楊 旭

北京尚志建筑工程有限責(zé)任公司國內(nèi)工程部，北京 100020

0 引言

現(xiàn)代接地的概念可以簡單的表述如下:對于線路工程師來說，“接地”的含義通常是“線路電壓的參考點”；對于系統(tǒng)設(shè)計師來說，它常常是機(jī)柜或機(jī)架；對電氣工程師來說，它是綠色安全地線或接到大地的意思。一個比較通用的定義是，接地是電流返回其源的低阻抗通道[1，2]。注意要求是“低阻抗”和“通路”。

1 供電系統(tǒng)的接地

1.1 供電系統(tǒng)的兩個接地

對于任何電壓等級的供電系統(tǒng)來說，負(fù)荷端電氣裝置外露導(dǎo)電部分的接地和系統(tǒng)內(nèi)電源端帶電導(dǎo)體的接地是都需要處理的兩個接地問題。在低壓供電系統(tǒng)中，所謂的背后接地，也就是電氣裝置內(nèi)電氣設(shè)備金屬外殼、布線金屬管槽等外露導(dǎo)電部分的接地，也就是前者。系統(tǒng)接地是指變壓器、發(fā)電機(jī)等中性點的接地，也就是后者。

1.2 系統(tǒng)接地的作用

系統(tǒng)接地的作用是保證系統(tǒng)的正常運行，例如當(dāng)雷擊時，地面強大的瞬變電磁場使架空線路感應(yīng)幅值很大的瞬態(tài)過電壓，它持續(xù)時間極短，以微妙計，但過電壓幅值和上升徒度很大，使設(shè)備和線路承受危險電涌電壓的沖擊。作系統(tǒng)接地后線路感應(yīng)的雷電荷獲得對地泄放的通路，大大降低了這一瞬態(tài)過電壓，減輕了設(shè)備和線路絕緣被擊穿的危險。又如高、低壓共桿的架空線路，若發(fā)生高壓線路墜落在低壓線路上的故障，如有系統(tǒng)接地，高壓側(cè)故障電流可通過低壓系統(tǒng)的系統(tǒng)接地返回電源，使高壓側(cè)繼電保護(hù)動作迅速切除電源，從而避免或減輕故障的危害。

1.3 保護(hù)接地的作用

保護(hù)接地是電氣裝置內(nèi)外露導(dǎo)電部分的接地。發(fā)生相線碰設(shè)備外殼接地故障后如未作保護(hù)接地，設(shè)備外殼的對地電壓Uf即為相電壓220V，人體若接觸此電壓電擊致死的危險很大。作保護(hù)接地后，以僅為PE線和Ra上故障電流Id產(chǎn)生的電壓降，僅為220V的一部分。Ra還為Id提供返回電源的通路，從而使保護(hù)電器動作而切斷電源，起到防人身電擊和接地故障火災(zāi)的作用。保護(hù)接地對電氣安全是十分重要的，除特殊規(guī)定外，必須保證接地通路的正常導(dǎo)通。IEC規(guī)定PE線（包括PEN線）不允許裝設(shè)開關(guān)以杜絕開斷。

1.4 10/0.4kV配電變電所內(nèi)的兩個接地

10/0.4kV配電變電所既是低壓系統(tǒng)的電源端，又是10kV系統(tǒng)的負(fù)荷端。因此它既有變壓器低壓中性點的系統(tǒng)接地，也有電氣設(shè)備外露導(dǎo)電部分保護(hù)接地。在過去10kV網(wǎng)絡(luò)不接地系統(tǒng)中，這兩個接地通常是合一的。

2 建筑接地施工

保護(hù)接地是將電氣設(shè)備正常運行時不帶電而故障情況下可能呈現(xiàn)危險的對地電壓的金屬外殼（或構(gòu)架）和接地裝置之間作良好的電氣連接。在實際應(yīng)用中，有樁基的建筑工程中，可以把樁基作為接地體，以基礎(chǔ)鋼筋作為接地網(wǎng)，以主體柱筋作為引下線與樁基連接而構(gòu)成自然接地裝置。這種系統(tǒng)可以防雷，采用鋼筋主要是考慮到雷電時的熱效應(yīng)，不使接地系統(tǒng)遭到損壞而在某處斷開，建筑防雷接地系統(tǒng)要求在建筑的使用壽命內(nèi)要經(jīng)受雷擊而不損壞。

對于電纜接地來說，在建筑物入口的地方，各個高層建筑物的每個樓層配線之間以及其每個二層的交接之間都應(yīng)該設(shè)立接地設(shè)備安裝點，同時，在建筑物入口處的接地設(shè)備裝置點必須要緊挨保護(hù)器，T 線電纜的的防磁保護(hù)層必須用4mm2多股銅線焊接到電線所過的配線間的接地設(shè)備上，并且干線電纜的防磁保護(hù)層必須時刻保持著連續(xù)的狀態(tài)。建筑物所引入電纜的防磁保護(hù)層必須要焊接到建筑物入口處的接地設(shè)備上。各個配線之間應(yīng)使用多股銅芯接地母線進(jìn)行焊接，然后再與土壤中的地體進(jìn)行連接。接地用線的位置應(yīng)該在建筑物的中心位置上。對于沒有防磁保護(hù)層的T線電纜應(yīng)將其放入到金屬管的內(nèi)部，金屬管的接頭處的連接必須要牢固，以確保電氣時刻保持連通的狀態(tài)，所有經(jīng)過的配線間必須使用6mm2辮式銅帶與接地裝置進(jìn)行連接。接地電阻值應(yīng)按照應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)備接地的具體要求進(jìn)行實際操作。

在做接地系統(tǒng)時，可能會認(rèn)為接地極打的越多越好，實際情況是接地極密度太大，會使故障電流從各接地極往大地各處擴(kuò)散時，相互之間產(chǎn)生屏蔽阻礙作用，從而影響接地效果。一般要求接地極之間的間距不宜小于其長度的2倍。

低壓電力設(shè)備接地裝置的接地電阻，不宜超過4 Ω。使用同一接地裝置的并列運行的發(fā)電機(jī)、變壓器等電力設(shè)備，當(dāng)其總?cè)萘坎怀^100kVA時，接地電阻不宜大于10 Ω。儀表和DCS的接地系統(tǒng)一般要求接地電阻不大于1Ω。

3 供電系統(tǒng)接地注意事項

1）接地干線應(yīng)在不同的兩點及以上與接地網(wǎng)相連。每個電氣裝置的接地應(yīng)以單獨的接地線與接地干線相連接，不得在一個接地線中串接幾個需要接地的電氣裝置；

2）明敷接地線應(yīng)使用黃綠雙色線；

3）當(dāng)使用膠帶時，應(yīng)使用雙色膠帶。中性線宜涂淡藍(lán)色標(biāo)志；

4）在斷路器室、配電室、母線分段處、發(fā)電機(jī)引出線等需臨時接地的地方，應(yīng)引入接地干線，并應(yīng)設(shè)有專供連接臨時接地線使用的接線板和螺栓；

5）直接接地或經(jīng)消弧線圈接地的變壓器、旋轉(zhuǎn)電機(jī)的中性點與接地體或接地干線的連接，應(yīng)采用單獨的接地線；

6）隨著科技的進(jìn)步，大多數(shù)變電站綜合自動化系統(tǒng)，在66kV及以下電壓等級的不接地系統(tǒng)、經(jīng)消弧線圈接地或經(jīng)小電阻接地的系統(tǒng)，采用了理想的單相接地時的選線裝置，作為判斷是否接地的依據(jù)。由于裝置采用了相對概念作為判據(jù)，因此現(xiàn)場接線時一定注意電壓、電流的進(jìn)出關(guān)系及相位不能顛倒，否則會導(dǎo)致選線錯誤。

PT信號采用開口三角形接線方式，CT信號采用套裝零序CT的方法，且極性面朝上，零序CT二次非極性端接地。

[1]唐志平，魏勝宏.工廠供配電[M].北京:電子工業(yè)出版社，2002.

[2]進(jìn)網(wǎng)作業(yè)電工培訓(xùn)教材(上、下冊)[M].北京:中國水利水電出版社，2005.