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第5章保护接地与保护接零

第5章保护接地与保护接零

电工作业安全技术培训
第五章 保护接地与保护接零
六．接地装置检查和维护
1.接地装置检查周期
（1）变配电站接地装置每年检查一次，并于干燥季节每年检 查一次接地电阻； （2）车间电气设备的接地装置每两年检查一次， （3）防雷接地装置每年雨季前检查一次，避雷针的接地装置 每5年测量一次接地电阻： 年恻量一次接地电阻 （4）手持电动工具的接零线或接地线每次使用前进行检查。 （5）有腐蚀性上坡内的接地装置每5年局部挖开检查一次。
电工作业安全技术培训
第五章 保护接地与保护接零
第一节 接地与保护接地的概念
二、名词解释： 1.中性线N一引自电源中性点的导线。
其功能有： （1）用来通过单相负载的工作电流； （2）用来通过三相电路中的不平衡电流 （3）使不平衡三相负载上的电压相等 （4）当设备金用外壳与之相连之后，能防止人体 间接触电。
电工作业安全技术培训
第五章 保护接地与保护接零
第三节 保护接零
一、保护接零的原理：
说明：在电源电压低于1000V、中性点接地的 配电系统中，应采取用保护接零，即把设备的金属 外壳和电源的中性线（零线）相联接。称之为TN— C系统。这种系统保护零线与工作零线合用一根零 线（用PEN表示），在三相负载基本平衡的一般工 业中应用。
电工作业安全技术培训
第五章 保护接地与保护接零
第三节 保护接零
L1 L2 L3 PEN
保护接零图
电工作业安全技术培训
第五章 保护接地与保护接零
第三节 保护接零
三、重复接地
在保护接零系统中重复接地的作用： 1.在中性点直接接地的低压系统中，降低漏电设备
对地电压、减轻零线断线时的危险性，确保接零
安全可靠。当系统中发生零线断线时，在一定程
接地与接零安全课程PPT课件

接地与接零安全课程PPT课件

系统的N线； 5）金属钢管可作为中性线使用。
第38页/共46页
五、接地故障火灾的预防
1、接地故障火灾
a：接地装置不良，引起火灾 b：接地完善，可故障得不到及时切除，故障 电流使设备发热，产生电弧和火花，引起火灾 。
第39页/共46页
五、接地故障火灾的预防 1、接地故障火灾 2、接地故障火灾的预防措施 a：接地系统设计时综合考虑 b：保证接地装置的安全 c：等电位连接 d：装设漏电保护器 e：通过降低接地电阻来降低接触电压
第15页/共46页
二、对地电压、接触电压和跨步电压 4、接触电压和跨步电压的允许值 一般干燥环境条件下，取50V为接触电压和跨步电压的允
许值。
第16页/共46页
二、低压配电系统的接地形式 （国际电工委员会规定）
第17页/共46页
二、低压配电系统的接地形式 接地系统文字符号代表意义：
T—表示电源设备中性点直接接地； I—表示电源设备中性点和所有带点部分不接地与大地绝 缘经高阻抗接地； N—表示电气设备的外露导电部分，通过保护线（PE线） 与大地直接作电气连接，并且此接地点与电源中性点的接 地点无电气联系。 S—表示中性线（N线）和保护线（PE）线是分开使用的 ； C—表示中性线（N线）和保护线（PE）是合一兼用的。
第20页/共46页
二、低压配电系统的接地形式 （国际电工委员会规定）
2、IT系统：电源中性点不直接接地，用电设备正常 不带电的外露可导电部分，通过保护线与接地体做良 好的连接
第21页/共46页
IT系统
IT
电气设备外露导电部分接地与电 源系统的接地无电气联系
电源系统所有带电部分无直接接地
第22页/共46页
第31页/共46页
TN系统
保护接地与保护接零的区别与联系 ppt课件

保护接地与保护接零的区别与联系 ppt课件


保护接地的实质和关键
实质：通过接地电阻与人身电阻的并联，使 整体电阻下降。当发生漏电时，降低人体触 电电流。 关键：接地电阻越小越好。
保护接地 --- 局限性
在电源中性点直接接地的系统中，保护接 地有一定的局限性。这是因为在该系统中， 当设备发生碰壳故障时，便形成单相接地 短路，短路电流流经相线和保护接地线、 电源中性点接地装置。如果接地短路电流 不能使熔丝可靠熔断或自动开关可靠跳闸 时，漏电设备金属外壳上就会长期带电， 也是很危险的。
保护接零的基本作用是当某 相带电部分碰连设备外壳时， 通过设备外壳形成该相对零 线的单相短路，短路电流促 使线路上过电流保护装置迅 速动作，把故障部分断开电 流，消除触电危险。 保护接零的实质是提高动作 电流，而保护接地的实质是 降低人身触电电压。

保护接零（范围）
定义
不采用情况 采用情况 实质 适用范围 存在问题 注意事项

ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
三相三线制供电系统(中性点不接地系统)采用保护 接地可靠。 对三相四线制系统，采用保护接地十分不可靠。一 旦外壳带电时，电流将通过保护接地的接地极、大 地、电源的接地极而回到电源。因为接地极的电阻 值基本相同，则每个接地极电阻上的电压是相电压 的一半。人体触及外壳时，就会触电。所以在三相 四线制系统中的电气设备不推荐采用保护接地，最 好采用保护接零。

对三相四线制，如果采用保护接零， 当设备漏电时，将变成单相短路，造 成熔断器熔断或者开关跳闸，切除电 源，就消除了人的触电危险。因此采 用保护接零是防止人身触电的有效手 段。 图例

保护接零（实质）
定义
不采用情况 采用情况 实质 适用范围 存在问题 注意事项
保护接地与保护接零

保护接地与保护接零


故障当时电（动见机右等图设）备，发金生属“外碰壳壳”o
将相线与零线直接接通，单相 接地故障变成单相短路。
U V W PEN
短路电流的数值足以使 安装在线路上的熔断器或其 他过流保护装置动作，从而 切断电源。
注意：当设备发生碰 壳短路到过电流保护装置 动作切断电源的时间间隔
工作接地电阻R0
中性点直接接地系统采用的保护接零
第九页，编辑于星期六：十六点 十分。
3. 保护接地在IT系统中的作用
如右图所示，
当电气设备的绝缘
o
损坏使外壳带电时，
接地短路电流经接
地体和人体同时流 过。
Z
Z
Z
由于人体的电阻要 比接地电阻RE大数百 倍，流经人体的电流 也比流过接地体的电 流小数百倍。当接地 电阻极小时，流过人 体的电流几乎等于零。
U
V
这种系统的零线N和保护线 PE
W
合为一根保护零线PEN。所有设
PEN
备的外露可导电部分均与PEN
连接，如右图所示。
优点：投资较省，节约导线。
三相负载
单相负载
TN—C 低压配电系统
第十六页，编辑于星期六：十六点 十分。
缺点：
U
V
当PEN线断线时，在断线点P以后
W
的设备外壳上，由于负载中性点偏
PEN
二、名词解释 1. 中性线 N——引自电源中性点的导线。其功能有：
用来通过单相负载工作电流；用来通过三相电路中的 不平衡电流；使不平衡三相负载上的电压均等；与设 备外壳相连，防止人体间接触电。
2. 保护线 PE——以防止触电为目的而用来与设备 或线路的金属外壳、接地母线、接地端子、接地 极、接地金属部件等作电气连接的导线或导体。
配电系统保护接地、保护接零型式幻灯片PPT

配电系统保护接地、保护接零型式幻灯片PPT


第四节 低压配电系统接地方式
按照IEC（国际电工委员会）以及 GB50054-95《低压配电设计规范》规定 ，低压供电系统的接地型式按配电系统和 电气设备不同的接地组合分类。其一般由 两个字母组成，必要时可加后续字母，其 共有五种型式：
① IT系统 ② TT系统 ③ TN系统 （TN-S系统 TN-C系统 TN-C-S系统
TN—C—S系统安全评价（续）
d. 对 PE 线除了在总箱处必须和 N 线相接以外，其他各分 箱处均不得把 N 线和 PE 线相联， PE 线上不许安装开 关和熔断器。 通过上述分析， TN-C-S 供电系统是在 TN-C 系统上 临时变通的作法。当三相电力变压器工作接地情况良好 、三相负载比较平衡时， TN-C-S 系统在施工用电实践 中效果还是可行的。但是，在三相负载不平衡、建筑施 工工地有专用的电力变压器时，必须采用 TN-S 方式供 电系统。
④ IT系统安全评价：
a. 供电的可靠性高 b. IT 方式供电系统在供电距离不是很长时、对地
电容不大情况下，安全性好。 c. 了，此时会增加触电危险性。 d. 抑制过电压能力差。 e. 单相接地时，由于短路电流较小，不易检测出
故障，保护装置可能不动作。 f. 单相接地时，另两相电压升高，对绝缘不利，
TT 系统
③ TT系统安全评价：
1)当电气设备的金属外壳带电（相线碰壳或设备绝缘 损坏而漏电）时，由于有接地保护，可以大大减 少触电的危险性。但是，低压断路器（自动开关 ）不一定能跳闸，造成漏电设备的外壳对地电压 高于安全电压，属于危险电压。
2）当漏电电流比较小时，即使有熔断器也不一定能 熔断，所以还需要漏电保护器作保护，困此 TT 系统难以推广。
c. ＴＮ—Ｃ系统应将ＰＥＮ线重复接地，其作用是当接零 的设备发生相与外壳接触时，可以有效地降低零线对地 电压。
保护接地与保护接零

保护接地与保护接零

保护接地与保护接零一、保护接地（一）保护接地定义：将电气设备正常时不带电的，但可能带有危险电压（36V以上）的金属外壳、构架等与埋设在地下的接地极用金属线连接起来，以减少漏电时金属外壳对地的电压的设施叫保护接地。

保护接地一般用于中性点不接地系统，井下接地网接地电阻值≯2Ω（二）保护接地作用：在井下电网中，当电气设备内部绝缘损坏而使内部某相带电体碰壳时，外壳便成为带电体，若人体碰触外壳，故障电流将会通过人体和接地装置并联入地，再经过电网对地的绝缘电阻和电容回到电源，接地装置起到分流作用，大大降低流经人体的故障电流，确保人身安全。

（三）接地装置的定义：接地极以及与它相连接的接地线称接地装置。

（四）接地装置的规格：1、接地极规格（1）主接地极设置在井下主副水仓，采用钢板制作：S≮0.75m²，δ≮5mm （2）局部接地极设置在巷道水沟或其他就近的潮湿处：钢板制作：S≮0.6m²，δ≮3mm钢管制作：Ø≮35mm，L≮1.5m，钻20个Ø≮5mm的透眼，垂直埋设，深度1.5m Ø≮22mm，L≮1m，钻10个Ø≮5mm的透眼，2根，垂直埋设，深度≮0.75m，两根接地极相距5m以上2、辅助接地母线：（1）采用裸铜线：S≮25mm²（2）采用镀锌铁线：S≮50mm²（3）采用扁钢：截面积S≮50mm²,δ≮4mm3、接地线的连接用M10mm以上的镀锌螺栓加防松装置（弹簧垫、螺帽）或双螺帽，扁钢连接时连接处不少于两道紧固螺栓，铜线同扁钢连接时加用卡爪或平垫。

（五）下列地点应装设局部接地极1、采区变电所（包括移动变电站和移动变压器）2、装有电气设备的硐室和单独装设的高压电气设备3、低压配电点或装有3台以上电气设备的地点4、无低压配电点的采煤工作面巷道以及变电所单独供电的掘进工作面，至少分别设置1个局部接地极5、连接高压动力电缆的金属连接装置二、保护接零（一）保护接零定义：把在故障状态下可能呈现危险的对地电压的设备金属外壳同电网的零线可靠地连接起来，称电气设备的保护接零。

建筑电气基础课件—保护接地与接零

建筑电气基础课件—保护接地与接零


图17．14多个电气设备的接地连接示意图 (a)错误；(b)正确
2)接地支线与金属构架的连接。接地支线与电气设备的金属外壳及其他金属 构架连接时(如是软性接地线则应在两端装设接线端子)，应采用螺钉或螺栓 进行压接，其安装做法如图17—15所示。
17．15设备金属外壳或金属构架与接地线的连接 (a)电器金属外壳接地；(b)金属构架接地 1一电气金属外壳或金属构架；2一连接螺栓； 3一接地支线；4一镀锌垫圈；5一弹簧垫圈
避雷装置的接地电阻一般为30、20、10Ω，特殊情况要求在4Ω以下，具体数 据按设计确定。如不符合要求则应采取措施直至测量合格。《建筑物防雷设 计规范》(GB 50057~94)中对三类防雷建筑物的接地电阻都作了明确规定。 第一类防雷建筑物独立避雷针、架空避雷线或架空避雷网应有独立的接地装 置，每一引下线的冲击接地电阻不宜大于10Ω。在土壤电阻率高的地区，可 适当增大冲击接地电 阻。防雷电感应的接地装置应和电气设备接地装置共用，其工频接地电阻不 应大于10Ω。 屋内接地干线与防雷电感应接地装置的连接，不应少于两处。 架空金属管道在进出建筑物处，应与防雷电感应的接地装置相连。距离建筑 物100m 内的管道，应每隔25m左右接地一次，其冲击接地电阻不应大于20Ω，并宜 利用金属支架或钢筋混凝土支架的焊接、绑扎钢筋网作为引下线，其钢筋混 凝土基础宜作为接地装置。
17—8
垂直接地体的布置形式 (a)剖面；(b)平面
17—9 垂直接地体的制作 (a)角钢；(b)钢管 2)垂直接地体的安装。安装垂直接地体时一般要先挖地沟，再采用打桩 法将接地体打入地沟以下。接地体的有效深度不应小于2m，垂直接地 体的安装如图17—10所示。
17—10 垂直接地体的埋设 3)连接引线和回填土。接地体按要求打桩完毕后，即可进行接地体的连接和回填 土。
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第三节 保护接零
一、保护接零原理
电气设备正常工作时，零线不带电，由于外壳与电源零线连接， 人体触摸设备外壳并没有危险。
“碰当壳电”动故机障等时设（备见发右生图），o 金属外壳将相线与零线直接 接通，单相接地故障变成单 相短路。
U V W PEN
短路电流的数值足以使
安装在线路上的熔断器或其
他过流保护装置动作，从而
设人体电阻RN ＞＞R0(接 地电阻)，Rb＞＞RN（零线电 阻）时，RΦ—相线电阻，RN— 零线电阻，若相线截面为零线 的2倍，则RN=2RΦ，利用欧姆 定律可以求出此时人体承受的 电压Ub=147V。
通过上述分析，我们可以 知道，保护接零的有效性在于 线路的短路保护装置能否在碰 壳短路故障发生后灵敏的动作 迅速切断电源。
2. 在中性点不直接接地的电网中，电气设备不接地的危险性
如右图所示的中 性点不接地的电网 中，没有接地保护 的电气设备发生碰 壳故障。
在中性点不接地 的电网中，发生碰 壳事故时，人触及 设备外壳，电流流 过人体的途径为：
o
Xc
Xc
Xc
在中性点直接接地的电力系统中发生碰壳故障
设备外壳→人身→其他两相线路对地电容→ 另外两相电相电源。
排方式，TN系统可分为三种形式。
1. TN—C系统
U
V
这种系统的零线N和保
W
护线 PE 合为一根保护零线
PEN
PEN。所有设备的外露可导
电部分均与PEN连接，如右
图所示。
优点：投资较省，节约导线。
三相负载
单相负载
TN—C 低压配电系统
缺点：
U V
当PEN线断线时，在断线点
W
P以后的设备外壳上，由于负载
电阻很小，接地短
路电流流过时，所
产生的压降也很小， Z
Z
故外壳对大地的电
Z
压也很低，人站在
大地上去碰触外壳
时，人体所承受的
电压很低，不会有
危险。
在IT系统中发生碰壳故障时保护接地的作
用
4. 保护接地在TT系统中的作用
右图所示为TT系统采用 o 保护接地极其等效电路。
通过等效电路图我们可以 看出人体电阻和保护接地电阻 的关系为并联，然后与中性点 接地电阻串联，一般情况下 设RE=R0=4Ω，Rb=1700Ω，在 380/220V电网中，利用欧姆定 律可以求出，接地故障电流 IE=27.5A，人体承受的电压 UE=Ub=110V。流过人体的电 流Ib=65mA＞30mA。
当线路电压较低，线路的对地电容容抗Xc较大，流 过人体的电流很小，对人体危害不大；
但当线路电压较高，但当线路电压较高时，线路对 地电容的容抗较小，所有这时流过人体的电流就 会较大，对人的危害就会很大。
由上可知，不接地的电气在发生碰壳故障时，一旦 有人触及其外壳，也有可能造成人身触电。
3. 保护接地在IT系统中的作用
我国电力系统中性点接地方式主有 哪几种？
（1）中性点不接地系统——适用3～60KV系统； （2）中性点经消弧线圈地系统——适用3～60KV
系统，可避免电弧过电压的产生； （3）中性点直接接地系统——适用110KV以上及
380KV以下低压系统；
第二节 保护接地
由上述分析，可知在中性点直接接地的电网 中，电气设备一旦发生碰壳故障，电气设 备不接地，人体接触电气设备外壳，则会 发生触电事故。
切断电源。
注意：当设备发生碰
工作接地电阻R0
壳短路到过电流保护装置 动作切断电源的时间间隔
中性点直接接地系统采用的保护接零
内，触及设备外壳的人体 也会承受一定电压，因此有一定的危险性。
当设备外壳发生碰壳故障 o 时，在保护装置还没有断电的 过程中，如果有人接触电气设 备的外壳，流过人体的电流及 加在人体的电压可以通过右图 的等效电路图求出
R0
RE
中性点直接接地系统采用保护接地的危险
注意，在大多数情况下，27.5A的
故障电流不足以使电路的过流保护装
置动作，这将使用电设备外壳长期存 U相=220V
在110V的对地电压，这对人体是很不
R0
RE
IE Rb
Ib
安全的。
等效电路
结论：
保护接地主要应用于中性点不接地或阻（保护接地电阻）对大电 阻（人体电阻）的强分流作用。因此，接地电阻的数值对于保护的效果 是最至关重要的！
二、保护接地电阻的确定 1. 中性点不接地的380/220V系统，要求RE≤4Ω；当变压器容量在
100KVA以下时，可放宽到RE≤10Ω。 2. 中性点不接地或经消弧线圈接地的高压系统RE≤10Ω。
3. 中性点直接接地的高压系统（额定电压在100KV及以上），设备 外壳接地并要求接地电阻不大于0.5Ω。
保护接地与保护接零概要
第一节 接地与保护接地的概念
一、接地与接地的方式
接地：出于不同的目的，将电气装置中某一部位经
接地线和接地体与大地做良好的电气连接， 称为接地。
类型：根据接地的目的不同，分为：
1 工作接地是指为运行需要而将电力系统或设备的某一点 接地，如变压器中性点直接接地等；
2保护接地是指为防止人身触电事故而将电气设备的某一 点接地，如将电气设备的金属外壳接地等。
W N
如右图所示， 当电气设备的绝 缘损坏使外壳带 电时，接地短路 电流经接地体和 人体同时流过。
由于人体的电阻 要比接地电阻RE大 数百倍，流经人体的 电流也比流过接地体 的电流小数百倍。当 接地电阻极小时，流 过人体的电流几乎等 于零。
o
Z
Z
Z
RE
在IT系统中发生碰壳故障时保护接地的作用
o
设另外，由于接地
PEN
中性点偏移，可能出现危险电压。
更为严重的是，若断线点后 某一设备发生碰壳故障，开关保 护装置不会动作，致使断线点后 所有采用保护接零的设备外壳上 都将长时间带有相电压。（如右 图）
三相负载
单相负载
断线点后面所有接零设备外壳上将出现危险电压
2. TN—S系统
U
TN—S系统的零线N和保
V
护线 PE 是分开设置的，所
U V W PEN
工作接地电阻R0
中性点直接接地系统采用的保护接零
RΦ
U=220V
RN
Rb
R0
保护接零电路的等效电路
二、接零保护的三种形式
什么是TN系统？
是指电源的中性点接地，负载设备的外露可导电部分通过保护
线连接到此接地点的低压配电系统。“T”表示电源中性点直接接地，
“N”表示电气设备金属外壳接零。根据零线N和保护线PE不同的安