电力系统接地方式精选文档.ppt

电力系统接地方式本讲稿第一页，共八十九页一、一、概述概述二、二、电力系统的中性点接地电力系统的中性点接地三、三、低压配电系统的接地低压配电系统的接地四、四、低压系统的接地与接零保护低压系统的接地与接零保护五、五、防雷接地防雷接地六、六、接地电极接地电极电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院CEEE,HUSTCEEE,HUST本讲稿第二页，共八十九页1 1、电气安全基本概念、电气安全基本概念（1）电气事故：指由电流、电磁场、雷电、静电气事故：指由电流、电磁场、雷电、静 电和某些电路故障等直接造成建筑设施、电和某些电路故障等直接造成建筑设施、电气设备毁坏，人或动物伤亡，以及引起电气设备毁坏，人或动物伤亡，以及引起 火灾和爆炸等后果的事件。火灾和爆炸等后果的事件。（2）触电电流：指通过人体或动物体并具有可能）触电电流：指通过人体或动物体并具有可能 引起病理、生理效应特征的电流。引起病理、生理效应特征的电流。（3）故障电流：指由绝缘损坏或绝缘被短路而故障电流：指由绝缘损坏或绝缘被短路而 造成的电流。造成的电流。CEEE,HUSTCEEE,HUST电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院一、概 述本讲稿第三页，共八十九页（4）绝绝 缘：缘：1）指导体绝缘后所获得的全部性能；）指导体绝缘后所获得的全部性能；2）指所）指所 有用于使器件绝缘的材料有用于使器件绝缘的材料（5）绝缘电阻：指用绝缘材料隔开的两个导体之绝缘电阻：指用绝缘材料隔开的两个导体之 间，在规间，在规 定条件下的电阻。定条件下的电阻。（6）人体总阻抗：指人的体内电阻与皮肤阻抗的人体总阻抗：指人的体内电阻与皮肤阻抗的 矢量和。矢量和。CEEE,HUSTCEEE,HUST电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院（7）电气间隙：指两导电部分之间的最短直线距离。）电气间隙：指两导电部分之间的最短直线距离。（8）保护间隙：指带电部分与地之间用以限制可能）保护间隙：指带电部分与地之间用以限制可能 发生最大过电压的间隙。发生最大过电压的间隙。本讲稿第四页，共八十九页（9）隔隔 离：离：1）使一个器件或电路与另外的器件或电）使一个器件或电路与另外的器件或电 路完全断开。路完全断开。2）用隔开的办法提供一种规定的防护等级）用隔开的办法提供一种规定的防护等级 以隔开任何带电的电路。以隔开任何带电的电路。（10）安全距离：指为防止人体触及或接近带电体，防）安全距离：指为防止人体触及或接近带电体，防 止车辆或其它的物体碰撞或接近带电体止车辆或其它的物体碰撞或接近带电体 等造成的危险，在其间所需保持的一定等造成的危险，在其间所需保持的一定 空间距离。空间距离。CEEE,HUSTCEEE,HUST电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院本讲稿第五页，共八十九页（11）触电：人体接触设备的带电体，导致电流通过人体，）触电：人体接触设备的带电体，导致电流通过人体，造成各种伤害人体的感觉，并危及生命。造成各种伤害人体的感觉，并危及生命。触电形式有三种：触电形式有三种：1）单线触电：人站在地面或其他接地体上，身体其）单线触电：人站在地面或其他接地体上，身体其 他部分触及某一相带电体所形成的触电。其危害他部分触及某一相带电体所形成的触电。其危害 程度与电网的中性点是否接地有直接关系。程度与电网的中性点是否接地有直接关系。2）双线触电：人体两处同时触及两相带电体所形成）双线触电：人体两处同时触及两相带电体所形成 的，危害程度大于单线触电。的，危害程度大于单线触电。3）跨步电压）跨步电压 触电：多发生在输电线断线，且断线带触电：多发生在输电线断线，且断线带 电下坠与大地接触构成短路，或某接地电阻偏大，电下坠与大地接触构成短路，或某接地电阻偏大，在发生雷击或接地故障时，有大量电流流入大地，在发生雷击或接地故障时，有大量电流流入大地，因而在接地点周围大地上产生了电压降。当人接近因而在接地点周围大地上产生了电压降。当人接近 接地点时，两脚之间承受了跨步电压而形成触电。接地点时，两脚之间承受了跨步电压而形成触电。CEEE,HUSTCEEE,HUST电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院本讲稿第六页，共八十九页（12）接地：将电气设备的某一部分通过接地装置同大）接地：将电气设备的某一部分通过接地装置同大 地紧密连接起来。接地可分为正常接地和地紧密连接起来。接地可分为正常接地和 非人为的故障接地两类。非人为的故障接地两类。（13）接零：将电气设备的金属外壳等与中性点直接）接零：将电气设备的金属外壳等与中性点直接 接地系统中的零线相连。零线是指与变接地系统中的零线相连。零线是指与变 压器直接接地的中性点连接的中性线。压器直接接地的中性点连接的中性线。（14）重复接地：将零线上的一处或多处，通过接地）重复接地：将零线上的一处或多处，通过接地 装置与大地再次可靠地接地。装置与大地再次可靠地接地。（15）接地体：埋入地中并直接与大地接触的金属导体。）接地体：埋入地中并直接与大地接触的金属导体。CEEE,HUSTCEEE,HUST电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院本讲稿第七页，共八十九页（16）接地线：电气设备、电力线路杆塔的接地螺栓与）接地线：电气设备、电力线路杆塔的接地螺栓与 接地零线连接用导体。接地零线连接用导体。（17）接地装置：接地体与接地线的总和。）接地装置：接地体与接地线的总和。（18）接地电阻：接地体对地电阻和接地线电阻的总和，）接地电阻：接地体对地电阻和接地线电阻的总和，称为接地装置的接地电阻，其值等于称为接地装置的接地电阻，其值等于 接地装置对地电压与通过接地体流入地接地装置对地电压与通过接地体流入地 中电流的比值，该电流为工频电流。若中电流的比值，该电流为工频电流。若 为雷电流则此时的接地电阻称为冲击接为雷电流则此时的接地电阻称为冲击接 地电阻。地电阻。CEEE,HUSTCEEE,HUST电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院本讲稿第八页，共八十九页（19）安全电压：不危及人身安全的电压称为安全电压。）安全电压：不危及人身安全的电压称为安全电压。通常，安全电压取决于人体允许安全通常，安全电压取决于人体允许安全 电流和人电流和人 体电阻。体电阻。（20）安全电流：不致）安全电流：不致 引起人体发生心室颤动的最大电流。引起人体发生心室颤动的最大电流。CEEE,HUSTCEEE,HUST电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院从确保人身安全的观点出发，工频电流流经人体电从确保人身安全的观点出发，工频电流流经人体电 流的大小和持续时间，应小于引起心室纤维性颤动流的大小和持续时间，应小于引起心室纤维性颤动 的电流的电流值和值和 持续时间。持续时间。本讲稿第九页，共八十九页（21）接触电压：指人体同时触及接地电流回路两点）接触电压：指人体同时触及接地电流回路两点 时承受的电位差。时承受的电位差。（22）跨步）跨步 电压：当人在接地电流流散的区域内行走电压：当人在接地电流流散的区域内行走 时，由于地面各点电位不同，因此时，由于地面各点电位不同，因此 在两脚之间（一般按在两脚之间（一般按0.8m考虑）存在考虑）存在 电位差。在跨步电压作用下，人也会电位差。在跨步电压作用下，人也会 触电。触电。CEEE,HUSTCEEE,HUST电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院本讲稿第十页，共八十九页 2 2、接地定义、接地定义 接地接地:把设备的某一部分通过接地电极与大地把设备的某一部分通过接地电极与大地 紧密连接起来。紧密连接起来。3 3、接地作用、接地作用 防止人身遭受电击防止人身遭受电击 防止设备和线路遭受损坏防止设备和线路遭受损坏 预防火灾和防止雷击预防火灾和防止雷击 防止静电损害防止静电损害 保障电力系统正常运行保障电力系统正常运行 电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院CEEE,HUSTCEEE,HUST本讲稿第十一页，共八十九页4 4、接地分类、接地分类工作接地：电力系统中的某一点，直接或经特殊设备与大工作接地：电力系统中的某一点，直接或经特殊设备与大 地地作电气上的连接，以保证系统正常稳定运行。作电气上的连接，以保证系统正常稳定运行。保护接地：将一切在正常时不带电而在绝缘损坏时可保护接地：将一切在正常时不带电而在绝缘损坏时可 能能 带电的金属部分（例如：各种电气设备的外带电的金属部分（例如：各种电气设备的外 壳；配电装置的金属构架等）接地，以保证工壳；配电装置的金属构架等）接地，以保证工 作人员的安全。作人员的安全。防雷接地：为了避免雷电危害人身及设备，将强大的雷防雷接地：为了避免雷电危害人身及设备，将强大的雷 电流导入大地所实施的接地。电流导入大地所实施的接地。电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院CEEE,HUSTCEEE,HUST本讲稿第十二页，共八十九页5、系统接地方式中性点直接接地 中性点有效接地系统中性点经消弧线圈接地 中性点非有效接地系统中性点经电阻接地 谐振接地系统中性点不接地CEEE,HUSTCEEE,HUST电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院本讲稿第十三页，共八十九页6、影响接地方式选择的因素供电可靠性安全因素过电压继电保护的选择性和灵活性通信干扰CEEE,HUSTCEEE,HUST电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院本讲稿第十四页，共八十九页7 7、接地与接零的技术要求、接地与接零的技术要求 （1）根据根据电力设备接地设计技术规程电力设备接地设计技术规程规定：由同一台发电规定：由同一台发电机，同一台变压器或同一段母线供电的低压线路，不宜同时采用接机，同一台变压器或同一段母线供电的低压线路，不宜同时采用接零和接地两种保护方式。因为，如果将某些设备采用保护接地，另零和接地两种保护方式。因为，如果将某些设备采用保护接地，另一些设备采用保护接零，则当采用保护接地的设备漏电时，保护接一些设备采用保护接零，则当采用保护接地的设备漏电时，保护接零的设备外壳也将同时带电。零的设备外壳也将同时带电。CEEE,HUSTCEEE,HUST电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院本讲稿第十五页，共八十九页建筑电气设计技术规程建筑电气设计技术规程JGJ16-1983对电气设备的接地有对电气设备的接地有如下规定：如下规定：在中性点直接接地的低压电力网中，电力装置宜采用低压接在中性点直接接地的低压电力网中，电力装置宜采用低压接零保护。零保护。在中性点非直接接地的低压电力网中，电力装置宜采用低压接地保护。在中性点非直接接地的低压电力网中，电力装置宜采用低压接地保护。由同一台发电机、同一台变压器或同一段母线供电的低压电力由同一台发电机、同一台变压器或同一段母线供电的低压电力网，不宜同时采用上述两种保护方式。网，不宜同时采用上述两种保护方式。在中性点直接接地的低压电力电网中，当全部采用低压接零保在中性点直接接地的低压电力电网中，当全部采用低压接零保护确有困难时，也可以同时采用上述两种方式，但不接零的电护确有困难时，也可以同时采用上述两种方式，但不接零的电力装置或线段，应装设能自动切除接地故障的装置（如漏电保力装置或线段，应装设能自动切除接地故障的装置（如漏电保护装置等）。护装置等）。CEEE,HUSTCEEE,HUST电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院本讲稿第十六页，共八十九页（2）在中性点直接接地的低压电网中，所有设备的外壳宜）在中性点直接接地的低压电网中，所有设备的外壳宜 作接零保护，接在保护地线（作接零保护，接在保护地线（PE线）上；线）上；N线（中性线（中性 线）与外壳绝缘。线）与外壳绝缘。（3）在中性点不直接接地的电网中，所有设备的外壳宜作）在中性点不直接接地的电网中，所有设备的外壳宜作 接地保护。接地保护。（4）禁止在保护地线（）禁止在保护地线（PE线）或保护中线（线）或保护中线（PEN）上装设）上装设 熔断器或单独的断流开关。熔断器或单独的断流开关。（5）保护地线）保护地线PE或保护中线或保护中线PEN必须有足够的截面，以保必须有足够的截面，以保 证故障时短路电流的通过，并满足机械强度对最小尺证故障时短路电流的通过，并满足机械强度对最小尺 寸的要求。寸的要求。CEEE,HUSTCEEE,HUST电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院本讲稿第十七页，共八十九页8 单独接地、共单独接地、共 同接地和重复接地同接地和重复接地 单独接地是指将电器装置和金属外壳各自分别就近进行接地；或单独接地是指将电器装置和金属外壳各自分别就近进行接地；或将同一性质的装置集中连组再单独接地。将同一性质的装置集中连组再单独接地。共同接地是指不同性质的接地采用共同接地装置，或将不同性质的接共同接地是指不同性质的接地采用共同接地装置，或将不同性质的接地装置用等电位连结成共同接地装置。地装置用等电位连结成共同接地装置。重复接地是指零线上工作接地以外其重复接地是指零线上工作接地以外其 它点的再次接地。重复接地是提高它点的再次接地。重复接地是提高TN方式安全性能的重要措施。方式安全性能的重要措施。CEEE,HUSTCEEE,HUST电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院本讲稿第十八页，共八十九页重复接地的保护作用如下：重复接地的保护作用如下：（1）降低漏电设备对地电压）降低漏电设备对地电压 （2）减轻零线断线的危险）减轻零线断线的危险 （3）缩短故障持续时间）缩短故障持续时间 （4）改善防雷性能）改善防雷性能CEEE,HUSTCEEE,HUST电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院本讲稿第十九页，共八十九页（一）（一）中性点不接地中性点不接地 1、正常运行、正常运行二、电力系统的中性点接地电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院CEEE,HUSTCEEE,HUST本讲稿第二十页，共八十九页2 2、单相接地故障、单相接地故障电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院CEEE,HUSTCEEE,HUST本讲稿第二十一页，共八十九页单相接地时的电容电流单相接地时的电容电流CEEE,HUSTCEEE,HUST电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院本讲稿第二十二页，共八十九页3、中性点不接地方式的适用范围中性点不接地方式的适用范围电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院CEEE,HUSTCEEE,HUST（1）电压小于）电压小于500伏的装置（伏的装置（380/220伏的照明装置除外）；伏的照明装置除外）；（2）3 10千伏电力网，当单相接地电流小于千伏电力网，当单相接地电流小于30安时，如要安时，如要 求发电机能带单相接地故障运行，则当与发电机有电气求发电机能带单相接地故障运行，则当与发电机有电气 连接的连接的3 10千伏电网的接地电流小于千伏电网的接地电流小于5安时；安时；（3）35 60千伏电力网中，单相接地电流小于千伏电力网中，单相接地电流小于10安时。安时。本讲稿第二十三页，共八十九页（二）、中性点经消弧线圈接地中性点经消弧线圈接地 电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院CEEE,HUSTCEEE,HUST本讲稿第二十四页，共八十九页电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院CEEE,HUSTCEEE,HUST单相接地时的电容电流单相接地时的电容电流当当 IL=IC 时时本讲稿第二十五页，共八十九页 电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院CEEE,HUSTCEEE,HUST补补 偿偿 度：度：脱脱 谐谐 度：度：本讲稿第二十六页，共八十九页 完全补偿完全补偿 欠欠 补补 偿偿 过过 补补 偿偿电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院CEEE,HUSTCEEE,HUST补偿方式：IL =ICIL ICIL IC本讲稿第二十七页，共八十九页适用范围：电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院CEEE,HUSTCEEE,HUST广泛应用于广泛应用于360千伏电压等级的电力网千伏电压等级的电力网 存在的问题：本讲稿第二十八页，共八十九页（三）中性点直接接地中性点直接接地 电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院CEEE,HUSTCEEE,HUST本讲稿第二十九页，共八十九页适用范围：适用范围：我国：我国：110KV及以上系统及以上系统 国外：国外：220KV及以上系统及以上系统CEEE,HUSTCEEE,HUST电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院本讲稿第三十页，共八十九页（四）电力系统中性点经电阻器接地电力系统中性点经电阻器接地 电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院CEEE,HUSTCEEE,HUST本讲稿第三十一页，共八十九页中性点经电阻接地优缺点中性点经电阻接地优缺点CEEE,HUSTCEEE,HUST电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院本讲稿第三十二页，共八十九页（五）电力系统中性点经电抗器接地电力系统中性点经电抗器接地电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院CEEE,HUSTCEEE,HUST本讲稿第三十三页，共八十九页p 中性点经高阻抗接地方式：中性点经高阻抗接地方式：p 高电阻接地方式的优点高电阻接地方式的优点:缺点缺点:p 高阻抗接地方式的优点高阻抗接地方式的优点:CEEE,HUSTCEEE,HUST电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院本讲稿第三十四页，共八十九页CEEE,HUSTCEEE,HUST电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院本讲稿第三十五页，共八十九页（六）接地方式的比较接地方式的比较 电气设备和线路的绝缘水平电气设备和线路的绝缘水平继电保护工作的可靠性继电保护工作的可靠性供电的可靠性与故障范围供电的可靠性与故障范围 对通信和信号系统的干扰对通信和信号系统的干扰 CEEE,HUSTCEEE,HUST电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院考虑下列因素：本讲稿第三十六页，共八十九页接地方式综合评价：中性点不接地方式中性点不接地方式 谐振接地方式谐振接地方式 电阻接地方式电阻接地方式 中性点直接接地方式中性点直接接地方式CEEE,HUSTCEEE,HUST电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院本讲稿第三十七页，共八十九页方式选择：p 220千伏及以上电压的电力网千伏及以上电压的电力网p 110154千伏的电力网千伏的电力网p 2060千伏电力网千伏电力网p 310千伏电力网千伏电力网p 1000伏以下的电力网伏以下的电力网CEEE,HUSTCEEE,HUST电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院本讲稿第三十八页，共八十九页三、低压配电系统的接地三、低压配电系统的接地（一）（一）接地制式的基本组成接地制式的基本组成 1、电气设备接地系统的组成部分、电气设备接地系统的组成部分CEEE,HUSTCEEE,HUST电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院本讲稿第三十九页，共八十九页2、配电系统接地系统的组成部分、配电系统接地系统的组成部分CEEE,HUSTCEEE,HUST电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院 粗线（粗线（L）中性线中性线(N)保护中性线保护中性线(PEN)电源接地点电源接地点 人工接地点人工接地点本讲稿第四十页，共八十九页（二）（二）接地制式的分类接地制式的分类 接地制式按配电系统和电气设备不同的接接地制式按配电系统和电气设备不同的接地组合来分类。按照地组合来分类。按照IEC（国际电工委员会）（国际电工委员会）规定，接地制式一般由两个字母组成，必要时可规定，接地制式一般由两个字母组成，必要时可加后续字母。加后续字母。CEEE,HUSTCEEE,HUST电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院本讲稿第四十一页，共八十九页第一个字母表示电源接地点对地的关系：第一个字母表示电源接地点对地的关系：T（法文（法文Terre的首字母）表示直接接地；的首字母）表示直接接地；I（法文（法文Isolant的首字母）表示不接地（包括所有带电部分与地的首字母）表示不接地（包括所有带电部分与地隔离），或通过阻抗与大地相连。隔离），或通过阻抗与大地相连。第二个字母表示电气设备的外露导电部分与地的关系：第二个字母表示电气设备的外露导电部分与地的关系：T表表示独立于电源接地点的直接接地；示独立于电源接地点的直接接地；N（法文（法文Neutre的首字母）表示直接与电源系统接地点或的首字母）表示直接与电源系统接地点或与该点引出的导体相连接。与该点引出的导体相连接。CEEE,HUSTCEEE,HUST电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院本讲稿第四十二页，共八十九页CEEE,HUSTCEEE,HUST电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院后续字母表示中性线与保护之间的关系：后续字母表示中性线与保护之间的关系：C（法文（法文Combinaison的首字母）表示中性线的首字母）表示中性线N与保护线与保护线PE 合并为合并为PEN线，线，S（法文（法文Separateur的首字母）表示中性线与保护线分开，的首字母）表示中性线与保护线分开，C-S 表示在电源侧为表示在电源侧为PEN线，从某点分开为线，从某点分开为N及及PE线。线。按接地制式划分的配电系统有按接地制式划分的配电系统有TNS、TNC、TNCS、TT、IT等。等。本讲稿第四十三页，共八十九页（三）（三）各类系统的组成和特点各类系统的组成和特点CEEE,HUSTCEEE,HUST电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院1.TN系统系统 所有电气设备的外露导电部分接到保护线上，与配电系所有电气设备的外露导电部分接到保护线上，与配电系统的接地点相连。统的接地点相连。本讲稿第四十四页，共八十九页（1）TN-C系统系统 在在TN-C系统中，保护线系统中，保护线 PE与中性线与中性线N合并为合并为PEN线，在三线，在三相负荷不平衡时，相负荷不平衡时，PEN线上有电流。因此所采用的保护装置要合适，线上有电流。因此所采用的保护装置要合适，当单相短路电流大于其整定电流的当单相短路电流大于其整定电流的1.5倍时，即能迅速动作；为倍时，即能迅速动作；为了保证在发生事故时有足够的单相短路电流，了保证在发生事故时有足够的单相短路电流，PEN线要有足线要有足够大的导线截面。够大的导线截面。CEEE,HUSTCEEE,HUST电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院本讲稿第四十五页，共八十九页CEEE,HUSTCEEE,HUST电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院L1L2L3PENNPEPE本讲稿第四十六页，共八十九页（2）TN-S系统系统 在在TN-S系统中，保护线和中性线分开用电设系统中，保护线和中性线分开用电设备外露可导电部分接到备外露可导电部分接到PE上。在正常工作时上。在正常工作时PE线线上没有电流，因此设备的外露可导电部分不呈现对地上没有电流，因此设备的外露可导电部分不呈现对地电压。一旦发生一相带电部分与设备的外露可导电部电压。一旦发生一相带电部分与设备的外露可导电部分短接事故，由于分短接事故，由于PE线的电阻很小，将产生很大的短线的电阻很小，将产生很大的短路电流使保护装置迅速切断电源。该方式比较安全，但路电流使保护装置迅速切断电源。该方式比较安全，但费用高。费用高。应用场所：应用场所：环境条件比较差的场所，也适用于数据处理、环境条件比较差的场所，也适用于数据处理、精密检测装置的供电系统。精密检测装置的供电系统。CEEE,HUSTCEEE,HUST电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院本讲稿第四十七页，共八十九页CEEE,HUSTCEEE,HUST电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院L1L2L3NPENPEPE本讲稿第四十八页，共八十九页（3）TN-C-S系统系统 在在TN-C-S系统中，系统中，PEN线自某点起分为保护线和中线自某点起分为保护线和中性线性线。共用部分截面铜芯不得小于。共用部分截面铜芯不得小于10mm2，铝芯不得，铝芯不得小于小于16mm2，如系电缆芯线，则不得小于，如系电缆芯线，则不得小于4mm2。应用场所：应用场所：环境较差的场所。环境较差的场所。要求要求PE线与线与N线分开后，不得再合并。线分开后，不得再合并。CEEE,HUSTCEEE,HUST电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院本讲稿第四十九页，共八十九页CEEE,HUSTCEEE,HUST电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院L1L2L3PENPENPENPE本讲稿第五十页，共八十九页2.TT系统的组成和特点系统的组成和特点 TT系统必须有一个直接接地点，一般是变压器或发电机的中系统必须有一个直接接地点，一般是变压器或发电机的中 性点。性点。如果没有中性点，必须有一根相线接地。如果没有中性点，必须有一根相线接地。特点特点（1）由于电源中性点是接地的，如发生一相接地故障（设备金属外壳与相线短）由于电源中性点是接地的，如发生一相接地故障（设备金属外壳与相线短接），这时故障电流主要经设备接地装置的接地电阻和电源中性点接地装置接），这时故障电流主要经设备接地装置的接地电阻和电源中性点接地装置的接地电阻构成回路，漏电设备对地电压和零线对地电的接地电阻构成回路，漏电设备对地电压和零线对地电 压分压分 别为：别为：此种接地方式导致了零线产生对地电压，而且和都可能远远超过安此种接地方式导致了零线产生对地电压，而且和都可能远远超过安全电压，当人体触及漏电设备或触全电压，当人体触及漏电设备或触 及零线都可能发生致命及零线都可能发生致命 的触电危险。的触电危险。CEEE,HUSTCEEE,HUST电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院本讲稿第五十一页，共八十九页（2）由于故障电流主要经电源接地点和设备外壳构成回路，）由于故障电流主要经电源接地点和设备外壳构成回路，其大小可简化为其大小可简化为 由于由于R0 和和Rb 都是欧姆级的数值，因此故障电流都是欧姆级的数值，因此故障电流Id不可能太大，假若不可能太大，假若R0 、Rb均为均为4时，时，Id也只有也只有27.5安，一般的过电流保护装置不能自动跳闸安，一般的过电流保护装置不能自动跳闸起保护作用。故一般情况下不采用起保护作用。故一般情况下不采用TT接地方式。接地方式。应用场所：应用场所：某些小负荷供电系统。此时用电设备的外露可导电部分采用各某些小负荷供电系统。此时用电设备的外露可导电部分采用各自的自的PE接地线；系统中要有快速切除接地故障的自动装置及接地线；系统中要有快速切除接地故障的自动装置及其他措施，并保证零线没有触电的危险。其他措施，并保证零线没有触电的危险。CEEE,HUSTCEEE,HUST电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院本讲稿第五十二页，共八十九页CEEE,HUSTCEEE,HUST电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院L1L2L3NNPE本讲稿第五十三页，共八十九页3.IT系统的组成和特点系统的组成和特点 IT系统的电源不接地或通过阻抗接地，电气设备的系统的电源不接地或通过阻抗接地，电气设备的 外露导电部分可直接接地或通过保护线接到接地体上。外露导电部分可直接接地或通过保护线接到接地体上。CEEE,HUSTCEEE,HUST电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院L1L2L3PE本讲稿第五十四页，共八十九页CEEE,HUSTCEEE,HUST电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院本讲稿第五十五页，共八十九页特特 点：点：（1）这种保护方式的实质是限制故障设备的对地电压，属故障电压保护。由于接地装置接地电阻Rb与人体电阻Rr并联，则一般情况下的对地电压为：Ud =式中，U电网相电压；Z电网每相对地绝缘的复数阻抗。因为Rb远小于 Z，所以设备对地电压大大降低。只要控制Rb小于4，即可在发生单相接地故障时，将漏电设备对地电压限制在安全范围之内，触电危险得以消除。CEEE,HUSTCEEE,HUST电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院本讲稿第五十六页，共八十九页（2）由于单相接地电流较小，发生单相接地后，系统还）由于单相接地电流较小，发生单相接地后，系统还 可继续运行。可继续运行。应用场所：煤矿等井下作业以及工厂等希望尽量少停电应用场所：煤矿等井下作业以及工厂等希望尽量少停电 的系统。的系统。IT系统可采用如下保护器：系统可采用如下保护器：绝缘监视器绝缘监视器 过电流动作保护器过电流动作保护器 剩余电流动作保护器（又称漏电断路器）剩余电流动作保护器（又称漏电断路器）CEEE,HUSTCEEE,HUST电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院本讲稿第五十七页，共八十九页四、低压系统的接地与接零保护四、低压系统的接地与接零保护四、低压系统的接地与接零保护四、低压系统的接地与接零保护（一）接地保护（一）接地保护 接地保护是将电器正常运行中不带电的金属外壳与接地装置间作良好的金属连接，接地保护是将电器正常运行中不带电的金属外壳与接地装置间作良好的金属连接，防止当电器的绝缘损坏时，外壳带电，发生人身触电事故。电器经接地保护后，防止当电器的绝缘损坏时，外壳带电，发生人身触电事故。电器经接地保护后，当人再触及带电的电器金属外壳时，因有良好的接地并联电器存在，使通过人当人再触及带电的电器金属外壳时，因有良好的接地并联电器存在，使通过人体的电流大为减少。体的电流大为减少。CEEE,HUSTCEEE,HUST电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院本讲稿第五十八页，共八十九页l 电气设备的外壳没有接地保护电气设备的外壳没有接地保护 当人体触及这个外壳时，就会有电流流过人体当人体触及这个外壳时，就会有电流流过人体 CEEE,HUSTCEEE,HUST电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院本讲稿第五十九页，共八十九页l 电气设备的外壳采用保护接地电气设备的外壳采用保护接地 CEEE,HUSTCEEE,HUST电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院本讲稿第六十页，共八十九页CEEE,HUSTCEEE,HUST电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院本讲稿第六十一页，共八十九页（二）接零保护（二）接零保护 将电气设备的外壳直接接到系统的零线上将电气设备的外壳直接接到系统的零线上，此时设备的相线接壳，就，此时设备的相线接壳，就相当于单相短路，短路电流以零线为闭合回路，不受接地电阻的限制，相当于单相短路，短路电流以零线为闭合回路，不受接地电阻的限制，因此流过保护设备的电流会比保护接地时大，使保护设备能很快动作，因此流过保护设备的电流会比保护接地时大，使保护设备能很快动作，切除故障。切除故障。CEEE,HUSTCEEE,HUST电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院本讲稿第六十二页，共八十九页（三）零线重复接地（三）零线重复接地 保护接零的三相四线系统中，当零线断线并发生一相碰壳故保护接零的三相四线系统中，当零线断线并发生一相碰壳故障时，接在断线后的所有电器的外壳上，都将出现接近相电压障时，接在断线后的所有电器的外壳上，都将出现接近相电压的对地电压，是非常危险的。因此对三相四线制低压系统的零的对地电压，是非常危险的。因此对三相四线制低压系统的零线，除了在电源中性点进行工作接地外，还必须对零线的其他线，除了在电源中性点进行工作接地外，还必须对零线的其他地方进行多点的重复接地，对人身安全可以起到一定保护作用。地方进行多点的重复接地，对人身安全可以起到一定保护作用。CEEE,HUSTCEEE,HUST电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院本讲稿第六十三页，共八十九页CEEE,HUSTCEEE,HUST电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院L1L2L3N(PE)重复接地L1L2L3N(PEN)N重复接地PEL1L2L3N(MN)重复接地工作接地保护接地a)TN-C系统重复接地 b)TN-S系统重复接地c)TN-C-S系统重复接地 d)TT系统重复接地(PEN)重复接地L1L2L3N本讲稿第六十四页，共八十九页 同一系统中只能采用一种保护方式，若同一系同一系统中只能采用一种保护方式，若同一系统中有的电器保护接地，有的电器保护接零，统中有的电器保护接地，有的电器保护接零，则当接地的电器发生一相碰壳故障时，零线电则当接地的电器发生一相碰壳故障时，零线电压升高，而使所有接零电器的外壳都带上危险压升高，而使所有接零电器的外壳都带上危险的电压，是不允许的。的电压，是不允许的。CEEE,HUSTCEEE,HUST电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院本讲稿第六十五页，共八十九页1）不允许在）不允许在TN方式的三相四线低压电网中混用方式的三相四线低压电网中混用TT方方 式。式。若特殊需要采用若特殊需要采用TT方式时，则要求线路上必方式时，则要求线路上必 须装有快速切除接地故障的自动保护装置。须装有快速切除接地故障的自动保护装置。2）在三相四线制低压电网中，应采取接零保护。）在三相四线制低压电网中，应采取接零保护。3）工厂厂房或其它建筑物内，如有接地电网和不接地）工厂厂房或其它建筑物内，如有接地电网和不接地 电网的两种供电方式，则应分别采取保护接零措施电网的两种供电方式，则应分别采取保护接零措施 和保护接地措施。考虑到二者的接地装置总是通过和保护接地措施。考虑到二者的接地装置总是通过 各种金属构件、管道等多次连接起来的，因此允许各种金属构件、管道等多次连接起来的，因此允许 二种方式共用一套接地装置，接地电阻应符合其中二种方式共用一套接地装置，接地电阻应符合其中 最小值的要求。最小值的要求。CEEE,HUSTCEEE,HUST电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院电气与电子工程学院保护方式选择：本讲稿第六十六页，共八十九页4）电力设备的下列金属部分，除另有规定者外，均应接地）电力设备的下列金属部分，除另有规定者外，均应接地 或接零；或接零；（1）电机、变压器及其他电器的金属底座和外壳；互感器）电机、变压器及其他电器的金属底座和外壳；互感器 的