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每一个注重安全的人， 都关注了安全永无止境！ 1 关于接地 每年，都有无数电气安全事故，导致人员伤亡、火灾、设备损坏。影响和损失巨大，因此电气安全是用电的头等大事，而接地作为一项重要的保护措施，今天我们就来重点谈谈接地。 接地，就是将设备的某一部位经接地装置与大地紧密连接起来。接地装置是接地体和接地引下线的总和。接地体包括人工接地体和自然接地体。 人工接地体：专门制作的接地体，具有一定的散流电阻的金属导体，如角钢、钢管、扁钢和圆钢等金属件组合。禁止使用铝导体做接地体或地下接地线，垂直接地体禁止使用螺纹钢。 自然接地体：各种埋在地中的既有金属构件、金属管道，建筑物的金属构件如梁、柱、行车轨道、配电装置、起重机、升降机等的金属导体骨架。 接地体
2 接地的分类
按照接地性质，接地可分为正常接地和故障接地。正常接地又有工作接地和安全接地之分。
工作接地就是由电力系统运行需要而设置的（如中性点接地），正常情况下有电流长期流过接地电极，利用大地代替导线的接地，以及正常情况下没有或只有很小不平衡电流流过，一般只有几安培到几十安培的不平衡电流，用以维持系统安全运行的接地。
但是，在系统发生接地故障时，会有上千安培的工作电流流过接地电极，然而该电流会被继电保护装置在0.05~0.1s内切除，即使是后备保护，动作一般也在1s以内。 安全接地是正常情况下没有电流流过的起防止事故作用的接地，如防止触电的保护接地、挂接接地、保护接零、防雷接地、静电接地等。故障接地是指带电体与大地之间的意外连接，如接地短路等。
3 工作接地
工作接地，顾名思义为保证电力系统正常工作的接地，即中性点接地运行方式。而中性点是指星形连接的变压器或发电机的中性点。而根据接地情况，可分为： 1、电源中性点不接地系统； 2、电源中性点经阻抗接地系统； 3、电源中性点直接接地系统。
在电力系统中，110千伏及以上系统多数中性点是直接接地运行的，该级电压系统发生单相接地短路时，将立即切除故障线路。 35～66千伏系统的中性点，是经过消弧线圈接地的，该级电压系统发生单相接地时，允许运行一段时间，进行故障点的寻找。 在3～10千伏系统，中性点是绝缘的，单相接地时，也允许在运行状态下寻找接地故障点。 在380／220伏低压系统中，其中性点是直接接地的，当火线发生单相接地短路时，该故障相熔丝将熔断，故障切除。
这些中性点直接接地的系统，其接地要求是十分严格的：
(1)由同一台发电机，同一台变压器，同一母线供电的380／220伏网络中，不宜采用接零、接地两种保护方式。
如果电动机容量较大，所产生的短路电流不足以使其保护设备动作切断故障，此时与零钱相连的所有用电设备的外壳及电动机上都可能带上危险的电压。由此可见，这种接地方式是极危险的。因此在同一低压接零网络中，不能一部分设备采用接零保护，而另一部分设备采用保护接地。
(2)在同一个车间里，其中性点工作制不同时，应当采取共同接地，即将接地网连成一体，处在同一个接地网中。高压和低压用电设备均应采取共同接地方式。
(3)各种电气设备的工作接地和保护接地，均应使用同一个总接地装置。 4 保护接地
当电机外壳不接地，而工作相绝缘击穿时，它的外壳对地来说，就有电压。如果此时人接触带电的外壳是危险的，和直接接触到未绝缘的工作相一样，同等危险。为了解决这样的问题，就需要引入保护接地，将正常情况下不带点的设备金属外壳接地，以免危险电流从人体流过。 在三相交流电力系统中，中性点不接地、中性点经阻抗接地这两种合称小接地电流系统，亦称中性点非有效接地系统；而中性点直接接地系统称为大接地电流系统，亦称中性点有效接地系统。 注意：保护接地一般用于配电变压器中性点不直接接地的供电方式中。起限制电器设备因绝缘损坏而漏电后的对地电压不超过安全范围。 在中性点直接接地的系统中，一般不宜采用保护接地，只能采用保护接零。因为在中性点直接接地的供电方式下，供电部门在电气施工中将变压器低压侧中性点、配电屏、构架等配电设备的金属外壳都连接在总的接地体上，从而形成安全保护。采用保护接地则不能有效地防止人身触电事故的发生。 若采用保护接地，电流中性点接地电阻按4Ω考虑，而电源电压为220V，那么当电气设备的绝缘损坏使电气设备的外壳带电时，则中性点接地电阻与接地电阻之间的电流为：Ir=220/(R0+Rd)=220/(4+4)=27.5A。 此时由于接地电流不大，如果保护装置灵敏度不够，则不会动作，这样，就使与接地体相连的配电变压器中性线、配电屏、构架等长期带有不安全电压，这是安全规程所不允许的。 注意！零线（中性线）和地线是两个不同的概念，地线的对地电位为零，使用的电器的最近点接地。零线的对地电位不一定为零。零线的最近接地点是在变电所或者供电的变压器处。 很显然这是非常危险的。如果保护接地电阻阻值大于电源中性点接地电阻，设备外壳所带电压还要更高，危害将更大。 5 保护接零 在我国低压网络中（220V/380V的三相四线制），都是采用中性点直接接地的，在这种系统中运行的电气设备可以采用保护接零的办法，以避免人体遭到触电的危险。 所谓保护接零，就是将电器设备在正常情况下与带电部分相绝缘的金属结构部分用导线与配电系统的零线连接起来。保护接零一般与熔断器、保护装置等配合用于变压器中性点直接接地系统中。 注意：保护接零适用于中性点接地的三相电源系统中。一些民用三相四线中性点接地系统也采用保护接地，但必须是配合带有漏电保护的开关使用。 采用接零保护这种方式后，当一相绝缘损坏后，便形成了一个由该损坏相线、设备外壳、零线的闭合回路。由于导线(相线和零线)及设备外壳的合成电阻值很小，所以单相短路电流一般足够大，从而引起保护电器动作，迅速切断故障设备的电源，确保人身迅速脱离电源。 严禁部分设备采用保护接地来代替保护接零，造成保护接地和保护接零混接错接。当某一保护接地设备的绝缘损坏，发生相线碰壳时，零线出现对地电压，于是使保护接零设备的外壳上就产生了危险电压。
因此，在同一母线供电的线路中，保护接地和保护接零不能混用，即不可把一部分电气设备接零，而将另一部分电气设备接地。一般市电都采用接零保护，故使用市电的电气设备，应采取接零保护。 保护接零注意事项： 在保护接零的电气系统中。零线起着至关重要的作用。一旦零线断开，接在断线处后面电气设备就没有了保护接零和保护接地，若这些电气设备外壳漏电则不构成短路回路，从而使熔体熔断加以保护，非常危险； 所有电气设备接保护接零线均应以并联方式接在电源零线上，不允许串联，并用螺栓压紧，牢固可靠，接触良好。在零线上，禁止安装保险和单独开关； 中性点不接地的三相四线制配电系统中，不允许用保护接零，只能用保护接地； 保护接零必须有可靠灵敏的短路保护装置来配合，因此，熔断丝严禁用铜丝等金属材料来代替符合要求的金属熔断丝，否则接零保护将失去其保护作用； 在TN接零保护系统中，临时用电的PE零线应单独铺设，重复接地线必须与PE线相连，严禁与N线连接。
PE线所用的材质与相线、零线N相同，最小截面积符合小表要求。
6 重复接地 在保护接零系统中，因为前文提到零线断开后不够安全可靠的。为了提高安全可靠性，还应在零钱的干线上和分支线路的终端以及中间沿线多处进行重复多点接地。 电缆或架空线在引入车间和大型建筑物处，应加接地极或与室内配电屏、控制屏的接地装置相连。当高、低压线同杆架设时，应在杆线的两端杆上，将低压零线加重复接地。 这样模式的重复接地系统，至少有以下四方面好处：
(1)当系统发生接地短路时(如碰壳)，可以降低零线的对地电压。在无重复接地的情况下，当发生单相接地短路时(如碰壳)，短路电流通过相线和零线构成回路。在零线上产生电压降，就是设备外壳对地电压Ud。 对于380伏系统来说，Ud≈146.7伏，显然比安全电压高得多，所以仍有触电伤亡的危险存在。 当零线加重复接地后(二点)，故障电流将沿着零线和流经重复接地和工作接地的两个并联电阻Rn和R0流入大地，该故障电流大部分通过零线成回路，小部分通过重复接地电阻Rn和工作接地R0成回路。 按规程，R0≤4欧，Rn≤10欧，则设备对地电压Ud＝104.伏。 可见采用一组重复接地后，对地电压降低了40％，如果再多接几处，则完全可以降低至危及人身安全的范围以内。 (2)当零相发生断线，且断线处后面某些电气设备碰壳短路时，重复接地可以使故障程度减轻。 当然，应该指出的是这种电压对人体仍然是危险的，只不过程度有所减轻罢了。因此如何确保零相不发生断线，就应该精心施工，加强维护才是。 (3)零线发生一处断线时，若三相负荷不平衡，重复接地能维持断线处后面的三相电压的基本平衡与稳定，并能减轻和消除断线处后面的电气设备触电的危险。 在没有重复接地的情况下，由于三相电流不平衡，导致三相电压不对称，负载轻的一相电压升高，负载重的一相电压降低，断线处后面的零相上可能有数十伏高的电压，将导致触电危险。 (4)在零线上增加重复接地，可使单相接地短路电流增大，加速熔断或开关迅速跳闸。并且当线路越长，作用越显著，有利于加速保护装置的动作切除故障电源，保障人身及设备的安全。
7 挂接接地
将停电设备三相短路后接地，称为挂接地线，简称挂接地线，其主要作用是防止突然来电时有关人员遭受触电伤害。 注意！一定是使用导体将三相短路以后，再合并接地！停电设备挂接地线后，其主要作用有： 一是可以将用电设备或线路上的剩余电荷放入大地； 二是万一发生误送电而造成停电设备三相同时来电时，接地线可造成三相短路，巨大的短路电流将使电源开关迅速断开而切断电源。 几种错误的挂接地线方法： (1) 分相单独接地。 如果采用分相单独接地，一旦发生误送电现象，尽管由于三相对地短路而使开关跳开，但由于短路电流在接地线上可产生很高的残压，这一残压直接加在停电设备或线路上，对工作人员构成巨大威胁。 (2) 挂设单相接地线。 如果仅在某一相上挂设接地线，发生误送电操作时，所产生的单相短路电流将流过接地电阻而在其上产生一个电压降，这一电压降直接加在停电设备上，同样会给工作人员带来危险。更何况对于小接地电流系统来讲，发生单相接地故障时一般不能保证保护装置动作，此时的危险性将会更大。
(3) 挂设两相短路接地线。 假如仅使三相线路的其中两相短接后接地，发生误送电操作时，产生两相短路，此时尽管短路电流可使保护装置动作而切断电源，但由于接地回路中将有电流流过，同样会产生较高的残压，对工作人员同样会构成威胁。 挂接地线并不能在所有情况下都保证安全，如果突然来电为单相电源时，将使整个工作地点都带有和该单相电源数值相同的电位，尽管出现这种情况的可能性不大，但一旦出现，危险性还是比较大的。 这就提醒我们在工作中既要正确挂接地线，又不能过分依赖接地线，必须在挂接地线的同时，抓好安全规程的落实工作，严格按规程操作，防止误送电。只有这样，才能有效地防止触电事故的发生。 8 静电接地 在生产加工、储运过程中，设备、管道、操作工具及人体等，有可能产生和积聚静电而造成静电危害时，应采取静电接地措施。 将带静电物体或有可能产生静电的物体通过导静电体与大地构成贿赂的接地系统叫静电接地。 静电接地系统静电接地电阻值不应大于106Ω。专设的静电接地体的对地电阻值不应大于100Ω，在山区等土壤电阻率较高的地区，其对地电阻值也不应大于1000Ω。 当其它接地装置兼作静电接地时，其接地电阻值应根据该接地装置的要求确定。 静电接地支线、连接线规格
静电接地体规格
注意： 单纯为了消除导电体上的静电，接地电阻1000Ω即可，但如果是绝缘体上有静电，将绝缘体直接接地反而容易发生火花放电，这时，宜在绝缘体与大地之间保持10^6~10^9Ω的电阻，让它缓慢而持续不断地消除静电电荷。 静电防护区的地线较为常用的敷设方法有两种： 一种是专从埋设的地线接地体引出的接地线，单独敷设到生产线的防静电作业岗位。以便作静电泄漏之用，单独敷设的接地体通常使用大于1MM厚，约25宽镀锌铁皮或用截面大于4-6MM平方的铜芯软线单独引入； 二是采用三相五线制供电系统中的地线，引出电源零线的同时，单独引出大地地线防静电接地母线，工程上称谓“一点引出电阻隔离”，电源主变电箱至大地的接地电阻应小于4Ω。 一般情况下，静电接地可以和保护接地或有重复接地的工作接地共用一个接地体。静电接地应尽可能避开和某些精密仪器的信号接地，去共用一个接地体。因为接地泄放静电有时可产生较高脉冲，对仪器产生干扰。 静电接地应和防雷接地分开。因为防雷接地在泄放雷电流时，可产生罗高反击电压，通过静电接地能将反击电压引入静电防护区造成安全事故，或将仪器设备损坏。在工程中静电接地应与防雷接地相隔20M距离。 对于某些建筑物，由于在设计中已将防雷接地和其它接地共用一个接地体，此时系统接地电阻必须小1Ω。另外在其它地线支路（不包括防雷地线支路）必须装设防反击的装置（压敏元件等）和防雷接地连接，形成等电位体。
9 防雷接地 为把雷电流迅速导入大地，以防止雷害为目的的接地叫作防雷接地。 防雷接地装置包括以下部分： ①雷电接受装置：直接或间接接受雷电的金属杆（接闪器）如避雷针、避雷带（网）、架空地线及避雷器等。 ②接地线（引下线）：雷电接受装置与接地装置连接用的金属导体。 各种防雷接地装置的工频接地电阻，一般应根据打雷时的反击条件来确定。 同一台机械电气设备的工作接地、保护接地和其防雷接地可共用一个接地体，但接地电阻应符合重复接地电阻（最小值）的要求。 容量超过100KVA的变压器或者发电机组工作接地电阻不大于4Ω；不超过时工作接地电阻不大于10Ω。重复接地也一样。 各类防雷专用接地装置的接地电阻，一般不大于下列数值： - 构架上允许装设的避雷针，其接地点除与主接地网相连外，还应做集中接地装置（接地电阻不大于10Ω），但避雷针的接地点与主变压器的接地点在地中沿接地体的长度必须大于15M； - 电力线路架空避雷线的接地电阻，根据士壤电阻率不同，分别为10~30Ω； - 单独装设的阀型避雷器、管型避雷器、保护间隙其接地电阻为10Ω； - 烟囱的避雷针接地电阻为30Ω - 水塔上避雷针接地电阻为30Ω - 架空引入线瓷瓶脚接地电阻为20Ω 10 总结 我们应该充分认识到接地对于电气安全的重要性，熟悉防止间接接触电击的基本技术措施，如保护接地、挂接地线、重复接地、工作接地和保护接零的工作原理及作用，并能够在实际工作中正确使用，确保用电过程中人身及设备安全。 当然，随着电子通信和其它数字领域的发展，在接地系统中只考虑防雷和安全已远远不能满足要求了。比如在通信系统中，大量设备之间信号的互连要求各设备都要有一个基准‘地’作为信号的参考地。而且随着电子设备的复杂化，信号频率越来越高，因此，在接地设计中，信号之间的互扰等电磁兼容问题必须给予特别关注，否则，接地不当就会严重影响系统运行的可靠性和稳定性。 |
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