電力系統(tǒng)中電氣設(shè)備的接地問題探討

周霽

摘 要：電氣設(shè)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(shè)備正常工作和安全防護(hù)的重要措施之一。其工作原理和結(jié)構(gòu)表明其參考電位并非工程中的接地，不能用簡(jiǎn)單的處理方法將其一概作統(tǒng)一接地，如果接地不當(dāng)，會(huì)產(chǎn)生問題。解決工程上的問題應(yīng)考慮現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，措施的異同會(huì)直接影響安裝和使用。

關(guān)鍵詞：接地 類型 作用 檢查 安全

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

1、接地的作用

1.1 防止電擊

人體阻抗和所處環(huán)境的狀況有極大的關(guān)系，環(huán)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(jī)的人幾乎都受到過電擊，但幾乎都能擺脫電源，因?yàn)榇藭r(shí)人所處的環(huán)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(shè)備通過接地裝置接地后，使電氣設(shè)備的電位接近地電位。由于接地電阻的存在，電氣設(shè)備對(duì)地電位總是存在的，電氣設(shè)備的接地電阻越大，發(fā)生故障時(shí)，電氣設(shè)備的對(duì)地電位也越大，人觸及時(shí)的危險(xiǎn)性也越大。但是，如果不設(shè)置接地裝置，故障設(shè)備外殼的電壓就和相線對(duì)地電壓相同，比起接地電壓還是高出很多的，因此危險(xiǎn)性也相應(yīng)增加。

1.2 保證電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行

電力系統(tǒng)的接地，又稱工作接地，一般在變電站或變電所對(duì)中性點(diǎn)進(jìn)行接地。工作接地的接地電阻要求很小，對(duì)大型的變電站要求有一個(gè)接地網(wǎng)，保證接地電阻小而且可靠。工作接地的目的是使電網(wǎng)的中性點(diǎn)與地之間的電位接近于零。低壓配電系統(tǒng)無法避免相線碰殼或相線斷裂后碰地，如果中性點(diǎn)對(duì)地絕緣，就會(huì)使其他兩相的對(duì)地電壓升高到3 倍的相電壓，其結(jié)果可能把工作電壓為220的電氣設(shè)備燒壞。對(duì)中性點(diǎn)接地的系統(tǒng)，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(shè)備不會(huì)損壞。此外可防止系統(tǒng)振蕩，電氣設(shè)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(fā)生時(shí)，除了直接雷外，還會(huì)生產(chǎn)感應(yīng)雷，感應(yīng)雷又分為靜電感應(yīng)雷和電磁感應(yīng)雷。所有防雷措施中最主要的方法是接地。

2、電氣設(shè)備接地技術(shù)原則

2.1為保證人身和設(shè)備安全，各種電氣設(shè)備均應(yīng)根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB14050《系統(tǒng)接地的形式及安全技術(shù)要求》進(jìn)行保護(hù)接地。保護(hù)接地線除用以實(shí)現(xiàn)規(guī)定的工作接地或保護(hù)接地的要求外，不應(yīng)作其它用途。

2.2不同用途和不同電壓的電氣設(shè)備，除有特殊要求外，一般應(yīng)使用一個(gè)總的接地體，按等電位聯(lián)接要求，應(yīng)將建筑物金屬構(gòu)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。

2.3人工總接地體不宜設(shè)在建筑物內(nèi)，總接地體的接地電阻應(yīng)滿足各種接地中最小的接地電阻要求。

2.4有特殊要求的接地，如弱電系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)及中壓系統(tǒng)，為中性點(diǎn)直接接地或經(jīng)小電阻接地時(shí)，應(yīng)按有關(guān)專項(xiàng)規(guī)定執(zhí)行。

3、接地裝置的技術(shù)要求

3.1變（配）電所的接地裝置：

（1）變（配）電所的接地裝置的接地體應(yīng)水平敷設(shè)。其接地體采用長(zhǎng)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(huán)形，外緣各角要做成弧形。

（2）接地體應(yīng)埋設(shè)在變（配）所墻外，距離不小于3m，接地網(wǎng)的埋設(shè)深度應(yīng)超過當(dāng)?shù)貎鐾翆雍穸龋钚÷裨O(shè)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(hù)接地，要分別與人工接地網(wǎng)連接。

（4）避雷針（線）宜設(shè)獨(dú)立的接地裝置。

3.2易燃易爆場(chǎng)所的電氣設(shè)備的保護(hù)接地：

（1）易燃易爆場(chǎng)所的電氣設(shè)備、機(jī)械設(shè)備、金屬管道和建筑物的金屬結(jié)構(gòu)均應(yīng)接地，并在管道接頭處敷設(shè)跨接線。

（2）在1kV 以下中性點(diǎn)接地線路中，當(dāng)線路過電流保護(hù)為熔斷器時(shí)，其保護(hù)裝置的動(dòng)作安全系數(shù)不小于4，為斷路器時(shí)，動(dòng)作安全系數(shù)不小于2。

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

（4）為防止測(cè)量接地電阻時(shí)產(chǎn)生火花引起事故，需要測(cè)量時(shí)應(yīng)在無爆炸危險(xiǎn)的地方進(jìn)行，或?qū)y(cè)量用的端鈕引至易燃易爆場(chǎng)所以外地方進(jìn)行。

3.3直流設(shè)備的接地：由于直流電流的作用，對(duì)金屬腐蝕嚴(yán)重，使接觸電阻增大，因此在直流線路上裝設(shè)接地裝置時(shí)，必須認(rèn)真考慮以下措施：

（1）對(duì)直流設(shè)備的接地，不能利用自然接地體作為PE線或重復(fù)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(tǒng)的人工接地體，其厚度不應(yīng)小于5mm，并要定期檢查侵蝕情況。

3.4手持式、移動(dòng)式電氣設(shè)備的接地：手持式、移動(dòng)式電氣設(shè)備的接地線應(yīng)采用軟銅線，其截面不小于1.5mm2，以保證足夠的機(jī)械強(qiáng)度。接地線與電氣設(shè)備或接地體的連接應(yīng)采用螺栓或?qū)Ｓ玫膴A具，保證其接觸良好，并符合短路電流作用下動(dòng)、熱穩(wěn)定要求。

4、接地裝置運(yùn)行

接地裝置運(yùn)行中，接地線和接地體會(huì)因外力破壞或腐蝕而損傷或斷裂，接地電阻也會(huì)隨土壤變化而發(fā)生變化，因此，必須對(duì)接地裝置定期進(jìn)行檢查和試驗(yàn)。

4.1檢查周期：

（1）變（配）電所的接地裝置一般每年檢查一次;

（2）根據(jù)車間或建筑物的具體情況，對(duì)接地線的運(yùn)行情況一般每年檢查1～2次;

（3）各種防雷裝置的接地裝置每年在雷雨季前檢查一次;

（4）對(duì)有腐蝕性土壤的接地裝置，應(yīng)根據(jù)運(yùn)行情況一般每3～5年對(duì)地面下接地體檢查一次;

（5）手持式、移動(dòng)式電氣設(shè)備的接地線應(yīng)在每次使用前進(jìn)行檢查;

（6）接地裝置的接地電阻一般1～3年測(cè)量一次。

4.2檢查項(xiàng)目：

（1）檢查接地裝置的各連接點(diǎn)的接觸是否良好，有無損傷、折斷和腐蝕現(xiàn)象。

（2）對(duì)含有重酸、堿、鹽等化學(xué)成分的土壤地帶（一般可能為化工生產(chǎn)企業(yè)、藥品生產(chǎn)企業(yè)及部分食品工業(yè)企業(yè)）應(yīng)檢查地面下500mm以上部位的接地體的腐蝕程度。

（3）在土壤電阻率最大時(shí)（一般為雨季前）測(cè)量接地裝置的接地電阻，并對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行分析比較。

（4）電氣設(shè)備檢修后，應(yīng)檢查接地線連接情況，是否牢固可靠。

（5）檢查電氣設(shè)備與接地線連接、接地線與接地網(wǎng)連接、接地線與接地干線連接是否完好。

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