工作接地、重復接地、保護接地...這些接地知識你了解嗎?【收藏】
在電力系統中，接地是用來保護人身及電力、電子設備安全的重要措施。接地能防止人身遭受電擊、設備和線路遭受損壞、預防火災和防止雷擊、防止靜電損害和保障電力系統正常運行 。因此，了解接地的原理及應用很有必要。
1、接地概念解釋
電氣上的“地”：我們把電位趨近于零的地方稱做電氣上的“地”或大地。在電氣行業中，通常所講的地都是電氣上的地。
對地電壓：電氣設備上的接地部分，如接地的外殼、接地體和接地線等，與零電位的“大地”之間的電位差，就叫做接地部分的對地電壓。
接地：接地是電力系統為了滿足系統運行的需要和保護設備或人身安全而常用的一種技術，是將電氣設備的某部分與“地”之間做良好的電氣連接。
2、接地線
6.1 電力網和電氣設備的下列金屬部分，除另有規定外，均應接地或接零（與零線相連接）：
電機、變壓器、電器和照明器具等的金屬底座及外殼；
電氣設備的金屬傳動裝置；
互感器的二次繞組；
配電盤與控制臺的框架；
屋、內外配電裝置的金屬架構和鋼筋混凝土以及靠近帶電部分的金屬圍欄和金屬門；
交、直流電力電纜接線盒、終端盒的外殼和電纜的金屬外皮、穿線的鋼管等；
裝有避雷線的電力線路金屬桿塔；
裝在配電線路電桿上的開關設備、電容器等電氣設備；
鎧裝控制電纜的外皮、非鎧裝或金屬護套電纜的1～2根屏蔽芯線。
6.2 電力設備的下列金屬部分，除另有規定外，不需接地或接零：
在木質、瀝青等不良導體地面的干燥房間內，交流額定電壓380V及以下、直流額定電壓440V及以下的電力設備外殼。但當維護人員可能同時觸及電力設備外殼和其它接地物體時除外；
在干燥場所，交流額定電壓127V及以下、直流額定電壓110V及以下的電力設備外殼，但有爆炸危險的場所除外；
安裝在配電盤、控制臺和配電裝置間隔墻壁上的電氣測量儀表、繼電器和其它低壓電器的外殼，以及當發生絕緣損壞時，在支持物上不會引起危險電壓的絕緣子金屬底座等；
安裝在已接地的金屬架構上的設備（應保證電氣接觸良好），但有爆炸危險的場所除外；
額定電壓220V及以下的蓄電池室內金屬支架；
與已接地的機床底座之間有可靠電氣連接的電動機和電器的外殼，但有爆炸危險的場所除外；
由發電廠、變電所、工業企業區域內引出的鐵路軌道，但運送易燃、易爆物者除外。
在中性點直接接地的低壓電網中，電力設備的外殼宜采用接零保護、即把外殼與零線相連接。在用電設備較少、分散，采用接零保護確有困難，而且土壤電阻率較低，很容易作接地時，可采用接地保護。但此時如用電設備漏電，設備外殼和與其有電氣連接的金屬部分、變壓器外殼及其接地線都可能帶電，會危及人身安全，應采取必要的安全措施：如裝設能自動斷開接地故障的繼電保護裝置、使用絕緣墊、安裝保護圍欄等安全措施。在潮濕場所、條件特別惡
劣場所的低壓電網中，電力設備的外殼應采取接零保護。
攜帶式和移動式用電設備接地應當使用專用的芯線接零或接地。此芯線嚴禁同時用來通過工作電流，嚴禁利用其它用電設備的零線接地。接地芯線應采用多股軟銅線，其截面不應小于1.5mm2。攜帶式和移動式用電設備的插座上應備有專用的接地觸頭。該觸頭應同時與接地線和零線相連，而且所用插頭的結構應能避免將導電觸頭誤作接地觸頭使用。插座與插頭的接地觸頭應在導電的觸頭接觸之前連通，并應在帶電的觸頭脫離之后才斷開。金屬外殼的插座，其接地觸頭和金屬外殼應有可靠的電氣連接。
3、接地種類有哪些？
常用的有重復接地、保護接地、工作接地、防雷接地、屏蔽接地、防靜電接地等。
重復接地
重復接地就是在中性點直接接地的系統中，在零干線的一處或多處用金屬導線連接接地裝置。在低壓三相四線制中性點直接接地線路中，施工單位在安裝時,應將配電線路的零干線和分支線的終端接地，零干線上每隔1千米做一次接地。對于距接地點超過50米的配電線路，接入用戶處的零線仍應重復接地，重復接地電阻應不大于10歐。
重復接地系指在零線的一處或多處通過接地體再次與大地做良好的金屬連接。在低壓供電系統中，采用接零保護方式時，除電源變壓器的中性點必須采用工作接地外，還必須采用重復接地。
重復接地的作用是：
（1）降低漏電設備外殼的對地電壓。
（2）減輕零線斷線時的觸電危險。
（3）減輕或消除三相負荷嚴重不平衡時，零線上可能出現的危險的對地電壓。
我國規定，重復接地的接地電阻應小于10Ω。
早期的天然氣站場中，接地體大部分采用的是鍍鋅角鋼和鍍鋅圓鋼，中間用鍍鋅扁鋼連接。目前，站場的接地體廣泛采用離子接地極，中間采用30×5鍍鋅扁鋼連接，周邊框架采用50×5鍍鋅扁鋼連接。天然氣站場多采用聯合接地方式,即所有接地系統共用一個“地”。聯合接地方式具有接地電阻小、節省金屬材料、占地少等優點。
站場內接地裝置的接地電阻值要求如下：
放空管和燈塔接地電阻小于10Ω；
通訊、自控設備接地電阻小于2Ω；
站場防靜電接地電阻小于10Ω；
配電室變壓器接地電阻小于4Ω；
聯合接地時接地電阻小于1Ω。
保護接地
接地系統安全接地是將系統中平時不帶電的金屬部分(機柜外殼，操作臺外殼等)與地之間形成良好的導電連接，以保護設備和人身安全。原因是系統的供電是強電供電(380、220或11OV)，通常情況下機殼等是不帶電的，當故障發生(如主機電源故障或其它故障)造成電源的供電火線與外殼等導電金屬部件短路時，這些金屬部件或外殼就形成了帶電體，如果沒有很好的接地，那么這帶電體和地之間就有很高的電位差，如果人不小心觸到這些帶電體，那么就會通過人身形成通路，產生危險。因此，必須將金屬外殼和地之間作很好的連接，使機殼和地等電位。此外，保護接地還可以防止靜電的積聚。
為了防止因電氣設備的絕緣損壞而使人身遭受觸電的危險，將電氣設備的金屬外殼與接地體做良好的金屬連接，叫保護接地，又稱安全接地。其接地電阻不應超過4Ω。
工作接地
接地網示意圖地是為了使系統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的接地。它分為機器邏輯地、信號回路接地、屏蔽接地，在石化和其它防爆系統中還有本安接地。
電力系統中為了工作的需要，常將變壓器或發電機的中性點直接或經過特殊的設備接地，這種接地方式稱為工作接地。其接地電阻不應超過10Ω。
工作接地作用：
①降低人體的觸電電壓。
②能迅速切斷故障設備。在中性點不接地的系統中，發生一相接地時，由于接地電流很小，系統中的繼電保護不能迅速動作切斷電源，很不安全。而在中性點接地的系統中，發生一相接地時，因單相接地短路電流很大，將使繼電保護迅速動作，并以最短的時間切除故障設備。
③可以降低電氣設備和線路的絕緣要求。當工作接地由配電變壓器二次側星形接線的中性點直接引出時，則還有固定中性點對地電位和解決單相用電設備的電源的作用，以及當變壓器高、低壓繞組間發生匝間短路時，可以由監測裝置給出信號或用保護裝置進行保護等作用。
防雷接地
組成防雷措施的一部分。其作用是把雷電流引入大地。建筑物和電氣設備的防雷主要是用避雷器(包括避雷針、避雷帶、避雷網和消雷裝置等)。避雷器的一端與被保護設備相接，另一端連接地裝置。當發生直擊雷時，避雷器將雷電引向自身，雷電流經過其引下線和接地裝置進入大地。此外，由于雷電引起靜電感應副效應，為了防止造成間接損害，如房屋起火或觸電等，通常也要將建筑物內的金屬設備、金屬管道和鋼筋結構等接地;雷電波會沿著低壓架空線、電視天線侵入房屋，引起屋內電工設備的絕緣擊穿，從而造成火災或人身觸電傷亡事故，所以還要將線路上和進屋前的絕緣瓷瓶鐵腳接地。
屏蔽接地
是消除電磁場對人體危害的有效措施，也是防止電磁干擾的有效措施。高頻技術在電熱、醫療、無線電廣播、通信、電視臺和導航、雷達等方面得到了廣泛應用。人體在電磁場作用下，吸收的輻射能量將發生生物學作用，對人體造成傷害，如手指輕微顫抖、皮膚劃痕、視力減退等。對產生磁場的設備外殼設屏蔽裝置，并將屏蔽體接地，不僅可以降低屏蔽體以外的電磁場強度，達到減輕或消除電磁場對人體危害的目的，也可以保護屏蔽接地體內的設備免受外界電磁場的干擾影響。
防靜電接地
為防止靜電危害影響并將其泄放，是靜電防護較重要的一環。
4.接地裝置
接地裝置是指將電氣設備需要接地的部分與大地連接的裝置。接地裝置由接地體和接地線組成。
為了防止電氣設備萬一因絕緣損壞而帶電危及安全，需要將電氣設備外殼通過金屬導線與接地裝置連接。接地裝置將電氣設備可能產生的短路電流、漏電流、靜電荷以及雷電流引入大地，從而避免人身觸電等事故的發生。
接地裝置包括接地體和接地線，其電阻由接地體電阻、接地線電阻及土壤電阻構成。由于土壤電阻系數比較固定，接地線的電阻較小，所以選用良好的接地體是決定接地裝置電阻的關鍵。
5.接地線
電氣設備的金屬外殼與接地體間相連接的導體稱為接地線。接地線分為接地干線和接地支線。其中接地干線系指沿建筑物表面敷設的共用接地線；接地支線系指由接地干線引至電氣設備上的導線。
家用電器設備由于絕緣性能不好或使用環境潮濕，會導致其外殼帶有一定靜電，嚴重時會發生觸電事故。為了避免出現的事故可在電器的金屬外殼上面連接一根電線，將電線的另一端接入大地，一旦電器發生漏電時接地線會把靜電帶入到大地釋放掉。另外對于電器維修人員在使用電烙鐵焊接電路時，有時會因為電烙鐵帶電而擊穿損壞電器中的集成電路，這一點比較重要。使用電腦的朋友有時也會忽略主機殼接地，其實給電腦主機殼接根地線，在一定程度上可以防止死機現象的出現。
在電力系統中接地線：是為了在已停電的設備和線路上意外地出現電壓時保證工作人員的重要工具。按部頒規定，接地線必須是25mm2以上裸銅軟線制成。
電器中，接地線就是接在電氣設備外殼等部位及時的將因各種原因產生的不安全的電荷或者漏電電流導出的線路。
6、人工接地體
當自然接地體的接地電阻不能滿足規程規定的接地電阻時，人為地埋入地下的專用接地體稱為人工接地體。目前，常用的人工接地體有離子接地極、垂直埋入地下的鋼管、角鋼、水平放置的圓鋼、扁鋼等。由于鋼管機械強度高，容易垂直打入地下，一般情況下可選用直徑50mm、長度2.5m的鋼管。接地體頂部距地面500～700mm，以減少外界溫度、濕度變化對其阻值的影響。
單根接地體的接地電阻與型鋼品種、接地體總長、埋深、尺寸、埋置方法等有關。為了實現規程規定的預期電阻值，需采取多根接地體并聯。這時，單根接地體間可以用扁鋼連接。垂直接地體間的距離，一般取單根接地體的長度的2倍，以減少電磁屏蔽作用。
接地體可以集中敷設在戶外，然后從接地干線引入室內，再從接地支線引至各電氣設備，也可以將接地體沿電氣設備環形敷設。
6.接地體
一根或一組與大地土壤密切接觸并提供與大地之間電氣連接的導體。
7、接地方式
現代化的電力系統其本身就是強烈的電磁干擾源，主要通過輻射方式干擾該頻段內的通信設備。為抑制外部高壓輸電線路的干擾影響，采用接地措施，常用的接地方式有兩種，現分別討論如下：
8、分散接地方式
外殼接地電路接地就是將通信大樓的防雷接地、電源系統接地、通訊設備的各類接地以及其他設備的接地分別接入相互分離的接地系統，由于地線系統不斷增多，地線間潛在的耦合影響往往難以避免，分散接地反而容易引起干擾。同時主體建筑物的高度不斷增加，其接地方式所帶的不安全因素也越來越大。當某一設施被雷擊中，容易形成地下反擊，損壞其他設備。
9、聯合接地方式
聯合接地方式也稱單點接地方式，即所有接地系統共用一個共同的“地”。聯合接地有以下一些特點：
(1)整個大樓的接地系統組成一個籠式均壓體，對于直擊雷，樓內同一層各點位比較均勻;對于感應雷，籠式均壓體和大樓的框架式結構對外來電磁場干擾也可提供10-40dB的屏蔽效果;
(2)一般聯合接地方式接地電阻非常小，不存在各種接地體之間的耦合影響，有利于減少干擾;
(3)旱天接地雷節省金屬材料，占地少。
由上不難看出，采用聯合接地方式可以有效抑制外部高壓輸電線路的干擾。
防靜電接地的接地線應串聯一個1兆歐的限流電阻,即通過限流電阻與接地裝置相連。接地電阻不是越小越好嗎?為何還要串電阻?
計算機接地是以接地電流易于流動為目標，要求接地電阻越小越好。計算中心的接地應盡量減少噪音引起的電位變動，同時應注意信號電路與電源電路、高電平電路與低電平電路不能使用同一共地回路。對傳輸帶寬要求較高的網絡布線，應采用隔離式屏蔽接地，以防止靜電感應產生干擾。在設計上力求簡單、經濟和實效接地如能和屏蔽有效地結合起來，將能更好地解決干擾，抑制噪音。
接地接法
在直流地的接法上可以分為3種類型：串聯接地、并聯接地和網狀接地。
(1)串聯接地
機房中設備直流地線以串聯的方式接在直流地的銅皮上，此種接法雖然個別處電位有差異，但由于電阻非常小，所以在簡單的接地系統中應用較多。其缺點是在要求較高配置時，從防止噪聲的角度來看，因串聯接地，各串聯的電阻使得各點電位產生偏差，容易產生噪聲。
(2)并聯接地
此方法中各電路的地電位只與本電路的地電流和地線阻抗有關，各點間的電位差較平衡，可獲得較好的低頻接地，因此應用得較多。由于計算機的直流電壓較低，各機架之間的地電流不容易形成耦合，但這種連接方式需要很多根地線，布線較繁雜。
(3)網狀地
在大型機房中，對地要求相對嚴格，目前廣泛使用網狀地線作為直流地，稱為網狀地。直流網狀地是用一定截面積的銅帶在活動地板下面交叉排列成600mm×600mm的方格，其交叉點與活動地板支撐點的位置交錯排列，腳點處用錫焊焊接或壓接在一起。為了使直流網狀地和大地絕緣，在銅帶下面應墊2～3mm厚的絕緣膠皮或聚氯乙烯板等絕緣材料，要求對地電阻在10MΩ以上。直流網狀地系統不僅有助于更好地保證邏輯電路電位參考點的一致，而且大大提高了機器內部和外部抗干擾能力。但是網狀地系統比較龐大，施工復雜，且費用較高，因而只適用在大型計算機機房中應用。
在處理共地的地線時需要注意的問題
(1)接地電阻——共用接地地樁的接地電阻應滿足各種接地中較小接地電阻的要求。
(2)為防止接地系統的相互干擾，確保對建筑物的絕緣，接地母線應使用帶有絕緣外皮的屏蔽線，屏蔽套的一端應進行接地。
(3)直流地、交流地和安全地雖然較后都接在地樁上，但并不意味著各種地之間可以隨意連接，也應按照上述要求在其未接入同一地樁之前彼此應保持嚴格的絕緣。
(4)在直流地與機殼安全地分開接地的計算機設備中，因其直流地與機架嚴格絕緣，各自分別接系統地樁，但有些計算機的機殼與直流地在電器上是接在一起的，其交流設備的工作地與機殼是嚴格絕緣的。
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