電氣接地的類型與作用

摘要：電氣接地的種類與作用較多，簡單的可分為安全保護接地；防雷接地；重復接地；放靜電接地；屏蔽接地等幾種。接地模式的不同，作用亦各有差異。本文將對電氣接地的種類進行相應的分析，并對其作用進行討論。

關鍵詞：電氣接地 作用 種類

基金項目：杭州電子科技大學黨建與思想政治教育研究項目（201059）

在電力系統中，我們將接地解釋為：將設備和用電裝置的中性點、外殼或支架與接地裝置用導體作良好的電氣連接叫做接地。接地通常是為了防止人為觸電或者是對設備進行必要的保護，通常是把電力電訊等設備的金屬底盤或外殼接上地線，利用大地作電流回路接地線，也有將設備無用電流或者噪聲干擾傳導到大地的作用。

一、接地的種類分析

1.基于安全原因的保護接地：其目的在于防止電力設施或電子電氣設備絕緣損壞、危及人身安全而設置的保護接地；同時，也為消除生產過程中產生的靜電積累，引起觸電或爆炸而設的靜電接地；還有為防止電磁感應而對設備的金屬外殼、屏蔽罩或屏蔽線外皮所進行的屏蔽接地。其中保護接地應用最為廣泛，它將機(外)殼接地。

2.工作接地：是為了使系統以及與之相連的儀表均能可靠運行并保證測量和控制精度而設的接地。它分為機器邏輯地、信號回路接地、屏蔽接地，在石化和其他防爆系統中還有本安接地。工作接地是系統具有本質安全性質的接地措施之一。

3.防雷接地：其作用是把雷電流引入大地。建筑物和電氣設備的防雷主要是用避雷器(包括避雷針、避雷帶、避雷網和消雷裝置等)。避雷器的一端與被保護設備相接，另一端連接地裝置。當發生直擊雷時，避雷器將雷電引向自身，雷電流經過其引下線和接地裝置進入大地。此外，由于雷電引起靜電感應副效應，為了防止造成間接損害，如房屋起火或觸電等，通常也要將建筑物內的金屬設備、金屬管道和鋼筋結構等接地；雷電波會沿著低壓架空線、電視天線侵入房屋，引起屋內電工設備的絕緣擊穿，從而造成火災或人身觸電傷亡事故，所以還要將線路上和進屋前的絕緣瓷瓶鐵腳接地。

4.重復接地。在低壓配電系統的系統中，為防止因中性線故障而失去接地保護作用，造成電擊危險和損壞設備，對中性線進行重復接地。系統中的重復接地點為：架空線路的終端及線路中適當點；四芯電纜的中性線；電纜或架空線路在建筑物或車間的進線處。

5.屏蔽接地：是消除電磁場對人體危害的有效措施，也是防止電磁干擾的有效措施。高頻技術在電熱、醫療、無線電廣播、通信、電視臺和導航、雷達等方面得到了廣泛應用。人體在電磁場作用下，吸收的輻射能量將發生生物學作用，對人體造成傷害，如手指輕微顫抖、皮膚劃痕、視力減退等。對產生磁場的設備外殼設屏蔽裝置，并將屏蔽體接地，不僅可以降低屏蔽體以外的電磁場強度，達到減輕或消除電磁場對人體危害的目的，也可以保護屏蔽接地體內的設備免受外界電磁場的干擾影響。

二、接地的方法分析

1.分散接地法

分散接地是將建筑物的防雷接地，電源系統接地，通信系統接地，設備接地等等分別接入各自獨立的接地系統中。這種接地方法是有一定弊端的：由于地線系統不斷增多，地線間潛在的耦合影響往往難以避免，分散接地反而容易引起干擾。同時主體建筑物的高度不斷增加，其接地方式所帶的不安全因素也越來越大。當某一設施被雷擊中，容易形成地下反擊，損壞其他設備。

2.聯合街敵法

聯合接地方式也稱單點接地方式，即所有接地系統共用一個共同的“地”。聯合接地有以下一些特點：

(1)整個建筑的接地系統組成一個籠式均壓體，對于直擊雷，樓內同一層各點位比較均勻；對于感應雷，籠式均壓體和大樓的框架式結構對外來電磁場干擾也可提供10－40dB的屏蔽效果；

(2)一般聯合接地方式接地電阻非常小，不存在各種接地體之間的耦合影響，有利于減少干擾；

(3)可以節省金屬材料，占地少。

由上不難看出，采用聯合接地方式可以有效抑制外部高壓輸電線路的干擾。

三、接地的作用分析

1.防止電擊。人體阻抗和所處環境的狀況有極大的關系，環境越潮濕，人體的阻抗越低，也越容易遭受電擊。例如，自裝過交流收音機的人幾乎都受到過電擊，但幾乎都能擺脫電源，因為此時人所處的環境干燥，皮膚也較干燥。接地是防止電擊的一種有效的方法。電氣設備通過接地裝置接地后，使電氣設備的電位接近地電位。由于接地電阻的存在，電氣設備對地電位總是存在的，電氣設備的接地電阻越大，發生故障時，電氣設備的對地電位也越大，人觸及時的危險性也越大。但是，如果不設置接地裝置，故障設備外殼的電壓就和相線對地電壓相同，比起接地電壓還是高出很多的，因此危險性也相應增加。

2.保證電力系統的正常運行。電力系統的接地，又稱工作接地，一般在變電站或變電所對中性點進行接地。工作接地的接地電阻要求很小，對大型的變電站要求有一個接地網，保證接地電阻小而且可靠。工作接地的目的是使電網的中性點與地之間的電位接近于零。低壓配電系統無法避免相線碰殼或相線斷裂后碰地，如果中性點對地絕緣，就會使其他兩相的對地電壓升高到3倍的相電壓，其結果可能把工作電壓為220的電氣設備燒壞。對中性點接地的系統，即使一相與地短路，另外二相仍可接近相電壓，因此接于其他二相的電氣設備不會損壞。此外可防止系統振蕩，電氣設備和線路只要按相電壓考慮其絕緣水平。

3.防止雷擊和靜電的危害。雷電發生時，除了直接雷外，還會生產感應雷，感應雷又分為靜電感應雷和電磁感應雷。所有防雷措施中最主要的方法是接地。

四、接地的幾個重點注意事項

1.供電系統防雷注意事項

（1）機房內的供電電路必須安裝三級及三級以上電源防雷器件。

（2）電源第一級SPD（低壓浪涌保護器）與第二級SPD之間的距離應大于10m，第二級與第三級之間的距離應該大于5m。否則應加裝協調電感。

（3）防雷模塊前必須串接空開或熔斷絲作保護，以防防雷器失效時將主電路對地短路，空開及熔斷絲整定電流選配：一級（63A）、二級（32A）、三級（16A），但是一般不超過前級熔斷裝置。

（4）電源防雷器必須連接在主電路斷路裝置的輸出端，并采用對地并聯。

（5）電源防雷器的連接引線應小于0.5m，并要短而平直。

（6）電源防雷輸入端引線線徑為：一級（16mm2）、二級（10 mm2）、三級（6mm2），電源輸出對地引線線徑：一級（25mm2）、二級（16mm2）、三級（10mm2）。

（7）電源防雷器的連接線不應成直角或銳角彎曲，應盡量成鈍角彎曲。

（8）電源防雷器的引線應盡量以線色加以區分，并應機械式連接。

（9）電源PE的阻值不應大于4Ω，共用接地，應小于1Ω。

2.接地系統注意事項

（1）防雷接地必須小于4歐姆，當采取共用接地時應小于1Ω。

（2）兩個獨立地之間距離必須大于20m，否則在兩地之間加裝等地位均衡器。

（3）信號防雷器地盡量與直擊雷地分開，目的是防止直擊雷從地線反擊信號設備。

室外接地裝置方式：

A 鍍鋅扁鐵埋地水平組成地網，埋地不小于1m。

B 人工接地模塊埋地，埋地不小于0.5m。

C 2.5m鍍鋅鋼釬垂直打入地下，多根時，相互間距必須大于5m。

D 2.5m鍍鋅鋼釬加鍍鋅扁鐵網。

E 以上方式基礎上再加降阻劑或換土。

（4）室外接地引線必須與埋地接地裝置采用焊接，并作防腐處理（刷瀝青等）

（5）室內接地、等電位必須采用焊接或機械式連接，連接前必須將連接處的油漆或氧化層去除。

（6）接地引線線徑：機房到室外接地裝置引線（圓鋼直徑要大于10mm，扁鋼截面大于80mm2）。

（7）銅線與扁鐵必須采用焊接或機械式連接，并作防腐處理。

3.監控系統防雷注意事項

（1）室外信號設備盡量不要安裝避雷針，以避免引雷。

（2）室外信號設備盡量不要安裝在室外避雷針及避雷塔上，以防直擊雷泄放時在信號線及設備內部電路上產生強烈的感應雷。

（3）當信號設備必須安裝在最高建筑物頂時，必須采用獨立的防直擊雷措施，但直擊雷地線必須與防感應雷的信號防雷器的地分開，絕對不能直接將信號防雷器的地線與避雷帶連接。

參考文獻：

[1]孫景梅.淺談電氣裝置的接地和漏電保護器的應用[J].電氣開關，1998年3期

[2]朱政國，季愛暉，胡治平.鋼鐵企業配電系統中性點小電阻接地方式[J].電氣應用，2010年4期

作者簡介：

馬敏(1983- )，女，山西大同人，畢業于中北大學通信工程專業，現就職于大同電力高級技工學校，研究方向：電工基礎、低壓電器。