第8章接地与接零及防雷.ppt
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1、建筑电气,第 8 章接地与接零及防雷,8.3 常见保护接地方式,第8章 接地与接零及防雷,8.1 接地与接零的作用及分类,8.4 民用建筑物的防雷,掌握接地类型和作用。,本章要求:,掌握民用建筑的防雷措施和装置。,第8章 接地与接零及防雷,掌握常见的接地方式。,接地与防雷是民用建筑电气设计不可少的内容。接地涉及到建筑的供电系统和设备以及人身的安全,防雷涉及到对建筑物及其内部的设备安全。,8.1 接地与接零的作用及分类,接地:电气设备的某部分用金属与大地作良好的电气连接,称为接地;接地体:埋入地中并直接与大地接触的金属导体,称为接地体;自然接地体:兼作接地用的直接与大地接触的各种金属构件、金属井
2、管、钢筋混凝土建筑物的基础、金属管道和设备等,称为自然接地体;人工接地体:为了接地埋入地中的圆钢、角钢等接地体,称为人工接地体;接地线:连接设备接地部分与接地体的金属导线;接地装置:接地体和接地线的总和。,8.1.1 接地概述,电气设备接地的目的:首先保证人员安全;其次保证电气设备及建筑物的安全。,接地电阻:是指电流从埋入地中的接地体流向周围土壤时,接地体与大地远处的电位差与该电流之比,而不是接地体的表面电阻。,图8.1 接地示意图,接地电流:当电气设备发生接地故障时,电流就通过接地体向大地作半球形散开,这一电流称为接地短路电流或接地电流。,图8.2 接地体周围电场分布,电流通过电阻时产生压降
3、,距接地极越近的地方,单位长度上的电压降越大;反之也就越小。在20m以外的土壤中,几乎没有电压降,因而认为该处的电位为零,即通常所说的电气上的“地”。接地回路中任何一点对“地”的电位差称为对地电压。,跨步电压的概念:当接地极有电流流过时,在离接地极20m的圆内,地面上具有不同的电位分布。当人的两脚站在这种带有不同电位的地面时,两脚间的电位差叫做跨步电压。在计算时,一般取步距0.8m,即取0.8m间的电位差为跨步电压。距接地极越近,跨步电压越大,反之越小。,8.1.2 接地类型和作用,工作接地 保护接地 接零保护 重复接地 防雷接地 屏蔽接地 专用电气设备的接地,工作接地:为了保证电气设备在正常
4、和事故情况下可靠地工作而在电源中性点与接地装置作金属连接,称为工作接地。作用:降低人体的接触电压,在中性点对地绝缘的系统中,当一相接地,而人体又接触到另一相时,人体将受到线电压,但对中性点接地系统,人体受到的为相电压;变压器和发电机的中性点直接接地,能起维持相线对地电压不变的作用。,(2)保护接地,保护接地,就是用导体把电气设备中所有正常不带电、当绝缘损坏时可能带电的外露金属部分(电动机、变压器、电器、测量仪表的金属外壳、配电装置的金属构件、电缆终端盒与金属外壳等),和埋在地下的接地极连接起来。是预防人身触电的一项极其重要的措施。,图8.3 接地保护示意图,没有装保护接地时的情况。当电气设备内
5、部绝缘损坏而使一相带电体碰壳时,若人接触此外壳,则电流经过人体入地,在经过其它两相对地绝缘阻抗回到电源。,有保护接地时的情况。这时,当电气设备内部绝缘损坏而使一相带电体碰壳时,若人接触外壳,电流将通过人体电阻与接地装置的接地电阻所构成的并联支路入地,在通过其它两相对地绝缘阻抗回到电源。由于接地装置的分流作用,通过人身的电流便大大减少。,通过人身的电流与通过接地的电流有如下关系:式中RE-接地电阻,一般为4-10;RM-人体电阻,一般为1000,为了保证流经人体的电流在安全电流值以下,必须使RERM,安全电流一般取:交流电流33mA,直流电流50mA。,(3)接零保护,1.保护接零的作用 地面低
6、压380/220V采用三相四线制供电系统,由于使用广泛,并带有生活、照明等负荷,发生人身触电的几率较高。这种供电系统,采用变压器中性点直接接地的运行方式,其接地的中性点叫零点,由零点引出的线或接地的中性线叫零线。保护接零,就是把电气设备正常情况下不带电的金属部分与电网的零线作电气连接的保护措施。,图8.4 接零保护示意图,保护接零的目的:保证人身安全,防止发生触电伤亡事故。当电气设备发生一相碰壳故障时,则通过设备外壳造成相线对零线的单相短路,电流超出正常工作电流许多倍,能使线路上的过流保护装置迅速动作,限制了故障存在的时间,减少触电几率。此时,如果在电源被切断之前恰有人触及该漏电设备外壳,可利
7、用保护接零的分流作用,减少人身触电电流,降低接触电压,以保证人员的安全。,对于中性点接地的三相四线制系统,只能采取保护接零。若采用保护接地,在中性点接地的三相四线制供电系统中,相电压为220V,中性点接地的接地装置与保护接地的接地装置,接地电阻均约4。若用电设备绝缘损坏,外壳带电时,则发生短路的相,经过外壳和两个接地装置,与零线构成导电回路,该回路中流过的电流约为:,这么大的电流通常不能将熔体熔断,从而使用电设备的外壳形成一个对地的电压,其值:若接地装置不良,其接地电阻远大于4,则设备外壳对地的电压将远大于110V,这时人若触及设备外壳,必造成触电危害。因此,对中性点接地的电源系统,只用采用保
8、护接零才是最安全的。,(4)重复接地,沿零线把一点或多点再次接地,成为重复接地。重复接地的作用:进一步降低发生单相碰壳接地短路时人体的接触电压,并可减少零线断线时漏电设备外壳的对地电压。,如图所示,未采用重复接地时,一旦出现零线折断的情况,接在折断处后面的用电设备相线碰壳时,保护装置就不动作,该设备以及后面的所有接零设备外壳都存在接近于相电压的对地电压,相当于设备即没有接地又没有接零。,如图所示,采用重复接地时,即使零线偶尔折断,带电的外壳也可以通过重复接地装置与系统中性点构成回路,产生接地短路电流,保护装置动作。,8.3 常见保护接地方式,低压配电系统根据保护接地的形式不同分为:IT系统 T
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