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所谓接地，就是把设备的某一部分通过接地装置同大地紧密连接在一起。到目前为止，接地仍然是应用最广泛的并且无法用其他方法替代的电气安全措施之一。不管是电气设备还是电子设备，不管是生产用设备还是生活用设备，不管是直流设备还是交流设备，不管是固定式设备还是移动式设备，不管是高压设备还是低压设备，也不管是发电厂还是用电户，都采用不同方式、不同用途的接地措施来保障设备的正常运行或是它们的安全。

一、接地的作用

接地的作用主要是防止人身遭受电击、设备和线路遭受损坏、预防火灾和防止雷击、防止静电损害和保障电力系统正常运行。

1.防止人身遭受电击

将电气设备在正常运行时不带电的金属导体部分与接地极之间作良好的金属连接，以保护人体的安全，防止人身遭受电击。

当电气设备某处的绝缘体损坏后外壳就会带电，由于电源中性点接地，即使设备不接地，因线路与大地间存在电容，此时人体接触到设备外壳时也会有电流流经人体;或者线路上某处绝缘不好，如果人体触及此绝缘损坏的电气设备外壳时，电流就会经人体而成通路，从而使人体遭受电击伤害。

有接地装置的电气设备，当绝缘损坏、外壳带电时，接地电流将同时沿着接地极和人体两条通路流过，此时，人体与接地极是并联的关系，流过每一条通路的电流值将与其电阻的大小成反比，接地极电阻越小，流经人体的电流也就越小。通常人体的电阻比接地极电阻大数百倍，所以流经人体的电流献出流经接地极的电流小数百倍。当接地电阻极小时，流经人体的电流几乎等于零，相当于接地极将人体短接，因此，人体就能避免触电的危险。

所以，不论施工还是运行，在一年中的所有季节，均应保证接地电阻不大于设计或规范中所规定的接地电阻值，以免发生电击伤害。

2.保障电气系统正常运行

电力系统接地一般为中性点接地，中性点的接地电阻很小，因此中性点与地间的电位差接近于零。当相线碰壳或接地时，其他两相对地电压，在中性点绝缘的系统中将升高为相电压的根号下3倍，而在中性点接地的系统中则接近于相电压，因此中性点接地将有利于系统的稳定运行，防止系统振荡，且系统中的电气设备和线路只需按相电压来考虑其绝缘水平，可降低电气设备的制造成本和线路的建设费用。中性点接地的系统，还可以保证继电保护的可靠动作。

通信系统一般采用正极接地，可防止杂音窜入和保证通信设备的正常运行。

电子线路需要稳定的参考点才能正常运行，因此也需要进行接地。

3.防止雷击和静电的危害

雷击时会产生静电感应和电磁感应，物料在生产和运输过程中因摩擦而引起的静电，都有可能造成电击或是火灾的危险。

直接遭受雷击的危害，比之于感应雷就更大了，而且发生的机会更多，所以，为了防止直击雷，必须装设防雷装置。

所有防雷装置和防止静电危害的措施中，最主要的方法就是设置接地装置。

二、电气接地的分类

1.按接地的作用或功能来分

所谓接地，简单说来是各种设备与大地的电气连接。要求接地的有各种各样的设备，如电力设备、通信设备、电子设备、防雷装置等。接地的目的是为了便设备正常安全地运行，以及为建筑物和人身的安全创造条件。常用的接地方式按作用或功能来分可分为以下几种。

(1)系统接地在电力系统中将其某一点与大地进行适当的连接，称为系统接地或称工作接地。如变压器中性点的接地、零线重复接地等。

(2)设备的保护接地各种电气设备的金属外壳、线路的金属管、电缆的金属保护层、安装电气设备的金属支架等，由于导体的绝缘损坏后可能带电，为了防止这些不带电金属部分产生过大的对地电压危及人身安全面设置的接地，称为保护接地。

(3)防雷接地为了使雷电流安全地向大地泄放，以保护被击建筑物或电力设备而采取的接地，称为防雷接地。

(4)屏蔽接地一方面为了防止外来电磁波的干扰和侵入，造成电子设备的误动作或通信质量的下降，另一方面为了防止电子设备产生的高频能量向外部泄放，而将线路的滤波器、变压器的静电屏蔽层、电缆的金属屏蔽等进行的接地，称为屏蔽接地。为减少高层建筑竖井内垂直管道受雷电流感应所产生的感应电势，而将竖井混凝土壁内的钢筋予以接地，也属于屏蔽接地。

(5)防静电接地静电是由于摩擦等原因而产生的积累电荷，为防止静电产生事故或影响电子设备的正常工作，需要有让静电荷迅速向大地泄放的接地，这种接地称为防静电接地。

(6)等电位接地医院的某些特殊的检查室、治疗室、手术室和病房中，病人所能接触到的金属部分(如床架、床灯、医疗电器等)，不应有危险的电位差存在，因此要把这些金属部分相互连接起来成为等电位体并予以接地，这种接地方式称为等电位接地。高层建筑中为了减少雷电流造成的电位差，将每层的钢筋网及大型金属物体连接在一起并接地，也是等电位接地。

(7)电子设备的信号接地及功率接地电子设备的信号接地(或称逻辑接地)是指信号回路中放大器、混频器、扫描电路、逻辑电路等有统一基准电位而进行的接地，接地的目的是不致引起信号量的误差。功率接地是所有继电器、电动机、电源装置、大电流装置、指示灯等电路的统一接地，以保证在这些电路中的干扰信号泄放到地中，不至于干扰其他灵敏信号电路的正常工作。

综合起来接地的分类大体如下。


按照接地的形成情况，可以将其分为正常接地和故障接地两大类。前者是为了某种需要而进行的人为接地，后者则是由各种外界或自身因素自然地形成的接地。

按照接地的不同作用，又可将正常接地分为工作接地和安全接地两大类。

工作接地通常有以下三种情况。

①利用大地作回路的接地。这种接地在正常情况下也有电流通过大地，如直流工作接地、弱电工作接地、“两线一地”制供电方式中的一相接地等。

②维持系统安全运行的接地。正常情况下没有电流或只有很小的不平衡电流通过大地。如11okv以上系统的中性点接地、低压三相四线制系统的变压器中性点接地等。

③为了防止雷击和过电压对设备及人身造成危害而设置的接地，即为过电压保护接地，也叫防雷接地。

安全接地主要包括:为防止电力设施或电气设备绝缘损坏后危及人身安全面设置的保护接地;消除生产过程中产生的静电积累，引起触电或爆炸而设的防静电接地;为防止电磁作用而对设备的金属外壳、屏蔽罩或屏蔽线外皮所进行的屏蔽接地;为防止管道受电化后腐蚀，采用阴极保护或牺牲阳极的电法保护接地等。

2.按接地形式来分类

接地极(体)按其布置方式可分为外引式接地极和环路式接地极两种。若按接地极的形状来分，则有管形、带形和环形几种基本形式。若按接地极的结构来分，则有自然接地极和人工接地极之分。可用来作为自然接地极的有:上下水的金属管道;与大地有可靠连接的建筑物和构筑物的金属结构;敷设于地下而其数量不少于两根的电缆金属包皮及敷设于地下的各种金属管道，但可燃液体以及可燃或爆炸的气体管道除外。可用来作为人工接地极的，一般有钢管、角钢、扁钢和圆钢等钢材。如在有化学腐蚀性的土壤中，则可采用镀锌的上述儿种钢材或铜质的接地极。接地装置的示意如图4-1所示。



图4-1  接地装置示意
接地装置的布置方式若是采用单根接地极或外引式接地极，因电位分布不均匀，人体仍然有受到电击的危险。此外，单根接地极或外引式接地极的可靠性也比较差。从图4-1可以看出，外引式接地极与室内接地干线相连接只有两条干线。若这两条干线均发生故障时，整个室内接地干线就与室外接地网断开，此时室内相关设备相当于没有接地。当然，两条干线同时发生故障而断开的可能性不大。

为了消除单根接地极或外引式接地极的缺点，可以采用环路式接地极，如图4-2所示。环路式接地极的电位分布比较均匀，人体接触电压uc和跨步电压ub比较小。但接地极外部的电位分布仍不均匀，其跨步电压仍然很高。为了避免这种缺点，可在环路式接地极外埋设一些与接地极没有电气连接的扁钢。这样，接地极外的电位分布，如图4-3所示，平坦地下降了。因此，在一般情况下，应优先考虑采用环路式接地极。只有在采用环路式接地极有困难或费用较高时，才考虑采用外引式接地极。



图4-2环路式接地极的布置

图4-3环路式接地极附近埋设扁钢后的电位变化
三、电气接地的范围

1.交流系统

(1)低于50v的交流线路低于50v的交流线路通常不接地，但具有下列情况之一者必须要接地。

①由变压器供电，而变压器的中性点是不接地时。

②由变压器供电，而变压器的对地电压超过150v时。

③采取隔离变压器时不应接地，但铁芯必须接地。

④安装在建筑物外的架空线路。

(2)50～lkv的交流系统50～lkv的交流系统符合下列条件时可不接地。

①为工业调速传动系统供电的整流器单独传动系统。

②用于熔炼、精炼、加热或类似于工业电炉供电的电气系统。

③由变压器供电的单独传动系统;变压器一次侧的额定电压低于1kv的专用控制系统，其控制电源有供电连续性，控制系统中装有接地检测器，且保证只有专职人员才能监视和维修的情况。

(3)1～1okv的交流系统l～lokv的交流系统可根据需要经消弧线圈或电阻器接地，但供移动设备使用的l～1okv交流系统应该接地。

2.直流系统

(1)两线制直流系统直流两线制配电系统应该接地。

以下情况可以不接地。

①备有接地检测器且只在有限范围内向工业设备供电的系统。

②线间电压≤50v或＞300v，采用对地绝缘的系统。

③由接地的交流系统整流后供电的直流系统。

④最大电流≤0.03a的直流防火信号线路。

(2)三线制直流系统三线制直流系统的中性线宜采用直接接地的工作方式。

3.电气设备

(1)电气设备外露导电部分的接地电气设备属以下情况的外露导电部分应该进行接地处理。

①电动机、变压器、一般用电器、便携式及移动式用电器具等的金属底座和外壳。

②发电机中性点柜的外壳及其出线柜的外壳。

③电压互感器及电流互感器的二次绕组。

④电气设备传动装置的金属导电部分。

⑤配电、控制、保护用的屏(柜、箱)及操作台等的金属框架和底座，全封闭的组合式电器的金属外壳部分。

⑥户内、外配电装置的金属架构和钢筋混凝土基础金属架构以及变电所、发电厂等地方靠近带电部分的金属遮拦和金属门。

⑦照明灯具的外露导电部分。

⑧交、直流电力电缆接线盒、终端盒和膨胀器的金属外壳和电缆的金属保护层、可触及的穿线钢管、敷设线缆的金属线槽、电缆桥架。

⑨装设于电力线路杆塔上的开关设备、电容器等电气装置的外露导电部分及其金属支架部分。

⑩在非沥青地面的居民区，不接地系统或经消弧线圈接地或经电阻器接地的系统中的元避雷线架空电力线路的金属杆塔和钢筋混凝土杆塔，装有避雷线的架空线路的杆塔。

○11皑装控制电缆的金属保护层，非皑装或非金属护套电缆内闲置的1～2根芯线。

○12封闭母线用的金属外壳。

○13箱式变电站的金属箱体外壳。

(2)电气设备外露导电部分的不接地电气设备属以下情况的外露导电部分可以不用接地。

①在非导电场所内(如有木质、沥青等不良导电地面及绝缘墙)所使用的电气设备。

②安装在配电屏、控制屏和电气装置上的电气测量仪表、继电器以及其他低压电器等的金属外壳。

③当发生绝缘损坏时，在支撑物上不会引起危险电压的绝缘子金属底座。

④在干燥场所(有爆炸危险的场所除外)，交流额定电压＜50v，直流额定电压＜120v的电气设备或电气装置的外露导电部分。

⑤安装在已接地的金属架构上与架构电气接触良好的设备，如套管底座等(有爆炸危险的场所除外)。

⑥与已接地的机座之间有可靠电气接触的电动机和电器的外露导电部分(有爆炸危险的场所除外)

⑦额定电压≤220v的蓄电池室内的金属支架。

(3)外部导电部分外部导电部分申可能产生电击危险的地方应进行接地。通常需要接地的部分有如下几种情况。

①为提高建筑物内或其上的大面积可能带电的金属架构的安全性，在其与人可能发生接触时，则应接地。

②装有线缆的升降机的金属框架。

③起重机的轨道和桁架。

④电梯轿厢的金属提升绳或缆绳，若已与电梯本体连接成电气通路则可以不接地。

⑤活动房屋或旅游车中的裸露的金属部分，包括活动房屋的金属结构、旅游车金属车架等都应接地。

⑥变电所或变压器室外面的线间电压超过750v的电气设备周围的金属间隔、金属遮拦等金属围护结构。

4.移动式和车载发电机

(1)移动式发电机当该移动式发电机只向装在发电机上面的设备或发电机上的插座只向软线和插头连接的设备供电，且设备的外露导电部分和插座上的接地极已经连接到发电机架上时，移动式发电机的机架可以不接地，该机架可作为发电机供电系统的接地。

(2)车载发电机在符合以下全部条件时可将装在车辆上的发电机供电系统所用车辆的框架作为该系统的接地极。

①发电机的机架接地部分己经连接到车辆的框架上。

②发电机只向装在车辆上的设备或只通过装在车辆上或发电机上的插座向软线和插头连接设备供电。

③设备的外露导电部分和插座上的接地极已连接到发电机机架上。

(3)中性线的连接若发电机为一个独立系统时，则应将中性线连接到发电机的机架上。