城市轨道交通供电导论 教学课件 作者 李建民 第四章　接地系统与过电压保护.ppt

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1、第四章　接地系统与过电压保护主编第一节　电气接地一、电气接地的基本知识与概念1.接地装置、接地体与接地线接地装置，是指人为设置的接地体与接地线的总称。埋入土壤内并与大地直接接触的金属导体或导体组，叫做接地体，也叫接地极。接地装置按结构可分为人工接地体与自然接地体两类；按具体形状可分为管形与带形等多种。连接接地体与电气设备应接地部分的金属导体，叫做接地线。它同样有自然接地线与人工接地线之分，且通常又可分为接地干线与接地支线。一、电气接地的基本知识与概念2.对地电压、接触电压与跨步电压一般所说的对地电压，就是指带电体与大地之间的电位差。在这里，大地是指离带电体接

2、地点20m以外的大地而言。也就是说，对地电压就是带电体与（零电位的）大地之间的电位差。它在数值上等于接地电流与接地电阻的乘积。当电流通过接地体流入大地时，接地体本来具有相对来讲最高的电位，也即具有最高对地电压。离开接地体后，各点的对地电压便逐渐下降，直至20m外，对地（零电位点）之间的电压便降为零。若用曲线来表示接地体及其周围各点的对地电压，这种曲线就叫做对地电压曲线，也称为接地电流电位分布曲线。一、电气接地的基本知识与概念3.接地电流凡从带电体流入地下的电流即为接地电流，有正常接地电流与故障接地电流之分。正常接地电流指正常工作时，通过接地装置流入地下、借用

3、大地形成回路的电流；故障接地电流指系统发生故障时出现的接地电流。凡系统接地而导致系统发生短路时的故障接地电流，便叫接地短路电流。在系统中，接地短路电流可能会很大。因此规定：凡接地短路电流在500A及以下时，称小电流接地系统；大于500A时则称为大电流接地系统。可见，接地电流与接地短路电流是不同的两回事。它们各有其具体的含义，故不应混淆。一、电气接地的基本知识与概念4.流散电阻及接地电阻在接地体上，电流自接地体向四周大地流散时所遇到的全部电阻，称为流散电阻（或散流电阻）。接地电阻是指整个接地装置的电阻值，它是接地体的流散电阻与接地线本身电阻之和。由于接地线的电

4、阻（包括接地线与接地体间的连接电阻）一般都很小，故常可忽略不计。因此，可近似认为接地电阻就等于流散电阻。通常说的接地电阻值都是对工频电流而言的。当雷电流通过接地装置时，由于雷电流有着强烈的冲击性，这时接地电阻值便会发生很大的变化。为了区别起见，将这种情况下的接地电阻称为冲击接地电阻。所以，接地电阻、流散电阻与冲击接地电阻所指含义各不相同，在概念上—定要分辨清楚。二、接地的分类与工作接地的作用1.电气接地的含义及其分类表4⁃1　接地的具体分类表4-1　接地的具体分类二、接地的分类与工作接地的作用2.各种工作接地的主要作用由于运行和安全需要，为保证电力网在正常情

5、况或事故情况下能可靠地工作而将电气回路中某一点实行的接地，称为工作接地。如电源（发电机或变压器）的中性点直接（或经消弧线圈）接地，电压互感器一次侧中性点的接地，以及两线一地制供电方式中接地相的接地等，都属于工作接地。强电系统中，各种工作接地的主要作用是：二、接地的分类与工作接地的作用1)变压器和发电机的中性点直接接地，能维持相线对地的电压不变(故障相除外)，并可降低人体的接触电压及适当降低制造时对电气设备的绝缘要求。2)变压器或发电机的中性点经消弧线圈接地，还能在发生单相接地故障时，消除接地短路点的电弧及由此而可能引起的危害。3)仪用互感器如电压互感器一次侧

6、线圈的一端接地，主要是为了对一次系统中的相对地电压进行测量。4)两线一地制的相线接地，相当于三线制的单相接地运行，只适用于3～10kV中性点不接地系统，利用大地作为一根导线，从而可以降低线路基建投资与年运行费用，并减少线路材料的耗量。第二节　电力系统中性点运行方式二、接地的分类与工作接地的作用电力系统中性点的运行方式有不接地、经电阻接地、经消弧线圈接地、直接接地等多种。我国电力系统目前所采用的中性点接地方式主要有三种，即不接地、经消弧线圈接地和直接接地。小电阻接地系统在国外应用较为广泛，我国已开始部分应用。图4-1　中性点不接地系统一、中性点不接地(绝缘)的

7、三相系统1.中性点不接地系统的正常运行由于正常运行时各相对地的电压A、B、C是对称的，各相线路对地电容（CA、CB、CC）相等，故各相对地的电容电流也相等。各相电流等于负荷电流及对地电容电流之和，以A相为例（见图4⁃2），图4-2　中性点不接地系统电流关系一、中性点不接地(绝缘)的三相系统图4-?4　架空线路换相示意图2.中性点不接地系统的单相接地故障如图4⁃5所示，中性点不接地系统的任何一相（如C相）发生接地时，接地相的对地电压为零，接地相对地的电容电流也为零，此时中性点电位不再是零了，未接地的A、B两相的对地电压将升高到相电压的倍，即A、B两相的对地电压

8、等于线电压。一、中性点不接地(绝缘)的三相系统图4-