发电厂电气部分--第9章接地装置.ppt

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1、第九章 接 地 装 置,第一节 保护接地的基本概念 第二节 接 地 电 阻 第三节 接地装置的安装 思考题与习题,第一节 接地装置的基本概念,一、电气接地的基本概念 接地与接地装置 接地电流与接地短路电流 流散电阻与接地电阻 对地电压 接触电势和接触电压 跨步电势和跨步电压 中性点、零点、和中性线、零线 接地线和接地（工作接地、保护接地和重复接地） 接地系统 二、电气接地的作用和分类 电气接地的作用 电气接地的分类 电气设备的接地, 接地与接地装置,电气设备的任何部分与大地之间作良好的电气连接，称为接地（1）。埋入地中并直接与大地接触的金属导体，称为接地体，或接地极（2）。专门为接地而人为装设

2、的接地体，称为人工接地体（3）。间作接地体用的直接与大地接触的各种金属构件、金属管道及建筑物的钢筋混凝土基础等，称为自然接地体（4）。连接于接地体与电气设备接地部分之间的金属导线，称为接地线与接地体合称为接地装置（5）。由若干接地体在大地中相互用接地线连接起来的一个整体，称为接地网（6）。, 接地与接地装置,接地线又分为接地干线和接地支线，接地干线一般应采用不少于两根导体在不同地点与接地网连接。如图9-1所示接地体按其布置方式可分为外引式接地体和环路式接地体。按其形状划分，有管形、带形和环形几种基本形式。按其结构划分，有自然接地体和人工接地体之分。, 接地电流与接地短路电流,凡从带电体流入地下

3、的电流即属于接地电流。接地电流有正常接地电流和故障接地电流。正常接地电流指正常工作时通过接地装置流入地下，借大地形成工作回路的电流；故障接地电流指系统发生故障时出现的接地电流。系统一相接地可能导致系统发生短路，这时的接地电流叫做接地短路电流，如接地的380/220V系统的单相接地短路电流。在高压系统中，接地短路电流可能很大，接地短路电流在200A及以下的，称小接地短路电流系统；接地短路电流大于500A的，称大接地短路电流系统。, 流散电阻和接地电阻,如图9-2所示，接地电流流入地下以后，就通过接地体向大地作半球形散开，这一接地电流就叫做流散电流。流散电流在土壤中遇到的全部电阻叫叫做流散电阻。,

4、接地电阻是接地体的流散电阻与接地线的电阻之和。接地线电阻一般很小，可以忽略不计。因此，可以认为流散电阻就是接地电阻。, 对地电压,电流通过接地体向大地作半球形流散。在距接地体越远的地方球面越大，所以流散电阻越小。一般认为在距离接地体20m以上，电流就不再产生电压降了。或者说，至距离接地体20m处，电压已降为零。电工上通常所说“地”就是这里的地。通常所说的对地电压，即带电体同大地之间的电位差。也是指离接地体20m以外的大地而言的。简单说，对地电压就是带电体与电位为零的大地之间的电位差。显然对地电压等于接地电流与接地电阻的乘积。如果接地体有多根钢管组成，则当电流自接地体流散时，至电位为零处的距离可

5、能超过20m。, 接触电势和接触电压,接触电势是指接地电流自接地体流散，在大地表面形成不同电位时，设备外壳、构架或墙壁与水平距离0.8m处之间的电位差。 接触电压是指设备绝缘损坏时，在身体可同时触及的两部分之间出现的电位差。如人在发生接地故障的设备旁边，手触及设备的金属外壳，则人手与脚之间所呈现的电位差，即为接触电压，接触电压通常按人体离开设备0.8m考虑。 如图9-3所示，a的接触电压为Uc，故障设备对地电压为Ud。, 接触电势和接触电压, 跨步电势和跨步电压,跨步电势是指地面上水平距离为0.8m（人的跨距）的两点之间的电位差。 跨步电压是指人站立在流过电流的大地上，加于人的两脚之间的电压，

6、如图9-3中的Ub1、Ub2。人的跨步一般按0.8m考虑。图9-3中，紧靠接地体位置，承受的跨步电压最大；离开了接地体，承受的跨步电压小一些，对于垂直埋设的单一接地体，离开接地体20m以外，跨步电压接近于零。考虑人脚底下的流散电阻，实际跨步电压应降低一些。, 中性点、零点和中性线、零线,发电机、变压器、电动机等电器的绕组中以及串联电源回路中有一点，它与外部各接线端间的电压绝对值相等，这一点就成为中性点或中点。 当中性点接地时，该点则称为零点。由中性点引出的导线，称为中性线；由零点引出的导线，则称为零线，如图9-4及图9-5所示。, 中性点与中性线、零点与零线、重复接地, 接地线和接地接地线,一

7、般有中性线（代号N）、保护线（代号PE）或保护中性线（代号PEN）。 中性线（N线）的功能，一是用来接用额定电压为相电压的单相用电设备，二是用来传导三相系统中的不平衡电流和单相电流，三是用来减小负荷中性点的电位偏移。 保护线（PE线）的功能，是为保障人身安全、防止发生触电事故用的接地线。系统中所有设备的外露可导电部分通过保护线（PE线）接地，可在设备发生接地故障时减小触电危险。 保护中性线（PEN线）兼有中性线（N线）和保护线（PE线）功能。这种保护中性线在我国通称为“零线”，俗 称“地线”。, 接地线和接地 接地（工作接地）,将电气装置的必须接地部分，通过接地装置与大地有良好的电气连接称为接

8、地。电力系统和电气设备的接地按其不同的作用，可分为工作接地、保护接地、重复接地和接零。 （1）工作接地 在正常或事故情况下，为了保证电气设备可靠运行而必须在电力系统中某一点进行接地，称为工作接地。这种接地可直接接地或经特殊装置接地，如图9-6所示。 各种工作接地有各自的功能。例如电源中性点直接接地，能在运行中维持三相系统中相线对地电压不变；而电源中性点经消弧线圈接地，能在单相接地时消除接地点的断续电弧，防止系统出现过电压。防雷装置的接地，能在雷击时将强大的雷电流泄入大地，减小雷电流流过时引起的电位升高。, 接地线和接地接地（保护接地）,为防止因绝缘损坏而遭受触电的危险，将与电气设备带电部分相绝

9、缘的金属外壳或构架同接地体之间作良好的物理连接，称为保护接地，如图9-7所示。 保护接地的形式有两种：1）设备的外露可导电部分经各自的接地线（PE线）直接接地，如在TT和IT系统中。2）设备的外露可导电部分经公共的PE线（在TN-S系统中）或经PEN线（在TN-C系统中）接地，这种接地型式称为“保护接零”。注意：同一低压系统中，不能有的采取保护接地，有的又采取保护接零，否则当采取保护接地的设备发生单相接地故障时，采取保护接零的设备外露可导电部分将带上危险的电压。, 接地线与接地（工作接地与保护接地图）, 接地线和接地重复接地,在TN系统中，为确保公共PE线或PEN线安全可靠，除 在中性点进行工

10、作接地外，还应在PE线或PEN线的下列地 方进行重复接地：1）在架空线路终端及沿线每1km处；2） 电缆和架空线引入车间或大型建筑物处，见图10-6。如不重 复接地，则在PE线或PEN线断线且有设备发生单相接地故 障时，接在断线后面的所有设备外露可导电部分都将呈现接 近于相电压的对地电压，即，如图10-8a所示，这是很危险 的。如进行了重复接地，如图10-8b所示，则在发生同样故 障时，断线后面的设备外露可导电部分的对地电压为，危险 程度大大降低。, 接地线和接地重复接地（图108）, 接地系统,在三相交流电力系统中，作为供电电源的发电机和变压 器的中性点有三种运行方式：一种是电源中性点不接地

11、，一 种是中性点经阻抗接地，再有一种是中性点直接接地。前两 种合称为小接地电流系统，亦称中性点非有效接地系统，或 中性点非直接接地系统。后一种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。 我国10kV系统，一般采用中性点不接地的运行方式。如 单相接地电流大于一定数值时（10kV系统中接地电流大于 30A 、20kV及以上系统中接地电流大于10A时），则应采用 中性点经消弧线圈接地的运行方式。我国110kV及以上的系 统，则都采用中性点直接接地的运行方式。, 电气接地的作用,电气接地的作用主要包括以下几点： （1）防止人身遭受雷击 将电气设备在正常情况下不带电的金属部分与接

12、地极之 间作良好金属连接，以保护人身安全，防止人身遭受电击。 （2）保障电气系统正常运行 电力系统接地一般为中性点接地，中性点的接地电阻很 小，因此中性点与地间的电位接近于零。系统由于有了中性 点的接地线，也可保证继电保护的可靠性。 （3）防止雷击和静电的危害, 电气接地的分类,1. 按接地作用分类 常用的接地可分为以下几种： 1）系统接地； 2）设备的保护接地； 3）防雷接地； 4）屏蔽接地； 5）防静电接地； 6）等电位接地 7）电子设备的信号接地及功率接地 2.按接地形式分类 接地极按其布置方式可分为外引式接地极和环路式接地 极。若按其形状，则有管形、带形和环形几种基本形式。若 按其结构

13、，则有自然接地极和人工接地极之分。, 电气设备的接地,为了保证安全必须将正常时不带电而故障时可能带电的 电气设备的外露导电部分采用保护接地、或保护接零的措 施，接地装置设计技术规程对必须接地和不须接地部分作了 明确的规定。 （1）电气设备的外露导电部分接地； （2）电气设备外露导电部分不接地 ； （3）外部导电部分,第二节 接地装置的安装,一、接地装置的敷设要求 二、接地装置的安装 接地体的安装自然接地体的利用 接地体的安装人工接地体的安装 接地线的安装自然接地体的选用 接地线的安装人工接地线的选用, 接地装置的敷设要求,（1）为减少相邻接地体的屏蔽作用，垂直接地体的间距 不宜小于其长度的两倍

14、，水平接地体的间距不宜小于5m。 （2）接地体与建筑物的距离不宜小于1.5m。 （3）围绕屋外配电装置、屋内配电装置、主控制楼、主 厂房及其它需要装设接地网的建筑物，敷设环形接地网。这些 接地网之间的相互连接不应少于两根干线。对大接地短路电流 系统的发电厂和变电所，各主要分接地网之间宜多根连接。 为了确保接地的可靠性，接地干线至少应在两点与地网相 连接。自然接地体至少应在两点与接地干线相连接。, 接地装置的敷设要求,（4）接地线沿建筑物墙壁水平敷设时，离地面宜保持 250300mm的距离。接地线与建筑物墙壁间应有1015mm 的间隙。 （5）接地线应防止发生机械损伤和化学腐蚀。与公路、铁 道或

15、化学管道等交叉或有可能发生机械损伤的地方，对接地线 应采取保护措施。在接地线引进建筑物的入口处，应设标志。 （6）接地网中均压带的间距D应考虑设备布置的间隔尺 寸，尽量减少埋设接地网的土建工程量及节省钢材。视接地网 面积的大小，一般可取5、10。对330kV及500kV大型接地 网，也可采用20间距。但对经常需巡视操作的地方和全封闭电 器则可局部加密（如取D=23）。, 接地装置的敷设要求,（7）接地线的连接需注意以下几点： 1）接地线连接处应焊接。如采用搭接焊，其搭接长度必 须为扁钢宽度的2倍或圆钢直径的6倍。在潮湿的和有腐蚀性蒸 汽或气体的房间内，接地装置的所有连接处应焊接。该连接处 如不

16、宜焊接，可用螺栓连接，但应采取可靠的防锈措施。 2）直接接地或经消弧线圈接地的主变压器、发电机的中 性点与接地体或接地干线连接，应采用单独的接地线。其截面 及连接宜适当加强。 3）电力设备每个接地部分应以单独的接地线与接地干线 相连接。严禁在一个接地线中串接几个需要接地的部分。, 接地体的安装自然接地体的利用,接地装置的安装分接地体的安装和接地线的安装。接地体的安装又分自然接地体的利用和人工接地体的装设。 在设计和安装接地装置时，首先应充分利用自然接地体， 以节约投资，节约钢材。自然接地体是用于其他目的，但与土 壤保持紧密接触的金属导体。如果实地测量所利用的自然接地 体电阻已能满足要求，而且这

17、些自然接地体又满足热稳定条 件，就不必再装设人工接地装置，否则应装设人工接地装置。 对于大接地电流系统的发电厂和变电所则不论自然接地体的 情况如何，仍应装设人工接地体。自然接地体至少应由两根 导体在不同地点与接地网相连（线路杆塔除外）。, 接地体的安装自然接地体的利用,用来作为自然接地体的有：上下水的金属管道；与大地有 可靠联接的建筑物和构筑物的金属结构；敷设于地下其数量不 少于二根的电缆金属外皮及敷设于地下的非可燃可爆的各种 金属管道；非绝缘的架空地线等；对于变配电所来说，可利用 其建筑物钢筋混凝土基础作为自然接地体。 利用自然接地体时，一定要保证良好电气连接，在建筑物 结构的结合处，除已焊

18、接者外，凡用螺栓连接或其他连接的， 都要采用跨接焊接，而且跨接线不得小于规定值。, 接地体的安装人工接地体的装设,用来作为人工接地体的一般有钢管、角钢、扁钢和圆钢等 钢材。如有化学腐蚀性的土壤中，则应采用镀锌钢材或铜质的 接地体。人工接地体有垂直埋设和水平埋设两种基本结构型 式，接地体宜垂直埋设；多岩石地区接地体可水平埋设。 在普通沙土壤地区（土壤电阻率 ），因地 电位分布衰减较快，可以采用以棒形垂直接地体为主的棒带接 地装置。垂直接地体常采用的规格有：直径为4860mm的钢 管，管壁厚度不小于3.5mm，或的角钢以及直径为19 25mm的圆棒，垂直接地体长度为23m。, 接地体的安装人工接地

19、体的装设,接地体的布置根据安全、技术要求，因地制宜安排，可以 组成环形、放射形或单排布置。为了减小接地体相互间的散流 屏蔽作用，相邻垂直接地体之间的距离不应小于2.53m，垂 直接地体的顶部采用扁钢或直径圆钢相连，上端距地面不小于 0.6m，通常取0.60.8m。常用的几种垂直接地体布置形式如 图10-9。, 接地体的安装人工接地体的装设,多岩石地区和土壤电阻率较高（ ） 的地区，因地电位分布衰减较慢，接地体宜采用水平接地体为 主的棒带接地装置。水平接地体通常采用扁钢或直径为12 16的圆钢组成，可以组成放射形、环形或成排布置，水 平接地体应埋设于冻土层以下，一般深度为0.61m，扁钢水 平接

20、地体应立面竖放，这样有利于减少流散电阻。常用的几种 水平接地体布置形式，如图10-10。, 接地体的安装人工接地体的装设,发电厂和变电所常采用以水平接地体为主的复合接地体， 即人工接地网，对面积较大的接地网，降低接地电阻靠大面积 水平接地体。既有均压、减小接触电压和跨步电压的作用，又 有散流作用。复合接地体的外缘应闭合，并做成圆弧形。 埋入土中的接地棒之间用扁钢带焊接相连，形成地下接地 网。扁钢带敷设在地下的深度不小于0.3m，扁钢带截面不得 小于48mm2，厚度不得小于4mm。 装设保护接地时，为尽量降低接触电压和跨步电压，应使 装置地区内的电位分布尽可能均匀。为了达到此目的，可在装 置区域

21、内适当地布置钢管、角钢和扁钢等，形成环形接地网。, 接地体的安装自然接地体的利用,图10-11表示屋内配电装置房屋周围的环形接地网。此接 地网有垂直埋入地中的钢棒和连接它们的扁钢组成。为减小建 筑物的接触电压，接地体与建筑物基础间应保持不小1.5m的 水平距离，通常取23m。 屋内接地网是采用敷设在电气装置所在房屋每一层内接地 干线组成，各层接地干线用几条上下联系的导线互相连接。屋 内接地网在几个低点于主接地网相连。接地干线采用扁钢或圆 钢，扁钢的厚度应不小于3mm，截面应不小于24mm2，圆钢的直径应不小于5mm。 当埋设接地体时，先挖一地沟，如图10-12所示。然后将 接地体打入地下。接地

22、体上面的端部离开沟底100200mm，以便连接接地线。, 接地体的安装自然接地体的利用, 接地线的安装自然接地体的选用,接地线是接地装置中的另一组成部分。在设计接地线中为 节约有色金属、减少施工费用，应尽量选择自然导体作为接地 线。只有当自然导体在运行中电气连续性不可靠或有发生危险 的可能，以及阻抗较大不能满足接地要求时，才考虑采用人工 接地线或增设辅助接地线。并应检验其热稳定及机械强度。 用来作为自然接地线的有：数量为两根的电缆的金属外 皮，若只有一根，则应敷设辅助接地线；各种金属构件、金属 管道、钢筋混凝土等，其全长应为完好电气通路。若金属构 件、金属管道串联后作接地线时，应在其串接部位焊

23、接金属跨 接线。, 接地体的安装人工接地线的选用,为连接可靠并有一定的机械强度，人工接地线一般采用钢 质扁钢或圆钢接地线；只有当采用钢质线施工安装困难时，或 移动式电气设备和三相四线制照明电缆的接地芯线，才可采用 有色金属作人工接地线，但铝线不能作为地下的接地线。 为防止机械损坏及锈蚀情况，接地线要有足够大的尺寸。 对于1000V以上的系统一般要根据单相短路电流校验其热稳 定。对于1000V以下中性点不接地系统，其接地干线的截面， 根据载流量来说，不应小于相线中最大负荷相负荷的50%；单 独用电设备则不应小于其分支供电线容许负荷的1/3，在任何 情况下，钢质接地线的截面不大于100mm2，铝质

24、接地线则为 35mm2，铜质接地线则为25mm2。, 接地体的安装人工接地线的选用,接地线应该敷设在易于检查的地方，并须有防止机械损伤 及防止化学作用的保护措施。从接地体或从接地体连接干线引 出的接地干线应明设，并涂漆标明，一般涂上紫色；穿越楼板 或墙壁时，应穿管保护；接地干线要支持牢固；若采用多股导 线连接时，要采用接线耳。从接地干线敷设到用电设备的接地 支线的距离愈短愈好。 接地线相互之间及接地体之间的连接应采用焊接，并无虚 焊。接地线与电气设备的连接方法可采用焊接或用螺栓连接。 接地线与接地体之间的连接应采用焊接或压接，连接应牢固可 靠。电气装置中的每一个接地元件，应采用单独的接地线与接

25、 地体或接地干线相连接。,第三节 接 地 电 阻,一、接地电阻的概念 工频接地电阻 冲击接地电阻 二、各类电气装置的接地电阻 发电厂和变电所电气装置的接地电阻 配电装置的接地电阻 三、防雷设备的接地电阻 四、接地电阻的计算 人工接地体工频接地电阻的计算 自然接地体工频接地电阻的计算 五、降低接地电阻的方法（选择复式接地装置和降低土壤电阻率） 六、接地装置的计算程序, 接地电阻的概念,电流经接地体流入大地时，接地体本身、接地体与土壤 之间的接触部分以及土壤本身都要呈现一定的电阻，这一电 阻叫接地体的接地电阻。接地电阻的数值等于接地体对大地 零电位区域的电压与流经接地体的全部电流的比值，等于接 地

26、极电阻和流散电阻之和。按通过接地体流入地中的工频电 流求得的电阻，称为工频接地电阻，通常简称接地电阻；按 通过接地体流入地中的冲击电流求得的电阻，称为冲击接地 电阻。, 工频接地电阻,工频接地电阻允许值如表10-1所示。表中为考虑到季节 变化的最大接地电阻值。计算入地短路电流时应考虑： （1）应按510年发展后的系统最大运行方式确定。 （2）大接地短路电流系统中计算用的流经接地装置的入 地短路电流，采用在接地装置内或外短路时，经接地装置流 入地中的最大短路周期分量的起始有效值。并应考虑系统中 各接地中性点间的短路电流分配，以及避雷线中分走的接地 短路电流（架空避雷线对地绝缘的线路除外）。 按

27、计算时，不应及入引进线路的避雷线接地 的作用。按Dd0.5计算时，则可计入上述作用。, 工频接地电阻,（3）在小接地短路电流系统中，计算用接地故障电流应 取下列数值：1）装有消弧线圈的发电厂、变电所或电力设备 的接地装置，计算电流等于该厂、所内接在同一电力网各消 弧线圈额定电流总和1.25倍。2）不装消弧线圈的发电厂、变 电所或电力设备的接地装置，计算电流等于电力网中断开最 大一台消弧线圈时的最大可能残余电流值，但不得小30A。 （4）在中性点不接地的网络中，计算电流采用单相接地 电容电流，可按下式计算 （10-1） 式中 I单相接地电容电流，A； U网络线电压，kV； L1电缆线路长度，km

28、； Lf 架空线路长度，km。, 工频接地电阻 表10-1, 冲击接地电阻表10-2, 发电厂、变电站电气装置的接地电阻,（1）有效接地和低电阻接地系统中发电厂、变电所电 气装置保护接地的接地电阻宜符合下列要求： 一般情况下，接地装置的接地电阻应符合 （10-2） 式中Rd 考虑到季节变化的最大接地电阻，； 计算用的流经接地装置的入地短路电流，A。 当接地装置的接地电阻不符合上式要求时，可通过技术 经济比较增大接地电阻，但不得大于5 。, 发电厂、变电站电气装置的接地电阻,（2）不接地、经消弧线圈接地和高电阻接地系统中发电 厂、变电所电气装置保护接地的接地电阻应符合下列要求： 高压电气装置与发

29、电厂、变电所电力生产用低压电气装 置共用的接地装置应符合 (10-3)，但不应大于10。 高压电气装置的接地装置，应符合 (10-4) 式中 Rd考虑到季节变化和最大接地电阻，； 计算用的接地故障电流，A。 但不宜大于10（变电所的接地电阻值，可包括引进线路的避 雷线接地装置的流散作用）。 以上计算用接地故障电流取值同表10-1要求。, 发电厂变电站电气装置雷电保护接地的接地电阻,（1）独立避雷针（含悬挂独立避雷线的构架）的接地 电阻，在土壤电阻率不大于500/m的地区不应大于10； 在高土壤电阻率地区接地电阻和变压器门型架上避雷针、线 的接地电阻应符合DL/T6201997交流电气装置的过电

30、压 保护和绝缘配合的要求。 （2）发电厂和变电所有爆炸危险且爆炸后可能波及发电 厂和变所内主设备或严重影响发供电的建（构）筑物，防雷 电感应的接地电阻不应大于30。 （3）发电厂的易燃油和天然气设施防静电接地的接地电 阻不应大于30。, 配电装置的接地电阻,（1）工作于不接地、经消弧线圈接地的和高电阻接地 系统、向建筑物电气装置供电的配电装置，其保护接地的 接地电阻应符合下列要求： 1）与建筑物电气装置系统电源接地点共用接地装置。 配电变压器安装在由其供电的建筑物外时，接地电阻 应符合下式的要求 Rd50/ （10-6） 式中 Rd 考虑到季节变化接地装值最大接地电阻，； 计算用的单相接地故障

31、电流；消弧线圈接地系统 为故障点残余电流，但Rd不应大于4。配电变压器安装在 其供电的建筑物内时， Rd不宜大于4。, 配电装置的接地电阻,2）非共用接地装置Rd应小于250/，但不应大10。 （2）低电阻接地系统的配电电气装置，其保护接地的接 地电阻Rd应小于2000/。 （3）保护配电变压器的避雷器其接地应与变压器保护接 地共用接地装置。 （4）保护配电柱上断路器、负荷开关和电容器组等的避 雷器的接地线应与设备外壳相连，接地装置的接地电阻不应 大于10。, 防雷设备的接地电阻,根据防雷设备的类别及系统运行情况等因素而定。常用 防雷设备接地电阻允许值如表10-3所示。, 接地电阻的计算,一、

32、人工接地体工频接地电阻的计算 单根垂直管形接地体的接地电阻 多根垂直管形接地体的接地电阻 单根水平带形接地体的接地电阻 n根放射形水平接地带（n12，每根长度 60m）的接地电阻 环形接地带的接地电阻 二、自然接地体工频接地电阻的计算 电缆金属外皮和水管的接触电阻 钢筋混凝土基础的接触电阻 三、冲击接地电阻的计算, 单根垂直管形接地体的接地电阻,在工程设计中，人工接地体的工频接地电阻可采用下 列公式计算。 1. 单根垂直管形接地体的接地电阻 （10-7） 式中，为土壤电阻率； 为接地体长度。, 多根垂直管形接地体的接地电阻,2. 多根垂直管形接地体的接地电阻 n根垂直接地体并联时，因接地体间屏

33、蔽效应的影响， 使得总的接地电阻为 （10-8） 式中，E为接地体的利用系数，垂直管形接地体的利用 系数如表10-6所示。采用管间距离与管长之比 及管子数目去查；因该表所列未计连接扁钢的 影响，因此实际的比表列数值略高。, 多根垂直管形接地体的接地电阻, 单根带形和n根放射形水平接地带的接地电阻,3单根水平带形接地体的接地电阻 RE2l （10-8） 式中，为土壤电阻率； l 为接地体长度。 4n根放射形水平接地带（ n12每根长度60m ） 的接地电阻（单位为m2） （10-9） 式中， 为土壤电阻率（单位为.m）。, 环形接地带的接地电阻,5. 环形接地带的接地电阻 （10-10） 式中，

34、为土壤电阻率； A 环形接地带所包围的面积（单位为m2）。, 自然界接地体工频接地电阻的计算,部分自然接地体的工频接地电阻可采用下列公式计算。 （1）电缆金属外皮和水管等的接地电阻 RE2/l () （10-11） 式中，为土壤电阻率； l 为电缆及水管等的埋地长度。 （2）钢筋混凝土基础的接地电阻 （10-12） 式中，为土壤电阻率； V为钢筋混凝土基础的体积，m3。, 冲击接地电阻的计算,冲击接地电阻与工频接地电阻的关系为 Rch= RE （10-15） 式中，为接地体的冲击系数。根据试验，有一端进电 流的单根水平接地体、垂直接地体以及中央经34根水平连 线向外引流的圆环形水平接地体，其值

35、可由下式求出 （10-16） 式中，a常数，垂直接地体为0.9，水平接地体或环形接 地体为2.2； 通过接地体的冲击电流值，（kA）； 土壤电阻率，（k.m）； l 接地体的长度或圆形接地体的圆环直径，m。, 降低接地电阻的方法,降低接地电阻，主要从选择复式接地装置和降低土壤 电阻率这两方面进行。 1. 选择复式接地装置 工频利用系数E和冲击利用系数ch之间的关系为 E = 0.9ch （但应小于1或等于1）。则复式接地装置的冲 击接地电阻为 (10-15) 式中，Rch单根水平接地体或垂直接地体的冲击接地电 阻（）； ch冲击利用系数，其值恒小于1，在0.8左右， 具体数值列于表10-5,

36、降低接地电阻的方法表10-5, 降低土壤电阻率的方法降低接地电阻,决定接地电阻的主要因素是土壤电阻率。常见的降低土壤电阻率的方法有以下几种： （1）将接地装置附近置换成低电阻率的土壤； （2）经常在埋设接地装置的地方浇以盐水； （3）当上层土壤的电阻率很大（例如干砂），而下层 土壤的电阻率又较小时，可以采用深埋接地体的方法； （4）当遇到土壤的电阻率很大，而附近一定距离内有 水源时，可以将接地体延伸到有水源的地方埋设。但应注意 “延伸”的长度不宜过长，一般不超过40m，否则雷电流传来 时，将因电感的作用而使接地装置始端电位增高。, 降低土壤电阻率的方法降低接地电阻,（5）如在电力设备附近1km

37、以内有电阻率较低的土壤，可敷设引外接地体，以降低厂、所内的接地电阻。 （6）把进变电所线路的地线全部连接起来，电流通过地线散流，对降低接地电阻也是有效的。 （7）对于多年冻土的地区，电阻率极高，可将接地体敷 设在溶化地带或溶化地带的水池或水坑中；敷设深钻式接地 体，或充分利用井管或其他深埋在地下的金属构件作接地 体；在房屋溶化范围内敷设接地装置；除深埋式接地体外， 还应敷设深度约0.5m伸长接地体，以便在夏季地表层化冻时 起散流作用；在接地体周围人工处理土壤，以降低冻结温度 和土壤电阻率。, 接地装置计算的程序,（1）按设计规范要求确定允许的接地电阻值。 （2）实测或估算可以利用的自然接地体的

38、接地电阻。 （3）计算需要补充的人工接地体的接地电阻 （10-20） 如果不考虑自然接地体，则RE(man)=RE。 （4）在装设接地体的区域内初步安排接地体的布置，并 按一般经验初选，初步确定接地体和连接导线的尺寸。 （5）计算单根接地体的接地电阻。, 接地装置计算的程序,（6）用逐步渐进法计算接地体的数量 （10-19） （7）校验短路热稳定度。对于大接地电流系统中的接地 装置，可进行单相短路热稳定度校验。钢线的热稳定系数， C=70，因此计算满足单相短路热稳定度的钢接地线的最小允 许截面积（单位为mm2）为 （10-20） 式中，k(1)为单相接地短路电流（A），可取为(3)； tke 为短路电流持续时间（单位为s）。, 第十章 接地装置思考题与习题,1. 什么叫接地？什么叫接地装置？ 什么叫人工接地体和自然接地体？ 2. 什么是工作接地、保护接地和保护接零？ 3 . 什么叫接地电流和对地电压？ 什么叫接触电压和跨步电压？ 4. 什么叫接地电阻？ 什么叫工频接地电阻和冲击接地电阻？如何换算？ 5 . 电气装置中哪些部分必须接地，哪些部分不必接地？ 6. 如何计算接地装置的接地电阻？ 怎样决定所需要埋入地中的接地体的数目？,第十章 接地装置,内容结束 再 见!,