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如何进行电气接地与防雷保护?

时间:2023-06-21 理论教育 版权反馈
【摘要】:11.6.3每一受电设备应用单独的保护接地线与接地体端子或接地干线连接,该接地干线至少应有两处在不同地点与接地体相连。

如何进行电气接地与防雷保护?

11.1 工作接地

11.1.1 TT、TN-C系统配电变压器低压侧中性点直接接地。

11.1.2 电流互感器二次绕组(专供计量者除外)一端接地。

11.2 保护接地

11.2.1 在TT和IT系统中,除Ⅱ类和Ⅲ类电器外,所有受电设备(包括携带式和移动式电器)外露可导电部分应装设保护接地。

11.2.2 在TT和IT系统中,电力设备的传动装置、靠近带电部分的金属围栏、电力配线的金属管、配电盘的金属框架、金属配电箱以及配电变压器的外壳应装设保护接地。

11.2.3 在IT系统中,装设的高压击穿熔断器应装设保护接地。

11.2.4 在TN-C系统中,各出线回路的保护中性线,其首末端、分支点及接线处应装设保护接地。

11.2.5 与高压线路同杆架设的TN-C系统中的保护中性线,在共敷段的首末端应装设保护接地。

11.3 接保护中性线

11.3.1 在TN-C系统中,除Ⅱ类和Ⅲ类电器外,所有受电设备(包括携带式、移动式和临时用电电器)的外露可导电部分用保护线接保护中性线。

11.3.2 在TN-C系统中,电力设备的传动装置、配电盘的金属框架、金属配电箱,用保护线接保护中性线。

11.3.3 在TN-C系统中,保护中性线的接法应正确,如图3所示,即是从电源点保护中性线上分别连接中性线和保护线,其保护线与受电设备外露可导电部分相连,严禁与中性线串接。

11.3.4 保护线应采用绝缘电线,其截面应能保证短路时热稳定的要求,如按表3选择时,一般均能满足热稳定要求,可不作校验。

11.4 接地电阻

11.4.1 工作接地和保护接地的电阻(工频)在一年四季中均应符合本规程的要求。

11.4.2 配电变压器低压侧中性点的工作接地电阻,一般不应大于4Ω,但当配电变压器容量不大于100kVA时,接地电阻可不大于10Ω。

11.4.3 非电能计量的电流互感器的工作接地电阻,一般可不大于10Ω。

11.4.4 在IT系统中装设的高压击穿熔断器的保护接地电阻,不宜大于4Ω,但当配电变压器容量不大于100kVA时,接地电阻可不大于10Ω。

11.4.5 TN-C系统中保护中性线的重复接地电阻,当变压器容量不大于100kVA,且重复接地点不少于3处时,允许接地电阻不大于30Ω。

11.4.6 TT系统中,在满足5.5.2~5.5.3的情况下,受电设备外露可导电部分的保护接地电阻,可按下式确定:

式中:Re——接地电阻(Ω);

Ulom——通称电压极限(V),在正常情况下可按50V(交流有效值)考虑;

Iop——按5.5.2~5.5.3所确定的剩余电流保护器的动作电流(A)。

11.4.7 在IT系统中,受电设备外露可导电部分的保护接地电阻,必须满足:

式中:Re——接地电阻(Ω);

Ulom——通称电压极限(V),在正常情况下可按50V(交流有效值)考虑;

Ik——相线与外露可导电部分之间发生阻抗可忽略不计的第一次故障电流,Ik值要计及泄露电流(A)。

11.4.8 电力设备的传动装置、靠近带电部分的金属围栏、电力金属管配线、配电屏的金属框架、金属配电箱的保护接地电阻,在TT系统中应满足11.4.6的要求,在TT系统中应满足11.4.7的要求。

11.4.9 在IT系统中的高土壤电阻率的地区(沙土、多石土壤)保护接地电阻可允许不大于30Ω。

11.4.10 不同用途、不同电压的电力设备,除另有规定者外,可共用一个总接地体,接地电阻应符合其中最小值的要求。

11.5 接地体和保护接地线

11.5.1 接地体可利用与大地有可靠电气连接的自然接地物,如连接良好的埋设在地下的金属管道、金属井管、建筑物的金属构架等,若接地电阻符合要求时,一般不另设人工接地体。但可燃液体、气体、供暖系统等金属管道禁止用作保护接地体。

11.5.2 利用自然接地体时,应用不少于两根保护接地线在不同地点分别与自然接地体相连。

11.5.3 人工接地体应符合下列要求:

a)垂直接地体的钢管壁厚不应小于3.5mm;角钢厚度不应小于4.0mm,垂直接地体不宜少于2根(架空线路接地装置除外),每根长度不宜小于2.0m,极间距离不宜小于其长度的2倍,末端入地0.6m;

b)水平接地体的扁钢厚度不应小于4mm,截面不小于48mm2圆钢直径不应小于8mm,接地体相互间距不宜小于5.0m,埋入深度必须使土壤的干燥及冻结程度不会增加接地体的接地电阻值,但不应小于0.6m;

c)接地体应作防腐处理。

11.5.4 在高土壤电阻率的地带,为能降低接地电阻,宜采用如下措施:

a)延伸水平接地体,扩大接地网面积;

b)在接地坑内填充长效化学降阻剂;

c)如近旁有低土壤电阻率区,可引外接地。

11.5.5 自被保护电器的外露可导电部分接至接地体地上端子的一段导线称为保护接地线(PEE),对其有如下要求:(www.xing528.com)

a)在TT系统中,保护接地线的截面应能满足在短路电流作用下热稳定的要求,如按表3选择时,一般均能满足热稳定要求,可不作校验。

b)在IT系统中,保护接地线应能满足两相在不同地点产生接地故障时,在短路电流作用下热稳定的要求,如果满足了下述条件,即满足了本条要求:

1)接地干线的允许载流量不应小于该供电网中容量最大线路的相线允许载流量的1/2;

2)单台受电设备保护接地线的允许载流量,不应小于供电分支相线允许载流量的1/3。

c)在TN-C系统中,保护中性线的重复接地线,应满足11.5.5a)的规定。

11.5.6 采用钢质材料作保护接地线时,在TT系统中和IT系统中除分别满足11.5.5的规定外,其最小截面应符合表21的要求。

表21 钢质保护接地线的最小规格 mm2

11.5.7 采用铜铝线作保护接地线时,在TT系统中和IT系统中除分别满足11.5.5的规定外,其最小截面应符合表22的要求。不得用铝线在地下作接地体的引上线。

11.5.8 钢质保护接地线与铜、铝导线的等效导电截面按表23确定。

表22 铜、铝保护接地线的最小截面 mm2

表23 钢、铝、铜的等效截面

11.6 接地装置的连接

11.6.1 接地装置的地下部分应采用焊接,其搭接长度:扁钢为宽度的2倍;圆钢为直径的6倍。

地下接地体应有引上地面的接线端子。

11.6.2 保护接地线与受电设备的连接应采用螺栓连接,与接地体端子的连接,可采用焊接或螺栓连接。采用螺栓连接时,应加装防松垫片

11.6.3 每一受电设备应用单独的保护接地线与接地体端子或接地干线连接,该接地干线至少应有两处在不同地点与接地体相连。禁止用一根保护接地线串接几个需要接地的受电设备。

11.6.4 携带式、移动式电器的外露可导电部分必须用电缆芯线作保护接地线或作保护线。该芯线严禁通过工作电流。

11.7 接地装置形式及其计算电阻(工频)

11.7.1 配电变压器和车间、作坊的接地装置,宜采用复合式环形闭合接地网。

复合式环形闭合接地网的垂直接地体不少于2根,水平接地网面积不小于100m2时,接地网的工频接地电阻可按下式计算:

式中:R——工频接地电阻(Ω);

r——接地网的等效半径(m);

L——水平接地体和垂直接地体的总长度(m);

ρ——土壤电阻率(Ω·m)。

ρ的取值:砂质黏土为100;黄土为250;砂土为500。

11.7.2 固定安装电器以及其他需作保护接地的设施,可根据周围地形和土壤种类参照表24选择接地型式。

表24 人工接地装置工频接地电阻值

11.8 防雷保护

11.8.1 在下列场所应装设符合GB 11032标准规定要求的低压避雷器

a)多雷区(年平均雷电日大于40日的地区)和易受雷击地段的配电变压器低压侧各出线回路的首端;

b)在多雷区和易受雷击的地段,直接与架空电力线路相连的排灌站、车间和重要用户的接户线;

c)在多雷区和易受雷击的地段,架空线路与电缆或地埋线路的连接处。

11.8.2 在下列处所应将绝缘子铁脚接地:

a)在多雷区和易受雷击地段的接户线;

b)人员密集的教室、影剧院、礼堂等公共场所的接户线;

c)电动机的引接线。

11.8.3 防雷接地电阻,按雷雨季考虑,而且按工频值计及。

11.8.4 低压避雷器的接地电阻不宜大于10Ω。

11.8.5 绝缘子铁脚的接地电阻不宜大于30Ω,但在50m内另有接地点时,铁脚可不接地。

11.8.6 雷电区的划分见附录M。

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