接地体电阻的影响因素

接地电阻的影响因素
从接地电阻的定义中可以了解接地电阻包括接地体的对地电阻和接地线电阻两部分,而接地线电阻在正常条件下可以容易地保持在非常低的数值,相对于整体接地电阻可以忽略,接地体的对地电阻决定了整体接地电阻。而接地体的对地电阻主要影响因素包括:
2.3.1.1 接地体的几何形状和埋设方式:
接地体的几何形状决定了接地体本身的电阻和接地体与周边填充土壤的接触面积,接地体本身的电阻一般可以忽略不计,但它和周边填充土壤的接触面积却决定了泄流能力,当填充土壤的电阻率一定时,泄流能力与接触面积成正比,接地电阻随接触面积的增加而降低。另一方面,接地体的埋设方式也对接地电阻有显著的影响,以棒形独立接地体为例,垂直埋设时的接地电阻远低于水平埋设时。接地体埋设得越深,接地电阻越小,甚至有人据此提出接地体深潜工艺以实现低阻抗接地。接地电阻随接地体埋设深度的增加而降低这一现象既是电流在大地中传导特性的的体现,又是由土壤电阻率随深度增加而降低这一普遍规律所决定的。综上所述,接地体的几何形状和埋设方式在一定程度上影响了接地电阻
2.3.1.2 土壤电阻率:土壤电阻率是影响接地电阻的最决定性因素,因为接地体的对地电阻是由接地体周边土壤至无穷远处这一广义导体的电阻决定的。这一导体的电阻率决定了其电阻值。以独立的垂直接地体为例,绝大部分电阻都分布在直接围绕垂直接地体的壳层上。90%的接地电阻一般都在垂直接地体周
围的范围内。因此,接地体附近土壤电阻率越高,接地电阻越大。实际工程中,最终影响接地电阻能否达到设计要求的决定因素也往往是土壤电阻率。即使是一个固定位置的土壤电阻率也不是恒定的,它要受到土壤湿度和温度的影响,一般随湿度和温度的升高而降低,此外,土壤中导电离子的含量等因素也影响着土壤电阻率。有关土壤电阻率的更详细的工程资料将在下一部分给出。
2.3.1.3 接地体和填充土壤的接触紧密度:接地体与填充土壤的接触紧密程度决定了接地体和土壤间的接触电阻,在有些条件下接触电阻对整体接地电阻有不容忽视的影响
低压电气设备接地方式
第一节低压接地方式的概念
一、接地方式的提出
为了确保低压配电系统及电气设备、用电器具的安全使用,必须采取适当措施,防止使用人员发生电击危险及电气设备、用电器具烧毁。接地是常用的一种方法,因为大地是可导电的地层,其任何一点的电位通常取零,即零电位(当单相接地时,离接地点20m及以外视为零电位)。对电气设备、用电器具而言,如果将其金属外壳与大地连接,这时金属外壳就接近零电位。即使在故障情况下,如发生电气设备因绝缘破坏造成碰壳短路,由于金属外壳已与大地作良好的电气连接,则金属外壳与大地的电位差变低,若人与之接触,通过人体的电流就也小,提高了间接触电的安全性。
对低压配电系统而言,较多将配变中性点接地(称为工作接地)。从电气安全角度来看,在一定的条件下,可与电气设备的接地共同作用。当接地故障时,产生的电流可使配电系统中的保护设备在适当时间内动作,切断电源,用以保证安全。
由于电气设备及用电器具的金属外壳可以直接接地,也可以通过导体接到配电系统已接地的中性点上,配电系统可以直接接地或不接地或通过阻抗接地,这几种接地组合即称为低压配电系统接地方式。
二、接地方式的基本组成
接地方式的组成部分可分为电气设备和配电系统两部分。
1.电气设备的接地部分
(1)接地体:与大地紧密接触并与大地形成电气连接的一个或一组导体。
(2)外露可导电部分:电气设备能触及的可导电部分。正常时不带电,故障时可能带电,通常为电气设备的金属外壳。
(3)主接地端子板:一个建筑物或部分建筑物内各种接地(如工作接地、保护接地)的端子和等电位连接线的端子的组合。如成排排列,则称为主接地端子排。
(4)保护线(PE):将上述外露可导电部分,主接地端子板、接地体以及电源接地点(或人工接地点)任何部分作电气连接的导体。对于连接多个外露可导电部分的导体称为保护干线。(5)接地线:将主接地端子板或将外露可导电部分直接接到接地体的保护线。对于连接多个接地端子板的接地线称为接地干线。
(6)等电位连接:指各外露可导电部分和装置外导电部分的电位实质上相等的电气连接。2.配电系统的接地部分
(1)相线(L)。输送电能的导体,正常情况下不接地。
(2)中性线(N)。与系统中性点相连,并能起输送电能作用的导体。
(3)保护中性线(PEN)。兼有保护线和中性线作用的导体。
(4)电源接地点。将电源可以接地的一点(通常是中性点)进行接地。
三、接地方式的分类
止吠项圈我国配电系统的接地方式已使用IEC规定,其分类仍然是以配电系统和电气设备的接地组合来分,一般分为TN、TT、IT系统等。上述字母表示的含义:第一个字母表示电源接地点对地的关系。其中T表示直接接地;I表示不接地或通过阻抗接地。第二个字母表示电气设备的外露可导电部分与地关系。其中T表示与电源接地点无连接的单独直接接地;N表示直接与电源系统接地点或与该点引出的导体连接。
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根据中性线与保护线是否合并的情况,TN系统又分为TN-C、TN-S及TN-C-S系统。
TN-C系统:保护线与中性线合并为PEN线。
TN-S系统:保护线与中性线分开。
TN-C-S系统:在靠近电源侧一段的保护线和中性线合并为PEN线,从某点以后分为保护线和中性线。
第二节各种接地方式的应用范围
在低压配电系统中,常将电气设备的外露可导电部分接地,进行间接触电的防护。
一、TN系统
在TN系统中,所有电气设备的外露可导电部分均接到保护线上,并与电源的接地点相连,这个接地点通常是配电系统的中性点。
TN系统,称作保护接零。当故障使电气设备金属外壳带时,形成相线和零线短路,回路电阻小,电流大,能使熔丝迅速熔断或保护装置动作切断电源。
led线形投光灯1.TN一C系统
该系统中保护线与中性线合并为PEN线,具有简单、经济的优点。当发生接地短路故障时,故障电流大,可使电流保护装置动作,切断电源。
该系统对于单相负荷及三相不平衡负荷的线路,PEN线总有电流流过,其产生的压降,将会呈现在电气设备的金属外壳上,对敏感性电子设备不利。此外,PEN线上微弱的电流在危险的环境中可能引起爆炸。所以有爆炸危险环境不能使用TN-C系统,。
2.TN-S系统
该系统中保护线和中性线分开,系统造价略贵。除具有TN-C系统的优点外,由于正常时PE线不通过负荷电流,故与PE线相连的电气设备金属外壳在正常运行时不带电,所以适用于数据
处理和精密电子仪器设备的供电,也可用于爆炸危险环境中。在民用建筑内部、家用电器等都有单独接地触点的插头。采用TN-S供电既方便又安全。
3.TN--C一S系统
该系统PEN线自A点起分开为保护线(PE)和中性线(N)。分开以后N线应对地绝缘。为防止PE线与N线混淆,应分别给PE线和PEN线涂上黄绿相间的标,N线涂以浅蓝标。此外,自分开后,PE线不能再与N线再合并。
TN-C-S系统是一个广泛采用的配电系统,无论在工矿企业还是在民用建筑中,其线路结构简单,又能保证一定安全水平。
二、T一T系统
在T-T系统中,其配电系统部分有一个直接接地点,一般是变压器中性点。其电气设备的金属外壳用单
独的接地捧接地,与电源在接地上无电气联系,称为保护接地,适用于对电位敏感的数据处理设备和精密电子设备的供电。
三、IT系统
IT系统的电源不接地或通过阻抗接地,电气设备外露可导电部分可直接接地或通过保护线接到电源的接地体上,这也是保护接地。
由于该系统出现第一次故障时故障电流小,电气设备金属外壳不会产生危险性的接触电压,因此可以不切断电源,使电气设备继续运行,并可通过报警装置及检查消除故障。
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四、保护接地范围
无论何种配电系统接地方式,下列电气设备和用电器具的外露可导电部分均应通过保护线(PE)接地(如TT、IT系统)或接到中性线上(TN系统)。
(l)变压器、电动机、电器、手握式及移动式电器。
(2)电力设备的传动装置。
(3)配电装置的金属构架、配电柜及保护控制屏的框架。
(4)配电线的金属保护管、开关金属接线盒等。
第三节接地体的接地电阻
一、概念
接地体:埋入地中并直接与大地接触的金属导体,称为接地体。当作接地体用的直接与大地接触的金属构件、金属管、钢筋混凝土建筑物的基础、金属管道等设备称为自然接地体。
接地电阻:接地体或自然接地体的对地电阻和接地引线电阻的总和称为接地体的接地电阻。二、接地体
一般情况下,当能确保接地的连续可靠前提下,且接地电阻符合要求时,应充分利用自然接地
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体。
变配电所的接地装置,除了利用自然接地体外,还应敷设人工接地体。
在利用自然接地体时,应注意接地体的可靠性,并注意某些自然接地体的变化(如自来水系统)使接地体可靠性受到影响。但是,可燃液体或气体、供暖系统等管道禁止作接地体。
人工接地体可采用水平敷设的圆钢、扁钢,垂直敷设的角钢、钢管、圆钢,也可采用金属接地板。接地体应作镀锌等防腐处理。
三、接地电阻
配电系统电源中性点接地电阻一般应小于4W,但当配电变压器容量不大于10OkV• A时,接地电阻可不大于10 W 。
对于TN-C系统,保护中性线的重复接地电阻不大于10 W 。当变压器容量不大于100kV• A时,重复接地不少于3处时,允许接地电阻不大于30 W。
对于TT系统,当设备绝缘损坏发生单相接地时,其金属外壳带有一定电压,为此系统一般实施漏电保护以保证安全。而金属设备外壳的接地电阻值,应根据允许的接触电压和漏电保护整定电流来计算。
对于IT系统,发生单相故障接地时,故障电流小,不必因此而停电,但必须装设能发出接地故障音响的报警装置。而其受电装置的金属外壳的接地电阻,应根据允许的接触电压和相线与外露可导电部分之间发生故障的故障电流来计算。
接地线的选择
在电源设计规范中,规定了交流设备的接地线选择规范:
保护地线: 当交流相线线径S<16mm2时选用线径与相线相同;
相线线径16≤S≤35mm2 ,保护地线线径选用16mm2,
相线S>35mm2,选用相线线径的一半作为保护地线的线径。蓝莓素胶囊
对于直流设备,规范中没有明确规定,那如何选择直流设备的接地线,能否给个建议?
小于100KVA的用电系统的接地装置接地电阻R<=10Ω,当重复接地有3处以上时,R<30Ω。电气设备不带电金属部分的保护接地,R<=4Ω;引入线装有25A以下熔断器的设备保护接地,R<=10Ω。至于接地线的规格你应该很清楚按照如上参数去选择了。

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