淺談電力系統中電氣設備的接地問題

覃潔

【摘 要】電氣設備的任何部分與大地（土壤）間作良好的電氣連接稱為接地。接地是確保電氣設備正常工作和安全防護的重要措施之一。其工作原理和結構表明其參考電位并非工程中的接地，不能用簡單的處理方法將其一概作統一接地，如果接地不當，會產生問題。解決工程上的問題應考慮現場實際情況，措施的異同會直接影響安裝和使用。

【關鍵詞】接地 類型 作用 檢查 安全

【中圖分類號】F407.61【文獻標識碼】A【文章編號】1672-5158（2013）07-0415-01

電氣裝置或電氣線路帶電部分的某點與大地連接、電氣裝置或其它裝置正常時不帶電部分某點與大地的人為連接都叫接地；亦可說成電力設備、桿塔或過電壓保護裝置用接地線通過埋入地中并直接與大地接觸的金屬導體與大地連接。電力系統中接地的部分一般是中性點，也可以是相線上的某一點，電氣設備的接地部分則是正常情況下不帶電的金屬導體，一般為金屬外殼。

1、接地的作用

我們往往只知道接地可防止人身遭受電擊，其實接地除了這一作用外，還可以防止設備和線路遭受損壞、預防火災、防止雷擊、防止靜電損害和保證電力系統的正常運行。

1.1 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。

1.2 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。

1.3 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。

2、接地的類型

2.1 工作接地

為滿足電力系統或電氣設備的運行要求，而將電力系統的某一點進行接地，稱為工作接地，如電力系統的中性點接地；

2.2 防雷接地

為防止雷電過電壓對人身或設備產生危害，而設置的過電壓保護設備的接地，稱為防雷接地，如避雷針、避雷器的接地；

2.3 保護接地

為防止電氣設備的絕緣損壞，將其金屬外殼對地電壓限制在安全電壓內，避免造成人身電擊事故，將電氣設備的金屬外殼通過接地線接地，稱為保護接地，如：

（1）電機、變壓器、照明器具、手持式或移動式用電器具和其他電器的金屬底座和外殼；

（2）電氣設備的傳動裝置；

（3）配電、控制和保護用的盤（臺、箱）的框架；

（4）交直流電力電纜的構架、接線盒和終端盒的金屬外殼、電纜的金屬護層和穿線的鋼管；

（5）室內、外配電裝置的金屬構架或鋼筋混凝土構架的鋼筋及靠近帶電部分的金屬遮攔和金屬門；

（6）架空線路的金屬桿塔或鋼筋混凝土桿塔的鋼筋以及桿塔上的架空地線、裝在桿塔上的設備的外殼及支架；

（7）變（配）電所各種電氣設備的底座或支架；

（8）民用電器的金屬外殼，如洗衣機、電冰箱等。

2.4 重復接地

在低壓配電系統的TN-C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。TN-C系統中的重復接地點為：

（1）架空線路的終端及線路中適當點；

（2）四芯電纜的中性線；

（3）電纜或架空線路在建筑物或車間的進線處；

（4）大型車間內的中性線宜實行環形布置，并實行多點重復接地。

3、電氣設備接地技術原則

3.1 為保證人身和設備安全，各種電氣設備均應根據國家標準GB14050《系統接地的形式及安全技術要求》進行保護接地。保護接地線除用以實現規定的工作接地或保護接地的要求外，不應作其它用途。

3.2 不同用途和不同電壓的電氣設備，除有特殊要求外，一般應使用一個總的接地體，按等電位聯接要求，應將建筑物金屬構件、金屬管道（輸送易燃易爆物的金屬管道除外）與總接地體相連接。

3.3 人工總接地體不宜設在建筑物內，總接地體的接地電阻應滿足各種接地中最小的接地電阻要求。

3.4 有特殊要求的接地，如弱電系統、計算機系統及中壓系統，為中性點直接接地或經小電阻接地時，應按有關專項規定執行。

4、接地裝置的技術要求

4.1 變（配）電所的接地裝置：

（1）變（配）電所的接地裝置的接地體應水平敷設。其接地體采用長度為2.5m、直徑不小于12mm的圓鋼或厚度不小于4mm的角鋼，或厚度不小于4mm的鋼管，并用截面不小于25mm×4mm的扁鋼相連為閉合環形，外緣各角要做成弧形。

（2）接地體應埋設在變（配）所墻外，距離不小于3m，接地網的埋設深度應超過當地凍土層厚度，最小埋設深度不得小于0.6m。

（3）變（配）

電所的主變壓器，其工作接地和保護接地，要分別與人工接地網連接。

（4）避雷針（線）宜設獨立的接地裝置。

4.2 易燃易爆場所的電氣設備的保護接地：

（1）易燃易爆場所的電氣設備、機械設備、金屬管道和建筑物的金屬結構均應接地，并在管道接頭處敷設跨接線。

（2）在1kV 以下中性點接地線路中，當線路過電流保護為熔斷器時，其保護裝置的動作安全系數不小于4，為斷路器時，動作安全系數不小于2。

（3）接地干線與接地體的連接點不得少于2個，并在建筑物兩端分別與接地體相連。

（4）為防止測量接地電阻時產生火花引起事故，需要測量時應在無爆炸危險的地方進行，或將測量用的端鈕引至易燃易爆場所以外地方進行。

4.3 直流設備的接地：由于直流電流的作用，對金屬腐蝕嚴重，使接觸電阻增大，因此在直流線路上裝設接地裝置時，必須認真考慮以下措施：

（1）對直流設備的接地，不能利用自然接地體作為PE線或重復接地的接地體和接地線，且不能與自然接地體相連。

（2）直流系統的人工接地體，其厚度不應小于5mm，并要定期檢查侵蝕情況。

4.4 手持式、移動式電氣設備的接地：手持式、移動式電氣設備的接地線應采用軟銅線，其截面不小于1.5mm2，以保證足夠的機械強度。接地線與電氣設備或接地體的連接應采用螺栓或專用的夾具，保證其接觸良好，并符合短路電流作用下動、熱穩定要求。

參考文獻

[1] 江鳳誼，電氣接地電阻檢測方法的改進[J].廣州建筑，2006，（01）.

[2] 劉秋霞，趙建平，劉萌，郝玲艷，抑制公共阻抗耦合噪聲中的接地技術[J].山西電子技術，2006，（02）.