电力系统中的接地和接零
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保护接零和保护接地的适用范围保护接零和保护接地是电力系统中的两个重要概念,其适用范围主要包括以下方面。
一、保护接零的适用范围保护接零是为了保护电力设备、人身安全以及防止电路故障产生电弧等危险。
一般来说,保护接零的适用范围包括:1. 变压器中性点保护变压器中性点是电力系统中一个重要的关键部位,保护接零可以避免中性点接地故障导致的电缆及设备损坏,减少事故的发生。
2. 发电机、电动机接地保护电机的接地故障会导致电机绕组和定子损坏,同时也会对整个电力系统造成不良的影响,如保护接零,可以避免电机接地故障对负荷的影响。
3. 计量、保护装置及控制系统接零计量、保护装置及控制系统接零是保证电力系统正常运行的重要部分,保护接零可以保证设备接地稳定,减少故障的发生。
4. 各种设备的接地保护各种设备的接地保护包括:开关设备、电缆接头、插头插座、配电设备及绝缘材料等,保护接零可以有效地防止设备渗漏电流等问题,降低安全事故的发生。
二、保护接地的适用范围保护接地是为了避免电路中因绝缘故障等原因引起的电流过大而导致设备损坏、火灾等危险。
一般来说,保护接地的适用范围包括:1. 变电站、变电所、配电室的接地保护变电站、变电所、配电室等电力设施的接地保护是电力系统中必不可少的一部分,保护接地可以有效避免因设备绝缘故障而产生的电流过大的问题。
2. 配电线路、电缆、绝缘材料等的接地保护配电线路、电缆、绝缘材料等都需要进行接地保护,以防止绝缘故障引起的电流过大,保护接地可以有效避免因此产生的危险。
3. 各种设备的接地保护各种设备的接地保护也是保护接地的重要适用范围,如发电机、变压器、开关设备、电缆接头、插头插座、绝缘材料等等都需要进行接地保护,以保证设备的正常运行。
保护接零和保护接地在电力系统中都有着广泛的适用范围,对于保障电力设备的正常运行和人身安全都至关重要。
在电力系统中不能同时存在保护接零与保护接地的原因
在中性点不接地的系统中应该采用保护接地。
如果采用保护接零,当系统发生一相碰地时,系统可照常运行,这时大地与碰地的端等电位,会使所有接在零线上的电气设备外壳呈现对地电压,相当于相电压,非常危险,也就是说此时大地为一相线,零线对地的电压不再是0V,而是220V
中性点接地的供电系统中不宜采用保护接地而采用保护接零。
因为如果采用保护接地,则万一某相碰壳,电流为220/(4+4)=27.5A(4分别为系统接地装置和保护接地的接地电阻),这样大的故障电流可使额定电流在10A以下的熔体迅速熔断,从而使故障点脱离电源,但许多电气设备的熔体额定电流比较大,故障电流不足以把熔体熔断。
这样电气设备的外壳就长期有电流流过,外壳对地电压为27.5×4=110V,此电压对人体是不安全的。
如果保护接地的接地电阻较大,则故障电流更小,熔体更不容易熔断,而外壳的对地电压则更高,也就更危险
所以同一用电设备只能采用保护接零或保护接地
另外:由同一台变压器供电的低压设备中不可同时采用保护接零和保护接地。
因为:当采用保护接地的设备绝缘损坏碰壳,而故障电流又不足以把熔体熔断时,会使零线上出现对地电压,使有保护接零的设备上都带有危险电压。
接地保护与接零保护接地保护:为防止因电气设备绝缘损坏而遭受触电危险,将电气设备得金属外壳与接地体相连,称为接地保护。
接零保护:为防止因电气设备绝缘损坏而使人身遭受触电危险,将电气设备得金属外壳与变电器中性线相连接就称为接零保护。
接地:在电力系统中,将电气设备与用电装置得中性点、外壳或支架与接地装置,用导体作良好得电气联接叫接地。
接零:将电气设备与用电装置得金属外壳与系统零线相连接叫做接零。
接地与接零得目得:一就是为了电气设备得正常工作(工作性接地),另一目得就是为了人身与设备得安全(保护性接地与接零)接地保护适用于三相三线或三相四线制得电力系统。
在这种电网中,凡由于绝缘破坏或其它原因而可能呈现危险电压得金属部份,例如变压器、电动机以及其它电器等得金属外壳与底座均可采用接地保护。
(一般电厂均采用三相四线制系统)接零保护适用于三相四线制中性点直接接地得低压电力系统中,电气设备外壳可采用接零保护。
当采用接零保护时,除电源变压器得中性点必须采取工作接地以外,同时对零线要在规定得地点采取重复接地。
中性点:发电机、变压器与电动机得三相绕组星形联接得公共点称为中性点,如果三相绕组平衡,由中性点到各相外部接线端子间得电压绝对值必然相等.零点:如果中性点就是接地得则该点又称为零点。
中性线:从中性点引出得导线称作中性线;而从零点引出得导线称作零线。
三相五线制系统:三相四线制系统中,除中性线之外,再从电源中性点单独引出一根保护线(PE线)所形成得系统,称为三相五线制系统。
,通常用在低压配电系统中。
中性线具有如下功能:用来接使用相电压得设备;用来传导三相不平衡电流与单相电流;用来减少负荷中性点得电压偏移。
PE线功能:保障人身安全,防止发生触电及带电外壳时得触电事故.通过保护线(PE),将设备得外露可导电部份得金属外壳接到电源中性点得接地点去。
当电气设备发生单相接地时,即形成单相短路,使设备或系统得保护装置动作,切除故障设备,防止人身触电。
电气设备接地及接零的一般管理规定在日常的电源设备安装、UPS(EPS)及其控制系统等设备安装、调试、检查、验收过程中,为保证电气设备安全可靠工作,防止电气工作中的触电事故发生,确保人员生命安全和电气设备运行安全,均应在安全技术上满足接地或接零要求。
电气设备在接地、接零方面如何进行规范施工与检查、应用,是大家必须认真对待的。
1 名词术语(1)接地:将电力系统或建筑物中电气装置、设施的某些导电部分,经接地线连接至接地极。
(2)工作接地(系统接地):在电力系统电气装置中,为运行需要所设的接地(如中性点直接接地或经其他装置接地等)。
(3)保护接地:电气装置的金属外壳、配电装置的构架和线路杆塔等,由于绝缘损坏有可能带电,为防止其危及人身和设备的安全而设的接地。
(4)雷电保护接地:为雷电保护装置(避雷针、避雷线和避雷器等)向大地泄放雷电流而设的接地。
(5)防静电接地:为防止静电对易燃油、天然气贮罐和管道、气体等的危险作用而设的接地。
(6)接地极(接地体):埋入地中并直接与大地接触的金属导体,称为接地极。
接地体分为自然接地体和人工接地体两种。
兼作接地极用的直接与大地接触的各种金属构件、金属井管、钢筋混凝土建(构)筑物的基础、金属管道和设备等称为自然接地极。
(可燃液体及可燃或易爆气体的管道不可作为自然接地体)。
人工接地体通常采用钢管角钢垂直打入土壤中,也可用扁钢或圆钢平埋土壤中做成。
(7)接地线:电气装置、设施的接地端子与接地极连接用的金属导电部分。
(8)接地装置:接地线和接地极的总和。
(9)接地网:由垂直和水平接地极组成的供发电厂、变电站使用的兼有泄流和均压作用的较大型的水平网状接地装置。
(10)集中接地装置:为加强对雷电流的散流作用、降低对地电位而敷设的附加接地装置,一般敷设3-5根垂直接地极。
在土壤电阻率较高的地区,则敷设3-5根放射形水平接地极。
(11)接地电阻:接地极或自然接地极的对地电阻和接地线电阻的总和,称为接地装置的接地电阻。
电气设备接零、接地管理规定
根据电气安全相关法规和标准,电气设备接零和接地管理主要包括以下几个方面的规定:
1. 设备接零规定:电气设备的接零是指设备的金属外壳或导电部件与大地接触,通常使用专用的接零导线将设备接地。
根据不同的电气设备类型和用途,接零的要求会有所不同,一般要求设备的接零电阻应不大于一定值,以确保设备能够有效地将电流引导到大地上。
2. 设备接地规定:电气设备的接地是指设备与大地之间建立可靠的电气连接,用以保护人身安全和设备的正常运行。
根据国家标准和技术规范,电气设备的接地应采用可靠的导线进行接地,并符合一定的接地电阻要求。
3. 接零与接地的联结规定:在电气设备的设计和安装中,接零与接地的联结应符合相关规范的要求。
联结应采用低电阻的导线或连接器进行,并经过良好的接触处理,以确保联结的可靠性和接地系统的良好运行。
4. 接零、接地的检测与测量:为确保接零和接地的有效性,需要对设备的接零和接地进行定期的检测与测量。
检测和测量应使用专用的测试仪器,按照相关的标准和规程进行,并定期进行维护和校准。
5. 接零、接地管理的文件记录:为了追溯接零、接地管理的过程和结果,需要对接零和接地相关的工作进行文件记录。
记录应包括设备的接零、接地测试和测量结果、维护和修理记录等。
总之,电气设备的接零和接地管理是保障电气设备安全运行的重要环节,需要遵循国家相关法规和标准的要求进行。
接零和接地的区别与相同点零线与地线被人们混为一谈,有人认为零线就是地线,反之,地线也就是零线。
其实这是一种错误的认识,那么零线与地线有什么区别呢? 零线与地线并不是同一概念,零线是中线的俗称,是电力部门提供的工作线路。
就是说我们每家每户使用的两线照明线路,一线称相线(火线),另一线则是中线(零线)。
目前电力系统的供电方式绝大部分是采用三相四线制。
为减小电能的损失,在输电过程中采用远距离高压输电,即三相输电,到城镇通过变压器降为市电单相220V和三相380V供给不同的用户,中线(零线)就是三相高压输入变压器变为四线低压供给用户的工作线路之一。
地线是接地装置的简称,地线又分为工作接地和安全性接地,其中安全性接地又可分为保护接地、防雷击接地和防电磁辐射接地。
1.工作接地是用它完成回路使设备达到性能要求的接地线。
如六、七十年代农村家家户户使用的广播有一根地线,而且接地处要经常用水淋湿。
工作接地是把金属导体铜块埋在土壤里,再把它的一点用导线引出地面,这就建成了接地系统,地线要求接地电阻≤4Ω。
2.保护接地为防止人们在使用家电及办公等电子设备时发生触电事故而采取的一种保护措施。
家用电器和办公设备的金属外壳都设有接地线,如其绝缘损坏外壳带电,则电流沿着安装的接地线泄入大地,以达到安全的目的,否则会给人身安全造成危害。
用电规程规定保护接地电阻应≤4Ω,而人体的电阻一般大于2000Ω,根据欧姆定律,绝缘损坏时通过人体的电流仅为总电流的1/500,从而起到保护作用。
(电压越高,人体电阻越小,也就是说,在大电压的情况下,很有可能你成了地线,电流回从你的身体上泻下)3.防雷击接地为防止在雷雨季节,高大建筑物,各类通信系统以及架于建筑物上的各种天线和其它一些设施被雷击,需加装避雷针,然后用导线将其引到安装的防雷击接地系统。
4.防电磁辐射接地在一些重要部门为防止电磁干扰,对电子设备加装屏蔽网,安装的屏蔽网要接入相应的接地系统,并要求接地电阻≤4Ω。
电力系统中的接地保护和接零保护在中职技校多年的电工教学中, 发现许多学生对电力系统中 的接地保护和接零保护概念比较模糊, 有些学生在加入工作后还 联系咨询这方面的知识。
如接地、接零保护的工作原理;什么情 况下用接地保护, 什么情况下用接零保护; 什么时候可以重复接 地,什么时候不可以重复接地等。
对于这方面的知识,在此作简 要阐述。
现今,接地、接零电力系统多采用国际电工委员会( IEC ) 规定的标准,分有IT 、TT 、TN 三种基本形式的系统,其中统又细分为TN-C TN-S 和TN-C-S 系统。
国际电工委员会规定的 中:( 1)第一个字母反映电力系统对地关系, T 表示中性点直接接地, I 表示电源中性点没有工作接地或经过高阻抗接地;(2)第二个字母反映负载侧的对对地关系, T 表示 负载采用接地保护,但它与系统中的其他任何接地点相互独立,N 表示负载采用接零保护;(3)第三个字母反映工作零线(N ) 与保护零线(PE )的组合关系,C 表示工作零线与保护零线是合 一的,称保护零线(PEN ,S 表示工作零线与保护零线是严格 分开的。
何为“接地”?出于不同的目的, 将电气设备中某一部位经 接地线和接地体与大地做良好的电气连接称为接地。
根据接地的 目的不同,可分为工作接地(如变压器中性点接地,避雷装置的TN 系供电方式符号接地等)和保护接地。
、保护接地所谓保护接地是指为了人身安全的目的,将电气设备在故障情况下,可能呈现危险的对地电压的导电部分(设备的金属外壳或金属结构)与大地做紧密的电气连接。
保护接地的作用原理主要是分流原理,保护接地电阻值一般不大于 4 欧。
1. 保护接地在IT 系统中的应用IT 系统是指中性点不接地或经阻抗(约1000 欧)接地。
电气设备的外露可导电部分经各自的保护线PE分别直接接地的三相三线制低压配电系统(见图1)。
这种方式的供电系统在供电距离不长时,供电的可靠性、安全性好,一般用于不允许停电或要求严格地连续供电的地方。
电气设备接地和接零规定电气设备的接地和接零是保障人们生命安全和电气设备正常运行的重要措施。
接地和接零是两个不同的概念,接地是将电气设备与大地形成良好的导通通路,接零是将电气设备与电源的零线相连。
下面将对电气设备的接地和接零规定进行详细介绍。
对于电气设备的接地规定,首先,要求在电气设备的设计和安装中,必须合理的设置接地装置。
这是基础,也是关键的步骤。
接地装置的设置应符合国家的标准和规范,确保接地装置的可靠性和安全性。
其次,为了确保接地装置的正常运行和持久设备的使用寿命,接地电阻必须符合规定范围。
根据不同的设备和场所,接地电阻的标准有所不同,但一般来说,接地电阻应该控制在一定范围内,以保证接地的效果。
另外,根据电力系统的特点和安全要求,对于一些需要更高接地要求的设备,如变电站、发电机组等,还有一些额外的接地要求。
这些要求主要包括:接地电阻的测试和监测、接地装置的定期维护和检测、接地线路的保护等。
这些要求的目的是确保设备始终处于良好的接地状态,有效地保护设备不受电击和过电压的损坏。
总之,接地规定对电气设备的安全运行是非常重要的。
只有合理设置和使用接地装置,并按照规定的标准进行设置和维护,才能确保电气设备的正常运行和人们的生命安全。
对于电气设备的接零规定,首先,要求设备的外壳和大地之间必须有可靠的接零线来连接。
这是为了将电气设备的外壳和大地之间的电势差降到最低,避免产生电击和其他安全事故。
其次,接零线的引入必须符合相关的标准和规范。
接零线的引入应尽量避免与其他线路和设备的干扰,保证引入的接零线的质量和可靠性。
接零线的引入也要注意防止短路和过载等问题。
最后,要求对接零线进行定期检测和维护。
定期检测接零线的电阻和导通情况,及时发现和解决问题。
同时,还要对接零线的连接进行定期检查,确保其连接牢固可靠。
总之,电气设备的接零规定是为了保障设备的正常运行和人们的生命安全。
只有按照规定的要求进行接零线的引入和维护,才能有效地避免电气设备产生电击和其他安全事故的风险。
1 接地和接零的作用大地是导体,任何一点的电位近似为零。
电力系统和电气装置的中性点,电气设备的外露导电局部通过导体与大地相连称为接地。
接地的目的:一是保证人身平安,使人可能接触到的设备外露导电局部的电位根本降低到接近地电位,当人触及这些部位时,即使这些部位带电,因其电位与地电位根本接近,可以减少电击危险。
二是保证电力系统正常、稳定运行。
由变压器和发电机中性点引出并接了地的中性线称零线。
电器设备的某局部直接与零线相连接叫作接零。
接零也能起到与接地相似的平安保护作用。
当电气设备接地时,接地短路电流通过接地体向大地作半球形扩散。
电流在大地中扩散时所形成的电压降,距接地体越远越小。
一般在距接地体20m以外的地方,电位接近于零。
人的手触及发生接地故障的设备外壳时,人的手和脚之间会形成电位差,称为接触电压。
人在靠近接地短路点附近行走时,两脚之间也会形成电位差,称为跨步电压。
当接触电压或跨步电压到达一定数值时会对人体造成伤害。
2 接地的类型根据接地与接零的作用不同,可分为以下几种类型:2.1 功能性接地为保证电力系统与电气设备的正常运行,实现其可靠性及固有功能的接地称为功能性接地。
如三相变压器或电动机的中性点接地。
2.2 保护性接地为保证人身平安,防止触电事故发生而进行的接地。
如电动机或其它电气设备的金属外壳接地。
2.3 保护性接零在低压三相四线制系统的电气设备中,不带电的金属外壳,用导线与零线连接即为保护性接零.2.4 重复接地在中性点直接接地的低压系统中,为确保接零可靠,除在电源中性点进行工作接地外,还在零线的其它地方进行必要的多点接地,如图2。
3 应采取接地接零的设备对以下设备或部件应采取接地或接零措施:3.1 电机、变压器。
3.2 室内外配电装置的金属构架及靠近带电局部的金属遮拦、金属门。
3.3 室内外配线的金属管。
3.4 电气设备的传动装置,如开关等操作机构等。
3.5 电缆接头盒的外壳及电缆的金属外皮。
接地和接零的基本目的与其作用接地的基本目的与作用:1.保证人身安全:接地系统可以将电力系统的故障电流迅速引流到地面,从而防止人体触电。
在正常情况下,接地可以将电气设备的金属壳体保持在零电位,减少人体与设备之间的电压差,降低触电风险。
2.防止电气设备损坏:接地系统能够有效地将电力系统中的故障电流引流到地面,避免电流通过设备的金属壳体或其他非电流传输线路,造成设备短路、绝缘损坏或设备损坏。
接地还可以帮助排除由于设备绝缘故障引起的电弧故障,保护设备和系统的正常运行。
3.保护电力系统的过电压:接地可以提供一条低阻抗的回路,将过电压引流到地面,以保护电力系统的设备免受过电压的影响。
过电压可能是由雷击、开关操作、由于线路的电抗性而产生的反压力等原因引起的,接地能够有效地消除这些过电压。
4.提高电力系统运行效能:通过良好的接地系统设计,可以提供可靠的电气设备工作环境,减少由于触电、设备损坏或过电压引发的停机时间,从而提高电力系统的可靠性和运行效能。
接零的基本目的与作用:1.平衡三相电压:接零是三相电力系统中常见的操作,其主要目的是确保三相电压相等。
因为电力系统中存在分布不均匀的负载,可能会导致三相电压不平衡,而接零可以通过绕组或导线与地接触来平衡电压,使得三相电压保持相等,提高电力系统的稳定性和负载能力。
2.提高系统的电能质量:接零可以减少电力系统中的谐波和电磁干扰,提高系统的电能质量。
在电力系统中,负载设备产生的谐波会与电源产生的谐波叠加,导致电流和电压的畸变。
通过接零,可以将这些谐波引流到地面,减少谐波对系统的影响,提高电气设备的工作效率。
3.保护设备和系统:接零可以提供一个良好的电气环境,保护电力系统中的设备和线路,减少由于电气设备故障引发的火灾、电弧和电压浪涌等风险。
接零还可以减少电力系统中的故障电流,避免设备过载,延长设备的使用寿命。
总之,接地和接零在电力系统中具有十分重要的作用。
接地可以保障人身安全、防止设备损坏和提高系统运行效能,而接零可以平衡电压、提高电能质量和保护设备和系统。