护性接地
2.功能性接地
(二)按接地形式分类
--------------------------------------------------------------------------------
(一)接地的作用分类
一般分为保护性接地和功能性接地两种;
1.保护性接地
(1)防电击接地 为了防止电气设备绝缘损坏或产生漏电流时,使平时不带电的外露导电部分带
电而导致电击,将设备的外露导电部分接地,称为防电击接地。这种接地还可以限制线路涌流或
低压线路及设备由于高压窜入而引起的高电压;当产生电器故障时,有利于过电流保护装置动作
而切断电源。这种接地,也是狭义的“保护接地”。
(2)防雷接地 将雷电导人大地,防止雷电流使人身受到电击或财产受到破坏。
(3)防静电接地 将静电荷引入大地,防止由于静电积聚对人体和设备造成危害。特别是目
前电子设备中集成电路用得很多,而集成电路容易受到静电作用产生故障,接地后可防止集成电
路的损坏。
(4)防电蚀接地 地下埋设金属体作为牺牲阳极或阴极,防止电缆、金属管道等受到电蚀。
2.功能性接地
(1)工作按地 为了保证电力系统运行,防止系统振荡.保证继电保护的可靠性,在交直流
电力系统的适当地方进行接地,交流一般为中性点,直流一般为中点,在电子设备系统中,则称
除电子设备系统以外的交直流接地为功率地。
(2)逻辑接地 为了确保稳定的参考电位,将电子设备中的适当金属件作为“逻辑地”,一
般采用金属底板作逻辑地。常将逻辑接地及其它模拟信号系统的接地统称为直流地。
(3)屏蔽接地 将电气干扰源引入大地,抑制外来电磁干扰对电子设备的影响,也可减少电
子设备产生的干扰影响其它电子设备。
(4)信号接地 为保证信号具有稳定的基准电位而设置的接地,例如检测漏电流的接地,阻
抗测量电桥和电晕放电损耗测量等电气参数测量的接地。
(二)按接地形式分类
接地极按其布置方式可分为外引式接地极和环路式接地极。若按其形状,则有管形、带形和
环形几种基本形式。若按其结构,则有自然接地极和人工接地极之分。用来作为自然界地极的
有:上下水的金属管道;与大地有可靠连接的建筑物和构筑物的金属结构;敷设于地下而其数量
不少于两根的电缆金属包皮及敷设于地下的各种金属管道。但可燃液体以及可燃或爆炸的气体管
道除外。用来作为人工接地极的,一股有钢管、角钢、扁钢和圆钢等钢材。如在有化学腐蚀性的
土壤中,则应采用镀锌的上述几种钢材或铜质的接他极。接地装置的示意图如图25所示。
电气设备敷设接地装置后当然较没有敷设接地装置时要安全得多。但是接地装置的布置形式
如果是单根接地极或外引式接地极,那末由于电位分布的不均匀,人体仍不免要受到电击的危
险。此外,单根接地极或外引式接地极的可靠性也比较差。从图 25我们知道,外引式接地极与室
内接地干线相连接仅依靠两条干线。若这两条干线发生损伤时,整个接地干线就与接地极断绝。
当然,两条干线同时发生损伤的情况是比较少的。
为了消除单根接地极或外引式接地极的缺点,我们可以敷设环路式接地极,如图 26(a)。
环路式接地极的电位分布是很均匀的。人体的接触电压 Ut 和跨步电压 Uk是比较小的。但是接地
极外部的电位分布仍不均匀,其跨步电压仍是很高的,如图 26(b)。为了避免这种缺点,可在
环路式接地极外敷设一些与接地极没有连接关系的扁钢。这样,接地极外的电位分布,就如图 26
(c)所示的平坦地下降了。因此,在一切情况下,应优先考虑采用环路式接地极。只有在采用环
路式接地极有困难或费用较多时,才采用外引式接地极。
回复
9楼
四、接地的范围
--------------------------------------------------------------------------------
(一)直流系统
(二)交流系统
(三)移动式和车载发电机
(四)电气设备
--------------------------------------------------------------------------------
(一)直流系统
1.两线制直流系统
直流两线制配电系统应予接地。但以下情况可不接地:备有接地检测器并在有限场地内只向
工业设备供电的系统;线间电压等于或低于 50V,或高于 300V、采用对地绝缘的系统;由接地的
交流系统供电的整流设备供电的直流系统;最大电流在 0.03A 及以下的直流防火信号线路。
2.三线制直流系统
三线制直流供电系统的中性线宜直接接地。
(二)交流系统
1.低于 50V 的交流线路
一般不接地,但具有下列任何一条者应予接地;
(1)由变压器供电,而变压器的电源系统对地电压超过 150V;
(2)由变压器供电,而变压器的电源系统是不接地的;
(3)采取隔离变压器的,不应接地,但铁芯必须接地;
(4)安装在建筑物外的架空线路。
2.50~1000V 的交流系统
符合以下条件时可作为例外,不予接地:
(1)专用于向熔炼、精炼、加热或类似工业电炉供电的电气系统;
(2)专为工业调速传动系统供电的整流器的单独传动系统;
(3)由变压器供电的单独传动系统,变压器一次侧额定电压低于 1000V 的专用控制系统;
其控制电源有供电连续性,控制系统中装有接地检测器,且保证只有专职人员才能监视和维修。
3.l~10kV 的交流系统
根据需要可进行消弧线圈或电阻接地。但供移动设备用的 1~10kV 交流系统应接地。
(三)移动式和车载发电机
1.移动式发电机
在下列条件下不要求将移动式发电机的机架接地,该机架可作为发电机供电系统的接地,其
条件是发电机只向装在发电机上的设备和(或)发电机上的插座内软线和插头连接的设备供电,
且设备的外露导电部分和插座上的接地端子连接到发电机机架上。
2.车载发电机
在符合下列全部条件下可将装在车辆上的发电机供电系统用的车辆的框架作为该系统的接地
极。
(1)发电机的机架接地连接到车辆的框架上;
(2)发电机只向装在车辆上的设备和(或)通过装在车辆上或发电机上的插座内软线和插头
连接设备供电;
(3)设备的外露导电部分和插座上的接地端子连接到发电机机架上。
3.中性线的连接
当发电机为单独系统时,应将中性线连接到发电机机架上。
(四)电气设备
1.电气设备的下列外露导电部分应予接地
(1)电机、变压器、电器、手携式及移动式用电器具等的金属底座和外壳;
(2)发电机中性点柜外壳、发电机出线柜外壳;
(3)电气设备传动装置;
(4)互感器的二次绕组;
(5)配电、控制、保护用的屏(柜、箱)及操作台等的金属框架和底座,全封闭组合电器的
金属外壳;
(6)户内、外配电装置的金属构架和钢筋混凝土构架以及靠近带电部分的金属遮栏和金属
门;
(7)交、直流电力电缆接线盒、终端盒和膨胀器的金属外壳和电缆的金属护层、可触及的穿
线的钢管、敷设线缆的金属线槽、电缆桥架;
(8)金属照明灯具的外露导电部分;
(9)在非沥青地面的居民区,不接地、消弧线圈接地和电阻接地系统中无避雷线架空电力线
路的金属杆塔和钢筋混凝土杆塔,装有避雷线的架空线路的杆塔;
(10)安装在电力线路杆塔上的开关设备、电容器等电气装置的外露导电部分及支架;
(11)铠装控制电缆的金属护层,非铠装或非金属护套电缆闲置的 1~2 根芯线;
(12)封闭母线金属外壳;
(13)箱式变电站的金属箱体。
2.电气设备的下列外露导电部分可不接地
(1)在非导电场所,例如有木质、沥青等不良导电地面及绝缘的墙的电气设备,当满足二、
(一)4.(3)款采用非导电场所的要求时;
(2)在干燥场所,交流额定电压 50V 以下,直流额定电压120V以下电气设备或电气装置的
外露导电部分,但爆炸危险场所除外;
(3)安装在配电屏、控制屏和电气装置上的电气测量仪表、继电器和其它低压电器等的外
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;
(4)安装在已接地的金属构架上电气接触良好的设备,
回复
10楼
五、按电击危险程度划分的环境分类
--------------------------------------------------------------------------------
由于环境的不同,有些会造成绝缘破坏,有些会使人的皮肤阻抗降低,这些都将容易造成电击危
险。根据电击的危险程度将环境分为以下三类,有助于在进行接地工作时,采取适当的措施。
1.特别危险的环境
在建筑物内存在下列条件之一者,则为特别危险环境:
(1)特别潮湿,即建筑物内空气的相对湿度接近 100% 者。此时.建筑物内的天花板、墙
壁、地板以及物件完全处于湿气笼罩之下。例如浴室、游泳池。
(2)建筑物内具有化学活性或有机介质,即建筑物内经常或长期具有腐蚀蒸汽、气体、液
体,形成能损坏电气设备和线路的绝缘和导电部分的沉积层或霉层。例如化工车间。
(3)建筑物内同时存在下述较危险环境的两个及以上条件者。
(4)放置户外电气装置的场所。
2.较危险的环境
在建筑物内存在下列条件之一者,则为较危险环境:
(1)很湿的或具有粉尘的环境,即建筑物内空气相对湿度超过 75% 的场所;或在生产过程
中排出的工艺粉尘的数量能沉积在电气设备和导线上的场所。
(2)具有金属、土、砖或钢筋混凝土等导电地面的场所。
(3)高温环境,即在各种热辐射的作用下,使建筑物内温度经常或大于一昼夜周期时间内超
过 35℃ 的场所。例如安装有干燥炉、烘炉、焙烧炉或锅炉的建筑物。
(4)人有可能一方面接触到建筑物内接地的金属结构、工艺设备和金属管道等,另一方面又
同时接触电气设备的金属外壳的场所。
3.无多大危险的环境
不存在或不能造成上述较危险环境或特别危险环境的建筑物内的场所,则为无多大危险的环境。
回复
11楼
讲的全面,受益匪浅。
回复
12楼
楼主实在是太好了,谢谢
回复