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工作接地、重复接地、保护接地...这些接地知识你了解吗?【收藏】

在电力系统中，接地是用来保护人身及电力、电子设备安全的重要措施。接地能防止人身遭受电击、设备和线路遭受损坏、预防火灾和防止雷击、防止静电损害和保障电力系统正常运行 。因此，了解接地的原理及应用很有必要。

　　1、接地概念解释

　　电气上的“地”：我们把电位趋近于零的地方称做电气上的“地”或大地。在电气行业中，通常所讲的地都是电气上的地。

　　对地电压：电气设备上的接地部分，如接地的外壳、接地体和接地线等，与零电位的“大地”之间的电位差，就叫做接地部分的对地电压。

接地：接地是电力系统为了满足系统运行的需要和保护设备或人身安全而常用的一种技术，是将电气设备的某部分与“地”之间做良好的电气连接。

　　2、接地线

　　6.1 电力网和电气设备的下列金属部分，除另有规定外，均应接地或接零（与零线相连接）：

　　电机、变压器、电器和照明器具等的金属底座及外壳；

　　电气设备的金属传动装置；

　　互感器的二次绕组；

　　配电盘与控制台的框架；

　　屋、内外配电装置的金属架构和钢筋混凝土以及靠近带电部分的金属围栏和金属门；

　　交、直流电力电缆接线盒、终端盒的外壳和电缆的金属外皮、穿线的钢管等；

　　装有避雷线的电力线路金属杆塔；

　　装在配电线路电杆上的开关设备、电容器等电气设备；

　　铠装控制电缆的外皮、非铠装或金属护套电缆的1～2根屏蔽芯线。

　　6.2 电力设备的下列金属部分，除另有规定外，不需接地或接零：

　　在木质、沥青等不良导体地面的干燥房间内，交流额定电压380V及以下、直流额定电压440V及以下的电力设备外壳。但当维护人员可能同时触及电力设备外壳和其它接地物体时除外；

　　在干燥场所，交流额定电压127V及以下、直流额定电压110V及以下的电力设备外壳，但有爆炸危险的场所除外；

　　安装在配电盘、控制台和配电装置间隔墙壁上的电气测量仪表、继电器和其它低压电器的外壳，以及当发生绝缘损坏时，在支持物上不会引起危险电压的绝缘子金属底座等；

　　安装在已接地的金属架构上的设备（应保证电气接触良好），但有爆炸危险的场所除外；

　　额定电压220V及以下的蓄电池室内金属支架；

　　与已接地的机床底座之间有可靠电气连接的电动机和电器的外壳，但有爆炸危险的场所除外；

　　由发电厂、变电所、工业企业区域内引出的铁路轨道，但运送易燃、易爆物者除外。

　　在中性点直接接地的低压电网中，电力设备的外壳宜采用接零保护、即把外壳与零线相连接。在用电设备较少、分散，采用接零保护确有困难，而且土壤电阻率较低，很容易作接地时，可采用接地保护。但此时如用电设备漏电，设备外壳和与其有电气连接的金属部分、变压器外壳及其接地线都可能带电，会危及人身安全，应采取必要的安全措施：如装设能自动断开接地故障的继电保护装置、使用绝缘垫、安装保护围栏等安全措施。在潮湿场所、条件特别恶

　　劣场所的低压电网中，电力设备的外壳应采取接零保护。

　　携带式和移动式用电设备接地应当使用专用的芯线接零或接地。此芯线严禁同时用来通过工作电流，严禁利用其它用电设备的零线接地。接地芯线应采用多股软铜线，其截面不应小于1.5mm2。携带式和移动式用电设备的插座上应备有专用的接地触头。该触头应同时与接地线和零线相连，而且所用插头的结构应能避免将导电触头误作接地触头使用。插座与插头的接地触头应在导电的触头接触之前连通，并应在带电的触头脱离之后才断开。金属外壳的插座，其接地触头和金属外壳应有可靠的电气连接。

　　3、接地种类有哪些？

　　常用的有重复接地、保护接地、工作接地、防雷接地、屏蔽接地、防静电接地等。

重复接地

　　重复接地就是在中性点直接接地的系统中，在零干线的一处或多处用金属导线连接接地装置。在低压三相四线制中性点直接接地线路中，施工单位在安装时,应将配电线路的零干线和分支线的终端接地，零干线上每隔1千米做一次接地。对于距接地点超过50米的配电线路，接入用户处的零线仍应重复接地，重复接地电阻应不大于10欧。

　　重复接地系指在零线的一处或多处通过接地体再次与大地做良好的金属连接。在低压供电系统中，采用接零保护方式时，除电源变压器的中性点必须采用工作接地外，还必须采用重复接地。

　　重复接地的作用是：

　　（1）降低漏电设备外壳的对地电压。

　　（2）减轻零线断线时的触电危险。

　　（3）减轻或消除三相负荷严重不平衡时，零线上可能出现的危险的对地电压。

　　我国规定，重复接地的接地电阻应小于10Ω。

　　早期的天然气站场中，接地体大部分采用的是镀锌角钢和镀锌圆钢，中间用镀锌扁钢连接。目前，站场的接地体广泛采用离子接地极，中间采用30×5镀锌扁钢连接，周边框架采用50×5镀锌扁钢连接。天然气站场多采用联合接地方式,即所有接地系统共用一个“地”。联合接地方式具有接地电阻小、节省金属材料、占地少等优点。

　　站场内接地装置的接地电阻值要求如下：

　　放空管和灯塔接地电阻小于10Ω；

　　通讯、自控设备接地电阻小于2Ω；

　　站场防静电接地电阻小于10Ω；

　　配电室变压器接地电阻小于4Ω；

　　联合接地时接地电阻小于1Ω。

保护接地

　　接地系统安全接地是将系统中平时不带电的金属部分(机柜外壳，操作台外壳等)与地之间形成良好的导电连接，以保护设备和人身安全。原因是系统的供电是强电供电(380、220或11OV)，通常情况下机壳等是不带电的，当故障发生(如主机电源故障或其它故障)造成电源的供电火线与外壳等导电金属部件短路时，这些金属部件或外壳就形成了带电体，如果没有很好的接地，那么这带电体和地之间就有很高的电位差，如果人不小心触到这些带电体，那么就会通过人身形成通路，产生危险。因此，必须将金属外壳和地之间作很好的连接，使机壳和地等电位。此外，保护接地还可以防止静电的积聚。

　　为了防止因电气设备的绝缘损坏而使人身遭受触电的危险，将电气设备的金属外壳与接地体做良好的金属连接，叫保护接地，又称安全接地。其接地电阻不应超过4Ω。

工作接地

　　接地网示意图地是为了使系统以及与之相连的仪表均能可靠运行并保证测量和控制精度而设的接地。它分为机器逻辑地、信号回路接地、屏蔽接地，在石化和其它防爆系统中还有本安接地。

　　电力系统中为了工作的需要，常将变压器或发电机的中性点直接或经过特殊的设备接地，这种接地方式称为工作接地。其接地电阻不应超过10Ω。

　　工作接地作用：

　　①降低人体的触电电压。

　　②能迅速切断故障设备。在中性点不接地的系统中，发生一相接地时，由于接地电流很小，系统中的继电保护不能迅速动作切断电源，很不安全。而在中性点接地的系统中，发生一相接地时，因单相接地短路电流很大，将使继电保护迅速动作，并以最短的时间切除故障设备。

　　③可以降低电气设备和线路的绝缘要求。当工作接地由配电变压器二次侧星形接线的中性点直接引出时，则还有固定中性点对地电位和解决单相用电设备的电源的作用，以及当变压器高、低压绕组间发生匝间短路时，可以由监测装置给出信号或用保护装置进行保护等作用。

　　防雷接地

　　组成防雷措施的一部分。其作用是把雷电流引入大地。建筑物和电气设备的防雷主要是用避雷器(包括避雷针、避雷带、避雷网和消雷装置等)。避雷器的一端与被保护设备相接，另一端连接地装置。当发生直击雷时，避雷器将雷电引向自身，雷电流经过其引下线和接地装置进入大地。此外，由于雷电引起静电感应副效应，为了防止造成间接损害，如房屋起火或触电等，通常也要将建筑物内的金属设备、金属管道和钢筋结构等接地;雷电波会沿着低压架空线、电视天线侵入房屋，引起屋内电工设备的绝缘击穿，从而造成火灾或人身触电伤亡事故，所以还要将线路上和进屋前的绝缘瓷瓶铁脚接地。

　　屏蔽接地

　　是消除电磁场对人体危害的有效措施，也是防止电磁干扰的有效措施。高频技术在电热、医疗、无线电广播、通信、电视台和导航、雷达等方面得到了广泛应用。人体在电磁场作用下，吸收的辐射能量将发生生物学作用，对人体造成伤害，如手指轻微颤抖、皮肤划痕、视力减退等。对产生磁场的设备外壳设屏蔽装置，并将屏蔽体接地，不仅可以降低屏蔽体以外的电磁场强度，达到减轻或消除电磁场对人体危害的目的，也可以保护屏蔽接地体内的设备免受外界电磁场的干扰影响。

　　防静电接地

　　为防止静电危害影响并将其泄放，是静电防护较重要的一环。

　　4.接地装置

　　接地装置是指将电气设备需要接地的部分与大地连接的装置。接地装置由接地体和接地线组成。

　　为了防止电气设备万一因绝缘损坏而带电危及安全，需要将电气设备外壳通过金属导线与接地装置连接。接地装置将电气设备可能产生的短路电流、漏电流、静电荷以及雷电流引入大地，从而避免人身触电等事故的发生。

　　接地装置包括接地体和接地线，其电阻由接地体电阻、接地线电阻及土壤电阻构成。由于土壤电阻系数比较固定，接地线的电阻较小，所以选用良好的接地体是决定接地装置电阻的关键。

　　5.接地线

　　电气设备的金属外壳与接地体间相连接的导体称为接地线。接地线分为接地干线和接地支线。其中接地干线系指沿建筑物表面敷设的共用接地线；接地支线系指由接地干线引至电气设备上的导线。

　　家用电器设备由于绝缘性能不好或使用环境潮湿，会导致其外壳带有一定静电，严重时会发生触电事故。为了避免出现的事故可在电器的金属外壳上面连接一根电线，将电线的另一端接入大地，一旦电器发生漏电时接地线会把静电带入到大地释放掉。另外对于电器维修人员在使用电烙铁焊接电路时，有时会因为电烙铁带电而击穿损坏电器中的集成电路，这一点比较重要。使用电脑的朋友有时也会忽略主机壳接地，其实给电脑主机壳接根地线，在一定程度上可以防止死机现象的出现。

　　在电力系统中接地线：是为了在已停电的设备和线路上意外地出现电压时保证工作人员的重要工具。按部颁规定，接地线必须是25mm2以上裸铜软线制成。

　　电器中，接地线就是接在电气设备外壳等部位及时的将因各种原因产生的不安全的电荷或者漏电电流导出的线路。

　　6、人工接地体

　　当自然接地体的接地电阻不能满足规程规定的接地电阻时，人为地埋入地下的专用接地体称为人工接地体。目前，常用的人工接地体有离子接地极、垂直埋入地下的钢管、角钢、水平放置的圆钢、扁钢等。由于钢管机械强度高，容易垂直打入地下，一般情况下可选用直径50mm、长度2.5m的钢管。接地体顶部距地面500～700mm，以减少外界温度、湿度变化对其阻值的影响。

　　单根接地体的接地电阻与型钢品种、接地体总长、埋深、尺寸、埋置方法等有关。为了实现规程规定的预期电阻值，需采取多根接地体并联。这时，单根接地体间可以用扁钢连接。垂直接地体间的距离，一般取单根接地体的长度的2倍，以减少电磁屏蔽作用。

　　接地体可以集中敷设在户外，然后从接地干线引入室内，再从接地支线引至各电气设备，也可以将接地体沿电气设备环形敷设。

　　6.接地体

　　一根或一组与大地土壤密切接触并提供与大地之间电气连接的导体。

　　7、接地方式

　　现代化的电力系统其本身就是强烈的电磁干扰源，主要通过辐射方式干扰该频段内的通信设备。为抑制外部高压输电线路的干扰影响，采用接地措施，常用的接地方式有两种，现分别讨论如下：

　　8、分散接地方式

　　外壳接地电路接地就是将通信大楼的防雷接地、电源系统接地、通讯设备的各类接地以及其他设备的接地分别接入相互分离的接地系统，由于地线系统不断增多，地线间潜在的耦合影响往往难以避免，分散接地反而容易引起干扰。同时主体建筑物的高度不断增加，其接地方式所带的不安全因素也越来越大。当某一设施被雷击中，容易形成地下反击，损坏其他设备。

　　9、联合接地方式

　　联合接地方式也称单点接地方式，即所有接地系统共用一个共同的“地”。联合接地有以下一些特点：

　　(1)整个大楼的接地系统组成一个笼式均压体，对于直击雷，楼内同一层各点位比较均匀;对于感应雷，笼式均压体和大楼的框架式结构对外来电磁场干扰也可提供10-40dB的屏蔽效果;

　　(2)一般联合接地方式接地电阻非常小，不存在各种接地体之间的耦合影响，有利于减少干扰;

　　(3)旱天接地雷节省金属材料，占地少。

　　由上不难看出，采用联合接地方式可以有效抑制外部高压输电线路的干扰。

　　防静电接地的接地线应串联一个1兆欧的限流电阻,即通过限流电阻与接地装置相连。接地电阻不是越小越好吗?为何还要串电阻?

　　计算机接地是以接地电流易于流动为目标，要求接地电阻越小越好。计算中心的接地应尽量减少噪音引起的电位变动，同时应注意信号电路与电源电路、高电平电路与低电平电路不能使用同一共地回路。对传输带宽要求较高的网络布线，应采用隔离式屏蔽接地，以防止静电感应产生干扰。在设计上力求简单、经济和实效接地如能和屏蔽有效地结合起来，将能更好地解决干扰，抑制噪音。

　　接地接法

　　在直流地的接法上可以分为3种类型：串联接地、并联接地和网状接地。

　　(1)串联接地

　　机房中设备直流地线以串联的方式接在直流地的铜皮上，此种接法虽然个别处电位有差异，但由于电阻非常小，所以在简单的接地系统中应用较多。其缺点是在要求较高配置时，从防止噪声的角度来看，因串联接地，各串联的电阻使得各点电位产生偏差，容易产生噪声。

　　(2)并联接地

　　此方法中各电路的地电位只与本电路的地电流和地线阻抗有关，各点间的电位差较平衡，可获得较好的低频接地，因此应用得较多。由于计算机的直流电压较低，各机架之间的地电流不容易形成耦合，但这种连接方式需要很多根地线，布线较繁杂。

　　(3)网状地

　　在大型机房中，对地要求相对严格，目前广泛使用网状地线作为直流地，称为网状地。直流网状地是用一定截面积的铜带在活动地板下面交叉排列成600mm×600mm的方格，其交叉点与活动地板支撑点的位置交错排列，脚点处用锡焊焊接或压接在一起。为了使直流网状地和大地绝缘，在铜带下面应垫2～3mm厚的绝缘胶皮或聚氯乙烯板等绝缘材料，要求对地电阻在10MΩ以上。直流网状地系统不仅有助于更好地保证逻辑电路电位参考点的一致，而且大大提高了机器内部和外部抗干扰能力。但是网状地系统比较庞大，施工复杂，且费用较高，因而只适用在大型计算机机房中应用。

　　在处理共地的地线时需要注意的问题

　　(1)接地电阻——共用接地地桩的接地电阻应满足各种接地中较小接地电阻的要求。

　　(2)为防止接地系统的相互干扰，确保对建筑物的绝缘，接地母线应使用带有绝缘外皮的屏蔽线，屏蔽套的一端应进行接地。

　　(3)直流地、交流地和安全地虽然较后都接在地桩上，但并不意味着各种地之间可以随意连接，也应按照上述要求在其未接入同一地桩之前彼此应保持严格的绝缘。

　　(4)在直流地与机壳安全地分开接地的计算机设备中，因其直流地与机架严格绝缘，各自分别接系统地桩，但有些计算机的机壳与直流地在电器上是接在一起的，其交流设备的工作地与机壳是严格绝缘的。