电气装置接地的一般规定

摘要：电气装置接地涉及两个主要方面：一方面是电源功能接地，如电源系统接地，多指发电机组、电力变压器等中性点的接地，一般称为系统接地，或称系统工作接地。另一方面是电气装置外露可导电部分接地，起保护作用，故习惯称为保护接地。

关键词：电气装置接地电源功能接地保护接地

1.1功能接地与保护接地

　　电气装置接地涉及两个主要方面：一方面是电源功能接地，如电源系统接地，多指发电机组、电力变压器等中性点的接地，一般称为系统接地，或称系统工作接地。另一方面是电气装置外露可导电部分接地，起保护作用，故习惯称为保护接地。

系统接地的主要作用：

－为大气或操作过电压提供对地泄放的回路，避免电气设备绝缘被击穿；

－提供接地故障回路，当发生接地故障时，产生较大的接地故障电流，迅速切断故障回路；

－中性点不接地系统，当发生接地故障时，虽能保证供电连续性，但非故障相对地电压升高1.73倍，系统中的设备及线路绝缘均较中性点接地系统绝缘水平高，增加投资费用；

－中性点不接地系统，需大量安装绝缘监察装置。

保护接地的主要作用：

－降低预期接触电压；

－提供工频或高频泄漏回路；

－为过电压保护装置提供安装回路；

－等电位联结。

图1－1电气装置功能接地与保护接地

根据电气装置的要求，接地配置可以兼容或分别地承担保护和功能两种目的。对于保护的目的要求，始终应当予以优先地考虑。

接地配置的设施的选择和安装应满足：

－接地电阻值符合电气装置的功能和保护要求，并预计长期有效；

－能承受接地故障电流和对地泄漏电流而无危险，特别是热的、热－机械应力、电机械应力引起的危害；

－有足够的强度或有附加的机械保护，以适应所在场所的外部的影响；

－应采取措施，防止由于电腐蚀作用对接地配置的设施和其它金属部分造成危害。

1.2变电所的接地配置

10kV系统中性点接地可分为：

中性点不接地系统 (包括经消弧线圈接地)

中性点接地系统经电阻接地低电阻接地

高电阻接地

1.2.1中性点不接地系统

(1) 接地故障特点

配电系统在正常运行时，三相基本平衡电压作用下，各相对地电容电流ICL1、ICL2 、ICL3相等，分别超前相电压90°，ICL1＝ICL2＝ICL3＝UΦωC，其ICL1＋ICL2＋ICL3＝0，系统中性点与地有相同电位。

如L1相发生接地故障，忽略接地过渡电阻，视为金属性接地，10kV系统各支路的电容电流的流向如下图所示：

图1-2 10kV系统接地故障示意

从10kV系统接地故障示意图可以得出结论：

a)全系统所有非故障的各支路，故障相的电容电流均为零，非故障相均有电容电流；

b)在故障支路，故障相流过所有各支路的电容电流的总和；

c)故障支路的电容电流其方向由负载流向电源，非故障各支路的电容电流其方向由电源流向负载；

d)故障支路检测的零序电流为各非故障支路电容电流总和；

e)接地故障电流大小与接地故障点的位置无关，只与接地故障点的过渡电阻有关。

10kV系统接地故障，电压与电流矢量关系如下图所示：

图1-3 10kV系统接地故障矢量图

L1相发生接地故障，相当于在L1相上加上U0＝－UL1，L2相L3相也加上U0＝－UL1，非故障相对地电压升高倍，其夹角由120°变成60°，合成的电容电流增大倍，接地故障电流为单相电容电流的3倍，Id＝3UΦωC。

(2) 优缺点

a)接地故障引起系统内部过电压可达3.5～4倍相电压，易使设备和线路绝缘被击穿。

b)油浸纸绝缘电力电缆达20A，聚乙烯绝缘电力电缆达15A，交联聚乙烯绝缘电力电缆达10A，接地故障电流引燃电弧则不能自熄，引起间歇电弧，产生过电压易产生相间短路或火灾；

c)非故障相对地电压升高倍。系统内设备或电缆绝缘等级相应提高，例如，10kV电力电缆应选用8.7/10kV而不是6/10kV；无间隙氧化锌避雷器，提高持续运行电压数值或加串联保护间隙等；

d)发生接地故障时，报警而不切断故障支路，保证供电的连续性；

e)接地故障在一段时间内存在，接地故障电压易使人遭受电击或引起火灾，如下图1-4所示.

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