电气装置

电气安全无小事了解接地系统,保护设备和人

发布时间:2024/8/26 12:22:44   

接地系统,这个名字听起来可能有些普通,但实际上它在电力系统中,扮演着至关重要的角色。在这个看似普通的名字背后,隐藏着什么样的秘密和功能?

带着这些疑问,我们将为你揭开接地系统的神秘面纱,探索它的奥秘,让你更加了解这个重要而神秘的电气系统部分。

在电力系统中,接地系统是用来保护人身及电力、电子设备安全的重要措施,过接地导体将过电压产生的过电流通过接地装置导入大地,从而实现保护。

一、接地系统的概念

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、什么是接地?

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、接地系统分类

根据国际电工委员会规定的低压配电系统接地有IT系统、TT系统、TN系统三种方式,其中TN系统又分为TN-S、TN-C-S、TN-C。

系统接地型式以拉丁字母作代号,其意义为:

第—个字母表示电源端与地的关系

T——电源端有一点直接接地;

I——电源端所有带电部分不接地或有一点通过阻抗接地。

第二个字母表示电气装置的外露可导电部分与地的关系:

T——电气装置的外露可导电部分直接接地,此接地点在电气上独立于电源端的接地点;

N——电气装置的外露可导电部分与电源端接地点有直接电气连接。

短横线(-)后的字母用来表示中性导体与保护导体的组合情况:

S——中性导体和保护导体是分开的;

C——中性导体和保护导体是合一的。

三、接地系统详述

1、TN系统

TN系统可分为单电源系统和多电源系统。

对于单电源系统,TN电源系统在电源处应有一点直接接地,电气装置的外露可导电部分应经PE接到接地点。TN系统可按N和PE配置分为下列三种类型:

(1)TN-S系统,整个系统应全部采用单独的PE,电气装置的PE也可另外增设接地。

全系统将N与PE分开的TN-S系统

全系统将被接地的相导体与PE分开的TN-S系统

全系统采用接地的PE和未分配出N的分开的TN-S系统

(2)TN-C-S系统,系统中的一部分,N的功能和PE的功能合并在一根导体中。(如下图)

在电气装置非受电点的某处将PEN分离成PE和N的三相四线制TN-C-S系统

在电气装置受电点将PEN分离成PE和N的三相四线制TN-C-S系统

在电气装置受电点将PEN分离成PE和N的单相两线制的TN-C-S系统

(3)TN-C系统

在全系统中,N的功能和PE的功能合并在一根导体中(如下图)。电气装置的PEN也可另外增设接地。

全系统采用N的功能和PE的功能合并在一根导体中的TN-C系统

2、TT系统

TT系统应只有一点直接接地,电气装置的外露可导电部分应接到电气上独立于电源系统接地的接地极上(如下图),对电气装置的PE可另外增设接地。

全部电气装置都采用分开的中性导体和保护导体的TT系统

全部电气装置都具有接地的保护导体,但不配出中性线的TT系统

3、IT系统

IT电源系统的所有带电部分应与地隔离,或某一点通过阻抗接地(如下图)。对电气装置的PE可另外增设接地,并应符合下列要求:

(1)该系统可经足够高阻抗接地;

(2)可以配出N,也可不配出N。

将所有外露可导电部分采用PE相连后集中接地的IT系统

将外露可导电部分分组接地或独立接地的TT系统

四、接地系统的意义

1、保护人身安全

接地系统是保护人身安全的重要措施之一。当电气系统中的设备发生接地故障时,如果没有良好的接地系统,故障电流就可能通过设备的外壳或其他导电部分传入人体,导致人身电击事故。而有了良好的接地系统,就可以在发生故障时迅速将故障电流导入地下,使人体和设备受到的保护电压低于危险水平,从而保护人身安全。

2、保障电气系统正常运行

一般情况下,电力系统接地为中性点接地,中性点的接地电阻很小,中性点与地之间的电位差接近于零。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万倍;而在中性点接地的系统中则接近于相电压,因此中性点接地有利于系统稳定运行,防止系统振荡,而且系统中的电气设备和线路只要按相电压考虑其绝缘水平,降低了电气设备的制造成本和线路的建设费用。系统由于有了中性点的接地线,也可保证继电保护的可靠性。通信系统一般采用正极接地,可防止杂音窜入和保证通信设备正常运行。电子线路需要稳定的参考点才能正常运行,因此也要接地。

3、防止雷击和静电的危害

接地系统还可以有效地防止雷击和静电的危害。在雷雨天气中,雷电可能会对电气设备造成干扰或损坏。如果设备的接地系统良好,可以将雷电产生的电流迅速导入地下,避免设备受到雷击的损坏。同时,静电也是一种潜在的危害,良好的接地系统可以有效地消除静电,保护设备和人身的安全。

综上所述,接地系统在保护人身安全、保障电气系统正常运行和防止雷击和静电危害等方面都具有重要的意义。为了确保电气系统的安全性和可靠性,我们应该重视接地系统的设计和维护,确保其始终处于良好的工作状态。



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