浅谈接地的几个问题

陈御波

摘要：本文概括接地的含义及其分类，着重阐述变电所两个接地（系统接地及保护接地）是否共用接地网的区别。

关键词：接地；接地分类；功能性接地；保护性接地；电磁兼容性接地；两个接地；系统接地；保护接地；共用接地网；外露导电部分

Abstract: this paper summarized the meaning of grounding and its classification, which focuses on two substation grounding (grounding system and protect grounding) whether the difference between common ground net.through introducing.

Keywords: grounding; Grounding classification; Functional grounding; Protective grounding; The electromagnetic compatibility grounding; Two grounding; System grounding; Protect grounding; Common ground net.through introducing; Exposed conductive part

中图分类号: U264.7+4 文献标识码： A文章编号：

一．接地的概念

接地是一个十分复杂的问题，它关系到人身和财产的安全以及电气装置和设备功能的正常发挥。

所谓接地有两个含义：一是指电气回路导体或电气设备外壳与大地的连接；另一是指设备需接地部分与代替大地的某一导体相连接，这时以该导体的电位为参考电位而不是以大地的电位为参考电位。将金属导体或导体系统人为地埋入土壤中，就构成一个金属接地体，称为人工接地体。原已埋入土壤中的各种金属构件、金属井管、钢筋混凝土建（构）筑物的基础钢筋、非燃性物质用的金属管道和设备等也可作为金属接地体，称为自然接地体。

二．接地分类

接地的分类有很多种，根据接地的不同作用,可分为功能性接地、保护性接地及电磁兼容性接地。

功能性接地是指用于保证设备（系统）的正常运行、或使设备（系统）可靠而正确地实现其功能的接地，包含工作（系统）接地和信号电路接地。工作（系统）接地是把电力系统中的中性线直接或经特殊设备与地做金属连接。它的好处是降低人体的接触电压，迅速切断电源，降低设备和线路的绝缘要求、节省投资，满足设备运行的特殊需要。信号接地是设置一个等电位作为电子设备基准点位，简称信号地。

保护性接地是指以人身和设备的安全为目的的接地，包含保护接地、雷电保护接地、防静电接地和阴极保护接地。保护接地是把电气装置的外露导电部分、配电装置的构架和线路杆塔等可能带电的金属物通过专用的接地线与大地连接。雷电保护接地是为雷电防护装置向大地泄放雷电流而设的接地。防静电接地是将静电导入大地防止其危害的接地。阴极保护接地是使被保护金属表面成为电化学原电池的阴极，以防止该表面腐蚀的接地。

电磁兼容性接地指的是为了使器件、电路、设备或系统在其电磁环境中能正常工作，且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰而所做的接地。其基本保护措施之一是进行屏蔽接地。

三．供电系统的两个接地

任一电压等级的供电系统都需处理两个接地问题：一个是系统内电源端带电导体的接地（系统接地）；另一个是负荷端电气装置外露导电部分的接地（保护接地）。就低压供电系统而言，系统接地是指变压器、发电机等中性点的接地；保护接地是指电气装置内电气设备金属外壳、布线金属槽管等外露导电部分的接地。如图1所示的RA和RB。

四．变电所内两个接地的分与合

在10/0.4kV变电所内的高压系统的保护接地（高压柜、变压器外壳接地）和低压系统的系统接地（变压器中心点接地）是否应分开呢？过去10kV电网采用不接地系统，故障电流Id不大两个接地可合为一个共用接地，现在大多数10kV电网改为经小电阻接地，两个接地是否分开还得看情况而定。

1.当向建筑物供电的配电变压器安装在该建筑物外，且向低压系统供电的配电变压器的高压侧工作于小电阻接地系统时，低压系统不得与电源配电变压器的保护接地共用接地网，低压系统电源接地点应在距该配电变压器适当的地点（两者相距10米以上）设置装用接地网，其电阻不宜超过4欧姆。

如图2所示，低压配电盘内绝缘的PEN母排不与PE母排相连接，PE母排只引出与变电所内外露导电部分连接的PE线，所供其他建筑物TN系统的PE线都由低压配电盘内绝缘的PEN母排引出。高压侧的外露导电部分（为实现变电所的等电位联结，低压侧的外露导电部分也与之联结）的保护接地RA与低压系统的系统接地RB分开设置，这样RA上的故障电流Id就无从传导到低压系统内引发点击事故。

2.当向建筑物供电的配电变压器安装在该建筑物内，且向低压系统供电的配电变压器的高压侧工作于小电阻接地系统时，若该变压器的保护接地网的接地电阻满足R<2000/I(R—考虑到季节变化的最大接地电阻Ω，I—计算用的流经接地网的入地短路电流A)的要求且建筑物内采用总等电位联结的条件，低压系统电源接地点可与该电源配电变压器的保护接地共用接地网。如图3所示。

若变电所高压侧（高压柜、高压线路、变压器）发生接地故障时，如图3所示，低压侧中性点、PEN线、PE线对地电位也同时升高，使所供电气装置的外露导电部分对地带Uf=Id•RA电压（虚线所示）。由于建筑物内采用总等电位联结，TN系统建筑物内人体可同时触及的导电部分都处于同一Uf电位水平上，不出现电位差，不论Uf值有多高，都不致引起人身电击事故。

参考资料

1.《民用建筑电气设计规范》JGJ 16-2008

2.《低压电气装置的设计安装和检验》中国电力出版社

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。