城市轨道交通供变电技术 教学课件 作者 徐亚辉第五章 接地与过电压保护.ppt

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1、第5章接地与过电压保护5.1接地的基本概念及分类一、接地的基本概念接地是描述供电系统中电气装置或电气设备的某些导电部分与地的电气连接关系。它是维护系统和设备运行可靠性、稳定性，保护设备和人身安全，防止雷电危害，抑制电磁干扰等必不可少的措施。接地处理的正确与否，尤其对供电系统安全运行、保护设备绝缘免受异常过电压破坏、防止人身遭受电击有重要的作用。在供电系统中，接地的范围很广。凡是电气系统及设备都涉及接地问题。接地问题就是要说明电气系统及设备对地的关系，其中“地”的概念包括大地，或指范围更加广泛、能用来代替大地的

2、等效导体，比如飞机、轮船的金属外壳等。另外需要说明的是，“不接地”也是接地的一种形式，在城市轨道交通工程中，关于地的概念也很多，有大地(earth)、结构地(tunnelearth)、牵引系统地(tractionsystemearth)等，其中牵引系统地即为直流牵引供电系统回流用的走行轨(therunningrail)。在供电系统接地论述中，接地一般指与变电所接地母排直接连接，或通过设备中的接地排与变电所接地母排连接，而不是指与埋在大地内的接地极直接相连接。二、接地的分类按照供电系统电流制式和频率可划分为交流

3、供电系统的工频接地、直流牵引供电系统的接地和雷电及过电压的冲击接地。按照供电系统电压等级可划分为高压系统的接地、中压系统的接地和低压系统的接地。目前接地的分类多按其作用进行划分。接地按其作用可分为两类，其一为功能性接地，这是为了系统正常运行的可靠性及异常情况下保障系统的稳定性而设置的，如工作接地、电磁兼容接地等，主变压器、配电变压器的中性点接地就属于工作接地。其二为保护性接地，这是以人身和设备安全为目的的，如保护接地、防雷及过电压接地、防静电接地等。5.1接地的基本概念及分类工作接地是处理系统内电源端带电导体

4、的接地问题，是为了保证供电系统的正常运行，防止系统振荡，保证继电保护的可靠性。如，工作接地采用直接接地方式，可在系统发生接地故障时，产生较大的接地故障电流，使继电保护迅速动作，切除故障回路。电磁兼容接地是为了保证器件、电路、设备或系统在其电磁环境中能够正常工作，且不对该电磁环境中的任何器件、电路、设备或系统构成不能承受的电磁干扰。保护接地是为了防止电气设备绝缘损坏，或产生漏电时，使正常运行不带电的电气设备、外露可导电部分或电气装置外露可导电部分带电而导致电击危险。保护接地能够在设备绝缘破坏时，降低电气设备外露

5、可导电部分对地的电压，从而降低人身接触该可导电部分对地的接触电压。保护接地还为接地故障电流提供了返回电源的通路，但只有系统接地为直接接地或小电阻接地时，才会形成较大的故障电流，保护装置快速动作切除故障回路。5.1接地的基本概念及分类防雷接地是为雷电流提供导入大地的通路，防止或减轻建筑物、构筑物、电气设备等遭受雷电流的破坏，防止人身遭受雷击。防雷接地分直击雷接地和雷击感应过电压保护装置的接地。直击雷通过防雷装置进行防护，由接闪器、防雷引下线和接地极组成，直击雷的接地就是将接闪器引导的雷电流经过防雷引下线引至接地

6、极。对雷电感应过电压应设置避雷器保护，避雷器安装在配电装置（如开关柜）内，避雷器一端与相线连接，另一端接地，当雷电感应过电压超过避雷器的放电值，避雷器被击穿，从而保护电气设备绝缘不被损坏。内部过电压设备的接地也是为系统运行产生的异常电磁能量提供向大地释放的通路，避免设备绝缘破坏。内部过电压保护设备也是避雷器或阻容吸收装置，一端接在相线上，另一端接地，当内部过电压超过避雷器的放电值，避雷器被击穿，从而保护电气设备绝缘不被损坏。5.1接地的基本概念及分类5.2综合接地和等电位联结一、综合接地系统综合接地系统是指供

7、电系统和需要接地的其他设备系统的各种接地采用共同接地极的方式，目前城市轨道交通工程多采用综合接地系统。供电系统中，同时存在多个用于不同目的、不同用途的接地系统，这一点在接地分类中已进行了说明。在交流系统中任一电压等级都同时存在工作接地和保护接地的问题，如，110/35kV主变电所中存在110kV设备的保护接地、35kV系统的工作接地、35kV设备的保护接地；车站35/0.4kV降压变电所中存在35kV设备的保护接地、0.4kV系统的工作接地、0.4kV设备的保护接地。城市轨道交通工程中的通信等其他设备系统也需

8、要设置用于设备正常工作以及设备和人身安全的工作接地、防雷接地和保护接地，因此，一个车站内要求接地的系统和设备很多。从接地装置的要求上，可以共用接地装置，也可以分设，但分设接地装置时强电和弱电接地装置需要相距20m以上。在分开设置不同的接地装置时，若距离不能满足要求，将导致由于接地装置电位不同所带来的不安全因素，不同接地导体之间的耦合影响也难以避免，会引起相互干扰，因此，目前城市轨道交通工程多采用综合