關(guān)于電氣接地的作用與目的詳細(xì)解析

接地就是把設(shè)備的某一部分通過接地裝置同大地緊密連接起來。接地是最古老的電氣安全措施。到目前為止，接地仍然是應(yīng)用最廣泛的電氣安全措施之一。不論是強(qiáng)電設(shè)備還是弱電設(shè)備，不論是交流設(shè)備還是直流設(shè)備，不論是高壓設(shè)備還是低壓設(shè)備，不論是固定式設(shè)備還是移動式設(shè)備，不論是生產(chǎn)用設(shè)備還是生活用設(shè)備，不論是發(fā)電廠還是用戶，都采用不同方式、不同用途的接地措施。

一、電氣接地的作用

接地的作用主要是防止人身遭受電擊、設(shè)備和線路遭受損壞、預(yù)防火災(zāi)和防止雷擊、防止靜電損害和保障電力系統(tǒng)正常運(yùn)行，現(xiàn)分別說明如下。

（一）防止人身遭受電擊

正常情況下，將電氣設(shè)備不帶電的金屬部分與接地極之間作良好的金屬連接，以保護(hù)人體的安全，防止人身遭受電擊。當(dāng)電氣設(shè)備某處的絕緣體損壞時，外殼就帶電，由于電源中性點(diǎn)接地，即使設(shè)備不接地，因線路與大地間存在電容，或者線路上某處絕緣不好，如果人體觸及此絕緣損壞的電氣設(shè)備外殼，電流就會流經(jīng)人體而成通路，從而遭受電擊的危害。有接地裝置的電氣設(shè)備，當(dāng)絕緣損壞、外殼帶電時，接地電流將同時沿著接地極和人體兩條通路流過，流過每一條通路的電流值將與其電阻的大小成反比。

（二）保障電氣系統(tǒng)正常運(yùn)行

電力系統(tǒng)接地一般為中性點(diǎn)接地，中性點(diǎn)的接地電阻很小，因此中性點(diǎn)與地之間的電位差接近于零。當(dāng)相線碰殼或接地時，其他兩相對地電壓，在中性點(diǎn)絕緣系統(tǒng)中將升高為相電壓的萬倍;而在中性點(diǎn)接地的系統(tǒng)中則接近于相電壓，因此中性點(diǎn)接地有利于系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，防止系統(tǒng)振蕩，而且系統(tǒng)中的電氣設(shè)備和線路只要按相電壓考慮其絕緣水平，降低了電氣設(shè)備的制造成本和線路的建設(shè)費(fèi)用。系統(tǒng)由于有了中性點(diǎn)的接地線，也可保證繼電保護(hù)的可靠性。通信系統(tǒng)一般采用正極接地，可防止雜音竄人和保證通信設(shè)備正常運(yùn)行。電子線路需要穩(wěn)定的參考點(diǎn)才能正常運(yùn)行，因此也要接地。、

（三）防止雷擊和靜電的危害

雷擊時產(chǎn)生的靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)以及物料在生產(chǎn)和運(yùn)輸中因摩擦而引起的靜電，都可能造成電擊或火災(zāi)危險(xiǎn) 直擊雷造成的危害比感應(yīng)雷造成的危害更大，而且發(fā)生的機(jī)會更多，所以，為了防止直擊雷，必須裝設(shè)防雷裝置。所有防雷裝置和防止靜電危險(xiǎn)的措施，最主要的方法都是設(shè)置接地裝置。

二、接地的目的

按照接地的形成情況，可將接地的目的分為正常接地和故障接地兩大類。正常接地是為了某種需要而人為地造就的，故障接地則是由各種外界或自身因素自然地造成的。

（一）正常接地

正常接地就是設(shè)備在正常工作時必須接地，按照接地的不同作用，又可將正常接地分為工作接地和安全接地兩大類。

1） 工作接地

工作接地通常有以下三種情況：

（1）利用大地作回路的接地。此時，正常情況下也有電流通過大地。如直流工作接地、弱電工作接地、“兩線一地”（上世紀(jì)七八十年代，為了節(jié)省材料，ABC三相供電時，BC兩相采用架空線傳輸，而將A相通過大地傳輸）制供電方式中的一相接地等。這種接地的方式主要的優(yōu)點(diǎn)就是節(jié)約布線資源，節(jié)省成本，但是弊端也很明顯，當(dāng)電流超過一定限度時，接地點(diǎn)可能出現(xiàn)危險(xiǎn)的高電位；地中電流可能對鄰近通訊線路產(chǎn)生感應(yīng)電勢而造成干擾。對通訊有一定影響，有些故障保護(hù)不動作。目前這種方式已經(jīng)很少使用。

以大地作為回路的工作接地方式

（2）維持系統(tǒng)安全運(yùn)行的接地。正常情況下沒有電流或只有很小的不平衡電流通過大地。如110kV以上系統(tǒng)的中性點(diǎn)接地、低壓三相四線制系統(tǒng)的變壓器中性點(diǎn)接地等。

（3）防雷接地：為了防止雷擊和過電壓對設(shè)備及人身造成危害而設(shè)置的接地，即為過電壓保護(hù)接地，也叫防雷接地。

為了防止人畜和建筑物遭受雷擊，常常在建筑物頂部裝設(shè)防雷裝置。防雷裝置分接閃器、引下線和接地裝置三部分。接閃器又稱受雷裝置，即通?？匆姷谋芾揍槨⒈芾讕Щ虮芾拙W(wǎng)。防雷裝置受到雷擊時，在接閃器、引下線和接地體上都會產(chǎn)生很高的電位。如果防雷裝置與建筑物內(nèi)外的電氣設(shè)備、電線和其他金屬管道間絕緣距離不夠，它們之間就會產(chǎn)生放電現(xiàn)象，這種情況稱為反擊。當(dāng)架空線路直接受到雷擊或在它的附近發(fā)生雷擊時，在線路上就會形成高達(dá)幾百千伏的感應(yīng)過電壓，沿線路兩端傳人建筑物內(nèi)，這稱為高電位引入。防止高電位引人的保護(hù)措施，也是需要有接地裝置的。

2） 安全接地

安全接地，顧名思義，就是為了安全而設(shè)置的接地，安全接地主要包括以下四種：

（1）為防止電力設(shè)施或電氣設(shè)備絕緣損壞危及人身安全而設(shè)置的保護(hù)接地。

（2）為消除生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的靜電積累，引起觸電或爆炸而設(shè)的靜電接地。

（3）為防止電磁作用而對設(shè)備的金屬外殼、屏蔽罩或屏蔽線外皮所進(jìn)行的屏蔽接地。

（4）為了防止管道受電化腐蝕，采用陰極保護(hù)或犧牲陽極的電法保護(hù)接地等。

3） 屏蔽接地

為了防止外來電磁波的干擾和侵人，造成電子設(shè)備誤動作或通信質(zhì)量下降，以及為了防止電子設(shè)備產(chǎn)生的高頻能向外部泄放，需將線路的濾波器、變壓器的靜電屏蔽層、電纜的屏蔽網(wǎng)等進(jìn)行接地，這種接地稱為屏蔽接地。高層建筑為減少豎井內(nèi)垂直管道受雷電流感應(yīng)產(chǎn)生的感應(yīng)電勢，將豎井混凝土壁內(nèi)的鋼筋予以接地，這也屬于屏蔽接地。

4） 防靜電接地

靜電是由于摩擦等原因而產(chǎn)生的積蓄電荷，要防止靜電產(chǎn)生事故或影響電子設(shè)備的工作，就需要有使靜電荷迅速向大地泄放的接地，這種接地稱為防靜電接地。

5） 等電位接地

醫(yī)院某些特殊的檢查和治療室、手術(shù)室和病房中，病人所能接觸到的金屬部分（如床架、床燈、醫(yī)療電器等）不應(yīng)發(fā)生有危險(xiǎn)的電位差，因此要把這些金屬部分相互連接起來成為等電位體并予以接地，這種接地稱為等電位接地。高層建筑中為了減少雷電流造成的電位差，將每層的鋼筋網(wǎng)及大型金屬物體連接成一體并接地，這也是等電位接地。

6） 電子設(shè)備的信號接地和功率接地

電子設(shè)備的信號接地（或稱邏輯接地）是信號回路中放大器、混頻器、掃描電路、邏輯電路等的統(tǒng)一基準(zhǔn)電位接地，目的是不致引起信號量的誤差，該參考電平不一定是0V。功率接地是所有繼電器、電動機(jī)、電源裝置、大電流裝置、指示燈等電路的統(tǒng)一接地，以保證在這些電路中的干擾信號泄漏到地中，不致干擾靈敏的信號電路。

二、各種接地的作用

（一） 工作接地的作用

1） 降低人體的接觸電壓

如果中性點(diǎn)沒有進(jìn)行工作接地，一旦發(fā)生一相接地故障，則中性線對地電壓變?yōu)榻咏嚯妷旱臄?shù)值，使所有接零設(shè)備的對地電壓均接近相電壓，觸電危險(xiǎn)性大。同時其他非接地兩相的對地電壓也可能接近線電壓，使單相觸電的危險(xiǎn)程度加大。采用工作接地后，當(dāng)發(fā)生一相導(dǎo)線接地故障時，接零設(shè)備對地電壓即為零線對地電壓。

2） 迅速切斷故障設(shè)備

在中性點(diǎn)絕緣系統(tǒng)中，當(dāng)一相碰地時，由于接地電流很小，保護(hù)設(shè)備不能迅速動作切斷電源，接地故障將長時間地持續(xù)下去，這對人體是極不安全的。在中性點(diǎn)接地系統(tǒng)中情況就不同了。當(dāng)一相碰地時，接地電流成為很大的單相短路電流，保護(hù)設(shè)備能準(zhǔn)確而迅速的動作，切斷申源，從而保證人體負(fù)于觸申。

（二） 保護(hù)接地的作用

保護(hù)接地是一種重要的安全技術(shù)措施，無論在高壓或低壓系統(tǒng)、交流或直流系統(tǒng)以及在防止靜電等方面，都得到了廣泛應(yīng)用。在電力系統(tǒng)中，保護(hù)接地主要應(yīng)用于三相三線制電網(wǎng)。在三相三線制中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中，當(dāng)電氣設(shè)備因絕緣損壞而使金屬外殼帶電時，人體誤觸及該設(shè)備外殼，電流就會通過人體與大地和電網(wǎng)之間的阻抗（對地電容和絕緣電阻并聯(lián)阻抗）構(gòu)成回路，造成觸電危險(xiǎn)。
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