电气装置的接地装置设计要求

　　【摘要】随着电力系统的发展,接地短路电流和雷电放电所产生的雷电流越来越大,接地装置对设备和人身安全的影响也越来越大。接地装置的相关参数如何取值、如何控制，以及采用什么样的设计方法和安装,一直是广大工程技术人员不断探索、研究的问题。我们只有根据现场实际;具体对待，在保证设备和人身安全的前提下，对接地装置的相关参数合理的进行取值和控制，并采用正确的、科学合理的设计方法,实现设计的目的。 　　【关键词】电气装置；接地装置；设计；接地极总接地端子 　　1.接地装置的设计 　　接地装置配置。 　　随着电力系统的发展,接地短路电流愈来愈大,由于接地电流的增大,设备接触电压和跨步电压也越来越大,因而直接威胁到设备和人身的安全。由于接地短路电流的增大,接地线和接地干线的热稳定也就愈来愈突出；自然界中雷电是大自然中最宏伟壮观的气体放电现象，它从远古以来就一直吸引人类极大的关注，因为它会危及人类及动物的生命安全，毁损各种建筑物，等等。 　　雷电放电所产生的雷电流,高达数十、甚至数百千安，从而会引起巨大的电磁效应、机械效应和热效应、从电力工程的角度来看，雷电放电在电力系统中引起很高的雷电过电压，它是造成电力系统绝缘故障和停电事故的主要原因之一，雷电放电所产生的巨大电流，有可能使被击物体炸毁、燃烧、使导体熔断或通过电动引起机械损坏。 　　电工中“地”的定义是地中不受入地电流的影响而保持着零电位的土地。电气设备导电部分和非导电部分（例如电缆外皮）与大地的人为连接称为接地，接地起着维护正常运行、保安、防雷、防干扰等作用。电气设备需要接地的部分与大地的连接是靠拉接地装置来实现的；接地装置一般是由接地极、接地导体和总接地端子（总接地母排）等构成的。总接地端子（总接地母排）通过接地导体与诸多接地极连接，实现电气装置需接地部分与地的连接，又可通过保护导体、保护联结导体与电气装置内外露可导电部分、电气装置外可导电部分的联结，实现总等电位联结。总接地端子（总接地母排）是建筑物内电气装置参考电位点。 　　2.保护接地范围 　　电气设备需要接地的部分与大地的连接是靠接地装置来实现的,而电力系统中的接地可分为: 　　工作接地:根据电力系统正常运行的需要而设置的接地,例如三相系统的中性点接地,双极直流输电系统的中点接地等.它所要求的接地电阻约在0.5～10Ω的范围内。 　　保护接地:不设这种接地,电力系统也能正常运行,但为了人身安全而将电气设置的金属外壳等加以接地,它是在故障条件下才能发挥作用的,它所要求的接地电阻值处于1～10Ω的范围内。 　　防雷接地:用来将雷电流泄入地下,以减小它所引起的过电压,它的性质似乎介于前面两种接地之间,它是防雷保护装置不可或缺的组成部分,这有些像工作接地;但它又是保护人身安全的有力措施,而且只有在故障条件下才发挥,这又有些像保护接地,它的阻值一般在1～30Ω的范围内。 　　需保护接地的范围。 　　下列电气装置外露可导电部分，除外另有规定者外，均应保护接地： 　　-电机、变压器、电器、携带式及移动式用电器具等的底座和外壳。 　　-电气设备传动装置。 　　-互感器的二次绕组。 　　-配电柜（箱）、控制屏（箱）、各类箱体操作台等金属的框架。 　　-户内外配电装置的金属构架和钢筋混凝土构架以及靠近带电部分的金属围栏和金属门等。 　　-封闭式组合电器和箱式变电站的金属箱体。 　　-电缆和控制电缆的金属护套，穿线的金属管。 　　-电气用各类金属构架、支架等。 　　-电缆桥架、电缆线槽及金属支架。 　　-电涌保护器。 　　-发电机中性点外壳、发电机出线柜和封闭式母线（密集型或空气绝缘型）金属外护层。 　　-装有避雷线的线路杆塔。 　　-在非沥青地面的居民区，无避雷线小接地电流架空线路的金属杆塔和钢筋混凝土杆塔。 　　-安装在配电线路杆塔上的开关设备、电容器等设备。 　　-双重绝缘的用电设备。 　　-采用电气隔离保护方式供电的用电设备，隔离变压器的每个绕组，只供电给单台设备；每个绕组供电给多台设备时，各设备间应做不接地的等电位联结。 　　3.电气装置接地 　　电气装置的分类： 　　交流标称电压500kV及以下发电、变电、电和配电电气装置 (含附属直流电气装置) 简称为A类电气装置；建筑物电气装置，简称为B类电气装置。 　　3.1 A类电气装置接地的一般规定 　　A类电气装置接地按用途有工作(系统)接地、保护接地、雷电保护接地、防静电接地。 　　发电厂、变电所内，不同用途和不同电压的电气装置，应使用一个总的接地装置，接地电阻应符合其中最小值的要求。接地电阻除另外注明外，均指的工频接地电阻。 　　设计接地装置时，应考虑土壤干燥或冻结等季节变化的影响，接地电阻在四季中均应符合本标准的要求，但雷电保护接地的接地电阻，可只考虑在雷雨季中的土壤干燥状态的影响。 　　3.2 B类电气装置接地的一般规定 　　适用于交流标称电压10kV及以下用电设备与对地不能构成闭合回路的直流用电设备的接地设计。 　　不同用途和不同电压等级用电设备的接地（包括保护性接地，功能性接地和功能性保护性合一接地），除外另外有规定者外,宜采用一个总的共用接地装置（MEB）；对其它非电力设备（电讯及其他电子设备），除有特殊要求者外，也可采用共用接地装置，接地装置的接地电阻应符合其中最小值的要求。 　　设计接地装置时，应考虑土壤干、湿、冻结、等季节变化对土壤电阻率的影响，接地电阻值在四季中应符合有关规范要求。但在防雷装置的接地电阻，可只考虑在雷雨季节的土壤的干燥状态的影响。 　　在10KV及以下电力网中，严禁利用大地作相线或中性线。 　　由同一台发电机，配电变压器或同一段母线供电的低压电力网，不宜同时采用两种系统接地型式，如不宜同时采用TN和TT系统。 　　直流电力回路中，不应利用自然接地体作为电流回路的零线、接地线或接地体。直流电力回路专用中性线，接地线以及接地体，不应与自然接地体连接。三线制直流回路的中性线，应直接接地。二线制直流配电系统，宜接地，但在下列情况下可不接地：当最大电流不大于0.03A的直流信号线路；由接地的交流系统供电整流设备供电的直流系统；采用对地绝缘或在线间电压不大于的50V系统。 　　4.结束语 　　接地装置中要以现行的国家标准和行业标准为依据，以有利于电气设备的安全运行为目的。要尽量克服一些错误的做法。对接地装置的型式、安装接地电阻的方法要根据现场实际，做认真的技术经济分析，采用合理的设计方案，不能片面地追求某一方面的指标，要综合的考虑问题，既要保证人身安全和设备安全运行，又要节省工程投资，把接地装置做好。切实保证计算机测控系统在短路电流和雷电活动时安全运行,正确动作以保证电网的安全可靠运行。[科] 　　 　　【参考文献】 　　［1］航天工业部第四规划设计研究院等编.工厂配电设计院手册.水利电力出版社，1983. 　　［2］交流电气装置的接地.北京：中国电力出版社，1998. 　　［3］刘炳主编.电气设备绝缘试验.北京水利电力出版社，1994.