接地复习

1 范围

本标准规定了交流标称电压500kV及以下发电、变电、送电和配电电气装置(含附属直流电气装置，并简称为A类电气装置)以及建筑物电气装置(简称B类电气装置)的接地要求和方法。

2 名词术语

2.13 接触电位差 touch potential difference

接地短路(故障)电流流过接地装置时，大地表面形成分布电位，在地面上离设备水平距离为0.8m处与设备外壳、架构或墙壁离地面的垂直距离1.8m处两点间的电位差，称为接触电位差；接地网孔中心对接地网接地极的最大电位差，称为最大接触电位差。

2.14 跨步电位差 step potential difference

接地短路(故障)电流流过接地装置时，地面上水平距离为0.8m的两点间的电位差，称为跨步电位差。接地网外的地面上水平距离0.8m处对接地网边缘接地极的电位差，称为最大跨步电位差。

2.19 保护线 protective conductor

低压系统中为防触电用来与下列任一部分作电气连接的导线：

a) 线路或设备金属外壳；

b) 线路或设备以外的金属部件；

c) 总接地线或总等电位连接端子板；

d) 接地极；

e) 电源接地点或人工中性点。

复习1：A类电气装置接地电阻的计算

3.1 A类电气装置接地的一般规定

a) A类电气装置接地按用途有工作(系统)接地、保护接地、雷电保护接地、防静电接地。

b)接地装置应充分利用自然接地极接地，但应校验自然接地极的热稳定。

c) 发电厂、变电所内，不同用途和不同电压的电气装置，应使用一个总的接地装置，接地电阻应符合其中最小值的要求。接地电阻除另外注明外，均指工频接地电阻。

d) 设计接地装置时，应考虑土壤干燥或冻结等季节变化的影响，接地电阻在四季中均应符合本标准的要求，但雷电保护接地的接地电阻，可只考虑在雷季中土壤干燥状态的影响。

3.2 接地电阻的计算

（A3）水平接地极为主边缘闭合的复合接地极(接地网)的接地电阻可利用下式计算

R_n=α₁R_e (A3)

式中：R_n——任意形状边缘闭合接地网的接地电阻，Ω；

R_e——等值(即等面积、等水平接地极总长度)方形接地网的接地电阻，Ω；

S——接地网的总面积，m²；

d——水平接地极的直径或等效直径，m；

h——水平接地极的埋设深度，m；

L₀——接地网的外缘边线总长度，m；

L——水平接地极的总长度，m。

3.3计算用入地短路电流的计算

厂或所内和厂或所外发生接地短路时，流经接地装置的电流可分别按下式计算

I = (I_max - I_n ) (1- K_e1 ) (B1)

I = I_n (1 - K_e2) (B2)

式中： I——入地短路电流，A；

I_max——接地短路时的最大接地短路电流，A；

I_n——发生最大接地短路电流时，流经发电厂、变电所接地中性点的最大接地短路电流，A；

K_e1、K_e2——分别为厂或所内和厂或所外短路时，避雷线的工频分流系数。

计算用入地短路电流取两式中较大的I值。



3.4 确定发电厂、变电所接地装置的型式和布置时，考虑保护接地的要求，应降低接触电位差和跨步电位差，并应符合下列要求。

3～66kV不接地、经消弧线圈接地和高电阻接地系统，发生单相接地故障后，当不迅速切除故障时，此时发电厂、变电所接地装置的接触电位差和跨步电位差不应超过下列数值

U_t=50+0.05ρ_f (3)

U_s=50+0.２ρ_f (4)

式中：U_t——接触电位差，V；

U_s——跨步电位差，V；

ρ_f——人脚站立处地表面的土壤电阻率，Ω·m；

3.5发生接地故障时，接地装置的电位、接触电位差和跨步电位差的计算

a)接地装置的电位可按下式计算

U_g=IR (B3)

式中：U_g——接地装置的电位，V；

I——计算用入地短路电流，A；

R——接地装置(包括人工接地网及与其连接的所有其他自然接地极)的接地电阻，Ω。

 b) 均压带等间距布置时接地网(见图B1)地表面的最大接触电位差、跨步电位差的计算：

图B1接地网的形状

1) 接地网地表面的最大接触电位差，即网孔中心对接地网接地极的最大电位差，可按下式计算

U_tmax = K_tmax U_g  (B4)

式中：U_tmax——最大接触电位差，V；

K_tmax——最大接触电位差系数。

当接地极的埋设深度h=0.6～0.8m时，K_tmax可按下式计算

K_tmax = K_dK_LK_nK_s (B5)

式中：K_d、K_L、K_n和K_s——系数，对30×30m²≤S≤500×500m²的接地网，可按式(B6)计算。

(B6)

式中：n——均压带计算根数；

d——均压带等效直径，m；

L₁、L₂——接地网的长度和宽度。

2)接地网外的地表面最大跨步电位差可按下式计算

U_smax = K_smaxU_g (B7)

式中：U_smax——最大跨步电位差，V；

K_smax——最大跨步电位差系数。

正方形接地网的最大跨步电位差系数可按下式计算

(B8)

而T=0.8m，即跨步距离。

对于矩形接地网，n值由下式计算

式中：L、L₀——分别与式(A3)中意义同。

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