低壓接地系統(tǒng)介紹

1、接地系統(tǒng)接地概念及分類123pcb中的接地形式低壓配電系統(tǒng)的接地形式什么是接地什么是接地一個比較通用的定義是一個比較通用的定義是“接地是電流返回其源的低阻抗接地是電流返回其源的低阻抗 通道通道”。接地概念及分類接地概念及分類一 接地的分類接地按其作用可以分為兩類: 保護人員和設(shè)備不受損害叫保護接地保護接地保障設(shè)備的正常運行的叫工作接地工作接地這里的分類是指接地工程設(shè)計施工中考慮的各種要求，并不表示每種“地”都需要獨立開來。相反，除了有地電信號抗干擾、設(shè)備本身專門要求等特殊要求之外，提倡盡量采用聯(lián)合接地的方案。接地概念及分類接地概念及分類保護接地（pe）防雷接地防雷接地是受到雷電襲擊（直擊、感應(yīng)

2、或線路引入）時，為防止造成損害的接地系統(tǒng)。常有信號（弱電）防雷地和電源（強電）防雷地之分，區(qū)分的原因不僅僅是因為要求接地電阻不同，而且在工程實踐中信號防雷地常附在信號獨立地上，和電源防雷地分開建設(shè)。2. 機殼安全接地機殼安全接地是將系統(tǒng)中平時不帶電的金屬部分（機柜外殼）與地之間形成良好的導(dǎo)電連接，以保護設(shè)備和人身安全。接地概念及分類接地概念及分類工作接地（gnd）工作接地是為了使系統(tǒng)以及與之相連的儀表均能可靠運行并保證測量和控制精度而設(shè)的接地。電源地電源地是系統(tǒng)電源零電位的公共基準地線。由于電源往往同時供電給系統(tǒng)的各個單元，而各個單元要求的供電性質(zhì)和參數(shù)可能有很大差別，因此既要保證電源穩(wěn)定可靠

3、的工作，又要保證其他單元穩(wěn)定可靠的工作。2. 功率地功率地是負載電路或功率驅(qū)動電路的零電位的公共基準地線。由于負載電路或功率驅(qū)動電路的電流較強、電壓較高，所以功率地線上的干擾較大，因此功率地必須與其他弱電地分別設(shè)置，分別布線，以保證整個系統(tǒng)穩(wěn)定可靠地工作。接地概念及分類接地概念及分類3. 信號地信號地（sg）是各種物理量的傳感器和信號源零電位以及電路中信號的公共基準地線（相對零電位）。此處信號一般指模擬信號或者能量比較弱的數(shù)字信號，易受電源波動或者外界因素的干擾，導(dǎo)致信號的信噪比（信號中有效成分的功率與噪聲成分功率之比）下降。信號地通常需要采取隔離技術(shù)。4.模擬地數(shù)字地（dg）是系統(tǒng)中模擬電路

4、零電位的公共基準地線。由于模擬電路既承擔小信號的處理，有承擔大信號的功率處理；既有低頻的處理，又有高頻處理；模擬量從能量、頻率、時間等都很大的差別，因此模擬電路既易受干擾，又可能產(chǎn)生干擾。所以對模擬地的接地點選擇和接地線的敷設(shè)更要充分考慮。減小地線的導(dǎo)線電阻，將電路中的模擬和數(shù)字分開，最后通過電感濾波和隔離，匯接到一起。接地概念及分類接地概念及分類5. 數(shù)字地模擬地（dg）是系統(tǒng)中數(shù)字電路零電位的公共基準地線。由于數(shù)字電路工作在脈沖狀態(tài)，特別是脈沖的前后沿較陡或頻率較高時，會在電源系統(tǒng)中產(chǎn)生比較大的毛刺，易對模擬電路產(chǎn)生干擾。所以對數(shù)字地的接地點選擇和接地線的敷設(shè)要充分考慮。盡量將電路中的模擬

5、和數(shù)字分開，最后通過電感濾波和隔離，匯接到一起。6.懸浮地懸浮地（fg）是系統(tǒng)中部分電路的地與整個系統(tǒng)的地不直接連接，而是通過變壓器耦合或者直接不連接，處于懸浮狀態(tài)。該部分電路的電平時相對于自己“地”的電位。常用在小信號的提取系統(tǒng)或者強電和弱電混合系統(tǒng)中。接地概念及分類接地概念及分類接地的概念及分類接地的概念及分類在低頻電路中，信號的工作頻率小于在低頻電路中，信號的工作頻率小于1mhz，它的布線和器件間的電感影響較小，它的布線和器件間的電感影響較小，而接地電路形成的環(huán)流對干擾影響較大，因而采用一點接地。當信號工作頻率大于而接地電路形成的環(huán)流對干擾影響較大，因而采用一點接地。當信號工作頻率大于1

6、0mhz時，地線上具有電感因而增加了地線阻抗，同時各地線之間又產(chǎn)生電感耦時，地線上具有電感因而增加了地線阻抗，同時各地線之間又產(chǎn)生電感耦合，地線阻抗變得很大，此時應(yīng)盡量降低地線阻抗，應(yīng)就近多點接地。合，地線阻抗變得很大，此時應(yīng)盡量降低地線阻抗，應(yīng)就近多點接地。pcb中接地的形式單點接地（小于1mhz ）把整個電路系統(tǒng)中的一個結(jié)構(gòu)點看作接地參考點，所有對地連接都接到這一點上，并設(shè)置一個安全接地螺栓。2. 多點接地（大于10mhz ）采用多點接地時，盡量找最接近的低阻值接地面接地。此處電路板最好設(shè)計為多層電路（4層以上），提供一層作為地平面。3. 混合接地（1mhz10mhz）當接地線的長度小于工

7、作信號波長的1/20時，采用單點接地式，否則采用多點接地式。根據(jù)系統(tǒng)的需求和電路的需求進行合理的安排。4. 懸浮接地u低壓配電系統(tǒng)的接地低壓配電系統(tǒng)的接地 中性線、保護線和保護中性線中性線、保護線和保護中性線 我國的220/380v低壓配電系統(tǒng)，廣泛采用中性點直接接地的運行方式，而且引出有中性線（n）、保護線（pe）或保護中性線（pen）。 中性線（n） 其功能一是用來接采用額定電壓為系統(tǒng)相電壓的單相用電設(shè)備的，二是用來傳導(dǎo)三相系統(tǒng)中的不平衡電流和單相電流，三是減小負荷中性點的電位偏移。 保護線（pe） 是為保障人身安全、防止發(fā)生觸電事故用的接地線。系統(tǒng)中所有設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分（指正常不帶電

8、但故障情況下可能帶電的易被觸及的導(dǎo)電部分，如金屬外殼、金屬構(gòu)架等）通過保護線接地，可在設(shè)備發(fā)生接地故障時減小觸電危險。 保護中性線（pen線） 兼有中性線（n線）和保護線（pe線）的功能。這種保護中性線在我國統(tǒng)稱為“零線” 。低壓接地系統(tǒng)中的符號1. 國際工委員會規(guī)定的供電方式符號中，第一個字母表示電力（電源）系統(tǒng)對地關(guān)系。t表示中性點直接接地；i表示電源端所有帶電部分不接地或有一點通過高阻抗接地。2. 第二個字母表示用電裝置外露的可導(dǎo)電部分對地的關(guān)系。t電氣裝置的外露可導(dǎo)電部分直接接地，此接地點在電氣上獨立于電源端的接地點，它與系統(tǒng)中的其他任何接地點無直接關(guān)系；n表示負載采用接零保護，電氣裝

9、置的外露可導(dǎo)電部分與電源端接地點有直接電氣連接。3. 第三個字母表示工作零線與保護線的組合關(guān)系。如c表示中性導(dǎo)體和（中性線）與保護導(dǎo)體（保護線）是合一的，如tn-c；s表示中性線與保護線是嚴格分開的，所以pe線稱為專用保護線，如tn-s。低壓配電系統(tǒng)的接地形式低壓配電系統(tǒng)的接地形式u低壓配電系統(tǒng)的接地型式低壓配電系統(tǒng)的接地型式 低壓配單系統(tǒng)，按其保護接地型式分為低壓配單系統(tǒng)，按其保護接地型式分為tntn系統(tǒng)、系統(tǒng)、tttt系統(tǒng)和系統(tǒng)和itit系系統(tǒng)。統(tǒng)。 tntn系統(tǒng)系統(tǒng) 其電源中性點直接接地，其中所有設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分均接其電源中性點直接接地，其中所有設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分均接公共保護接地線

10、（公共保護接地線（pepe線）或公共保護中性線（線）或公共保護中性線（penpen線）。這種接線）。這種接公共公共pepe線或線或penpen線的方式，統(tǒng)稱線的方式，統(tǒng)稱“接零接零”。tntn系統(tǒng)又分三種型式：系統(tǒng)又分三種型式： tn-c系統(tǒng)系統(tǒng) 系統(tǒng)中的n線與pe線合為一根pen線，所有設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分均接pen線，如圖所示。其中pen線可有電流通過，因此通過pen線可對有些設(shè)備產(chǎn)生電磁干擾。 注意：注意：由于由于pen線以保護為主，因此線以保護為主，因此tn-c接地系統(tǒng)中，在任何接地系統(tǒng)中，在任何情況下情況下pen線不得斷開。如果線不得斷開。如果pen斷線，還可使接斷線，還可使接pen

11、線的設(shè)備外線的設(shè)備外露可導(dǎo)電部分（如外殼）帶電，對人可有觸電危險。因此，露可導(dǎo)電部分（如外殼）帶電，對人可有觸電危險。因此，tn-c接地系統(tǒng)的接地系統(tǒng)的pen線必須多點重復(fù)接地。線必須多點重復(fù)接地。為什么接零保護的零線要進行重復(fù)接地？為什么接零保護的零線要進行重復(fù)接地？ 采用保護接零的電網(wǎng)中，保護中性線必須按規(guī)定重復(fù)接地，以免在保護中性線斷線情況下，電工設(shè)備接零外殼可能發(fā)生的帶電危險。 tn-c系統(tǒng)系統(tǒng)采用的保護裝置采用的保護裝置 tn-ctn-c系統(tǒng)中一般不安裝系統(tǒng)中一般不安裝rcdrcd漏電保護器。由于故障電流大，能把漏電保護器。由于故障電流大，能把閘刀開關(guān)或熔斷器內(nèi)的保險絲熔斷，所以使用

12、過電流保護裝置來閘刀開關(guān)或熔斷器內(nèi)的保險絲熔斷，所以使用過電流保護裝置來切斷電源。切斷電源。 tn-stn-s系統(tǒng)系統(tǒng) 系統(tǒng)中的n線與pe線完全分開，所有設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分均接pe線，如圖所示。 pe中無電流通過，因此對接pe的設(shè)備不會產(chǎn)生電磁干擾。如果pe線斷線，正常情況下也不會使接pe線的設(shè)備外露可導(dǎo)電部分帶電；但在有設(shè)備發(fā)生一相接殼故障時，將使其他接pe線的設(shè)備外露可導(dǎo)電部分帶電，對人有觸電危險。注意：pe線在任何情況下不得斷開。這張圖是典型的這張圖是典型的tn-s接地系統(tǒng)，其下部的兩個用電設(shè)備都發(fā)生了接地系統(tǒng)，其下部的兩個用電設(shè)備都發(fā)生了單相接地故障。左邊的用電設(shè)備配套的是斷路器，右

13、邊的用電設(shè)備單相接地故障。左邊的用電設(shè)備配套的是斷路器，右邊的用電設(shè)備配套的是漏電斷路器。這兩者有何區(qū)別？配套的是漏電斷路器。這兩者有何區(qū)別？結(jié)論：漏電保護器的保護靈敏度大于普通的斷路器。結(jié)論：漏電保護器的保護靈敏度大于普通的斷路器。因此，因此，tn-s系統(tǒng)中多采用漏電保護器。系統(tǒng)中多采用漏電保護器。 tn-c-stn-c-s系統(tǒng)系統(tǒng) 系統(tǒng)的前一部分全為tn-c系統(tǒng)，而后面則有一部分為tn-s系統(tǒng)，pen線在中間再次接地，然后分開為n和pe。從此以后，n和pe不能再合并。注意：前半部分中的零線pen不允許被切斷。后半段的n線可以被切斷，pe線不允許被切斷。 tntn系統(tǒng)系統(tǒng)總結(jié)總結(jié) tn系統(tǒng)具

14、有工作接地，因此在tn系統(tǒng)下一旦發(fā)生單相接地故障，故障電流經(jīng)過pen線或pe線返回電源，且其電流近似等于相對n的短路電流。所以，tn系統(tǒng)又被稱為大電流接地系統(tǒng)。tn-c 系統(tǒng)不適用于對抗電磁干擾和安全要求較高的場所。但由于n線與pe線合一，從而可節(jié)約有色金屬和投資。該系統(tǒng)過去在我國低壓配電系統(tǒng)中應(yīng)用最為普遍，但現(xiàn)在在安全要求較高的場所包括住宅建筑、辦公大樓及要求抗電磁干擾的場所均不允許采用了。tn-s系統(tǒng)由于n線與pe線分開，與上述tn-c系統(tǒng)相比，在有色金屬消耗量和投資方面均有增加。該系統(tǒng)現(xiàn)廣泛應(yīng)用在對安全要求及抗電磁干擾要求較高的場所，如重要辦公地點、實驗場所和居民住宅等處。 tn-c-s

15、供電系統(tǒng)是在tn-c系統(tǒng)上臨時變通的做法。當三相電力變壓器工作接地情況良好、三相負載比較平衡時，tn-c-s系統(tǒng)在施工中實踐效果還是可行的。但是，在三相負載不平衡、施工工地有專用的電力變壓器時，必須采用tn-s方式供電系統(tǒng)。 tttt系統(tǒng)系統(tǒng) 其電源中性點也直接接地，其中所有設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分均各自經(jīng)pe線單獨接地如圖所示。由于各設(shè)備的pe線之間無電氣聯(lián)系，因此相互之間無電磁干擾。由于該單相故障電流小于tn系統(tǒng)中的電流，因此在tt系統(tǒng)中推薦使用rcd漏電保護器。 itit系統(tǒng)系統(tǒng) 其電源中性點不接地或經(jīng)約1000阻抗接地，其中所有設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分也都各自經(jīng)pe線單獨接地，如圖所示。此系統(tǒng)

16、中各設(shè)備之間也不會發(fā)生電磁干擾，且在發(fā)生一相接地故障時，三相用電設(shè)備及接線電壓的單相設(shè)備仍可繼續(xù)運行。但需在低壓進線側(cè)裝設(shè)絕緣監(jiān)測裝置，以便在發(fā)生一相接地故障時發(fā)出報警信號。u保護保護接地接地 在中性點不接地的三相電源系統(tǒng)中，當接到這個系統(tǒng)上的某電氣設(shè)備因絕緣損壞而使外殼帶電時，如果人站在地上用手觸及外殼，由于輸電線與地之間有分布電容存在，將有電流 通過人體及分布電容回到電源，使人觸電，如圖所示。在一般情況下這個電流是不大的。但是，如果電網(wǎng)分布很廣，或者電網(wǎng)絕緣強度顯著下降，這個電流可能達到危險程度 ，這就必須采取安全措施。 保護接地原理保護接地原理 保護接地就是把電氣設(shè)備的金屬外殼用足夠粗的金屬導(dǎo)線與大地可靠地連接起來。電氣設(shè)備采用保護接地措施后，設(shè)備外殼已通過導(dǎo)線與大地有良好的接觸，則當人體觸及帶電的外殼 時，人體相當于接地電阻的一條并聯(lián)支路，如圖所示。由于人體電阻遠遠大于接地電阻，所以通過人體的電流很小，避免了觸電事故。注：注：保護接地應(yīng)用于中性點不接地的配電系統(tǒng)中 tttt系統(tǒng)系統(tǒng)應(yīng)用應(yīng)用tttt系統(tǒng)一般用于臨時配電。例如馬路上挖溝的配電系統(tǒng)或者建系統(tǒng)一般用于臨時配電。例如馬路上挖溝的配電系