保护接地的原理和接地方式

知识点：接地系统 

类型(注意：同一系统不允许同时采用保护接地和保护接零)

?IT系统   (保护接地）

?TT系统（保护接地）

?TN系统（保护接零）（TN-S、TN-C、TN-C-S）

?IT系统：所有的金属机壳都必须接地，但是电力系统不接地或者是通过阻抗接地。

I:电力系统的中性点不接地或者通过阻抗（电阻器或电抗器）接地。

T:电气装置的外壳（也就是所有机壳）导电部分单独接地或者通过保护导体接到电力系统的接地极装置上。

IT系统：所有的金属机壳都必须接地，但是电力系统不接地或者是通过阻抗接地。

 

 

 

 

每一条并联支路的电流与电阻大小成反比，即为：

Ir/Id=Rd/Rr

Ir：流经人体的电流，A

Id：流经接地体的电流，A

Rd：接地体的接地电阻，Ω

Rr：人体电阻，Ω

 

Id=Uφ/(Rd+Z/3)

Ud=3UφRd/(3Rd+Z)

Z:为电网对地阻抗，Ω

Ud:漏电外壳对地电压，V

 

 

一般低压系统中，接地电阻小于4Ω，触电危险可得以解除。

IT系统是指电源中性点不接地，设备外露可导电部分接地的配电系统。

由于电源中性点工作在“浮地”状态，当系统发生单相接地故障时电源三相间的基本平衡仍可保持，系统可以继续运行，供电连续性好。

保护接地是IT系统间接接触电击防护最基本的安全措施。

一、IT系统的安全原理

1.如图：当设备无接地时，只有人体和配电网对地绝缘阻抗构成回路。

若假设各相对地绝缘阻抗对称，即Z1=Z2=Z3=Z，则：

 

 

 

 

 

2.IT系统中外露金属部分以Rb接地

 

 

结论:

因为Rb<<|Z|，只要适当控制的Rb大小，即可限制该故障电压在安全范围之内；同时，由于Rb的分流作用，通过人体的电流也将大大降低。

 

1.通过例题的计算可以说明，即使是在低压不

接地配电网中，单相电击也是有致命的危险。

 

 

2.通过例题给定数据的条件下，有Rb=4Ω。则人体电压降低到0.46V，人体电流减小为0.23mA。

二、保护接地的应用范围

适用于各种不接地配电网1~10kV配电网，矿井低压配电网等。凡由于绝缘损坏或其他原因而呈现危险电压的金属部分，均应接地。

三、接地电阻的确定

1、低压设备接地电阻

（1）为限制设备漏电时外壳对地电压不超过安全范围，要求保护接地电阻Rb≤4Ω。

（2）当配电变压器或发电机的容量不超过100kVA时，由于配电网分布范围很小，单相故障接地电流更小，可以放宽对接地电阻的要求，取Rb≤10Ω。

2、高压设备接地电阻

（1）小接地短路电流系统

高、低压设备共用接地

?

高压设备单独接地

?

注：

1、接地电阻除满足以上两式外，还应小于10Ω。

2、Id为单相接地电流，根据配电网的特征计算和确定。

??（2）大接地短路电流系统

但当接地短路电流ID>4000A时，可采用

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2、低压配电系统接地故障保护分析