低壓接地系統(tǒng)介紹學(xué)習(xí)教案

會(huì)計(jì)學(xué)1低壓接地系統(tǒng)介紹低壓接地系統(tǒng)介紹第一頁(yè)，編輯于星期日：十二點(diǎn) 四十四分。匯報(bào)提綱匯報(bào)提綱接地概念及分類(lèi)123PCB中的接地形式低壓配電系統(tǒng)的接地形式第1頁(yè)/共29頁(yè)第二頁(yè)，編輯于星期日：十二點(diǎn) 四十四分。3什么是接地一個(gè)比較通用的定義是“接地是電流返回其源的低阻抗 通道”。接地概念及分類(lèi)第2頁(yè)/共29頁(yè)第三頁(yè)，編輯于星期日：十二點(diǎn) 四十四分。4一 接地的分類(lèi)接地按其作用可以分為兩類(lèi): 保護(hù)人員和設(shè)備不受損害叫保護(hù)接地保障設(shè)備的正常運(yùn)行的叫工作接地這里的分類(lèi)是指接地工程設(shè)計(jì)施工中考慮的各種要求，并不表示每種“地”都需要獨(dú)立開(kāi)來(lái)。相反，除了有地電信號(hào)抗干擾、設(shè)備本身專門(mén)要求等特殊要求之外，提倡盡量采用聯(lián)合接地的方案。接地概念及分類(lèi)第3頁(yè)/共29頁(yè)第四頁(yè)，編輯于星期日：十二點(diǎn) 四十四分。5保護(hù)接地（PE）1.防雷接地防雷接地是受到雷電襲擊（直擊、感應(yīng)或線路引入）時(shí)，為防止造成損害的接地系統(tǒng)。常有信號(hào)（弱電）防雷地和電源（強(qiáng)電）防雷地之分，區(qū)分的原因不僅僅是因?yàn)橐蠼拥仉娮璨煌以诠こ虒?shí)踐中信號(hào)防雷地常附在信號(hào)獨(dú)立地上，和電源防雷地分開(kāi)建設(shè)。2. 機(jī)殼安全接地機(jī)殼安全接地是將系統(tǒng)中平時(shí)不帶電的金屬部分（機(jī)柜外殼）與地之間形成良好的導(dǎo)電連接，以保護(hù)設(shè)備和人身安全。接地概念及分類(lèi)第4頁(yè)/共29頁(yè)第五頁(yè)，編輯于星期日：十二點(diǎn) 四十四分。6工作接地（GND）工作接地是為了使系統(tǒng)以及與之相連的儀表均能可靠運(yùn)行并保證測(cè)量和控制精度而設(shè)的接地。1.電源地電源地是系統(tǒng)電源零電位的公共基準(zhǔn)地線。由于電源往往同時(shí)供電給系統(tǒng)的各個(gè)單元，而各個(gè)單元要求的供電性質(zhì)和參數(shù)可能有很大差別，因此既要保證電源穩(wěn)定可靠的工作，又要保證其他單元穩(wěn)定可靠的工作。2. 功率地功率地是負(fù)載電路或功率驅(qū)動(dòng)電路的零電位的公共基準(zhǔn)地線。由于負(fù)載電路或功率驅(qū)動(dòng)電路的電流較強(qiáng)、電壓較高，所以功率地線上的干擾較大，因此功率地必須與其他弱電地分別設(shè)置，分別布線，以保證整個(gè)系統(tǒng)穩(wěn)定可靠地工作。接地概念及分類(lèi)第5頁(yè)/共29頁(yè)第六頁(yè)，編輯于星期日：十二點(diǎn) 四十四分。73. 信號(hào)地信號(hào)地（SG）是各種物理量的傳感器和信號(hào)源零電位以及電路中信號(hào)的公共基準(zhǔn)地線（相對(duì)零電位）。此處信號(hào)一般指模擬信號(hào)或者能量比較弱的數(shù)字信號(hào)，易受電源波動(dòng)或者外界因素的干擾，導(dǎo)致信號(hào)的信噪比（信號(hào)中有效成分的功率與噪聲成分功率之比）下降。信號(hào)地通常需要采取隔離技術(shù)。4.模擬地?cái)?shù)字地（DG）是系統(tǒng)中模擬電路零電位的公共基準(zhǔn)地線。由于模擬電路既承擔(dān)小信號(hào)的處理，有承擔(dān)大信號(hào)的功率處理；既有低頻的處理，又有高頻處理；模擬量從能量、頻率、時(shí)間等都很大的差別，因此模擬電路既易受干擾，又可能產(chǎn)生干擾。所以對(duì)模擬地的接地點(diǎn)選擇和接地線的敷設(shè)更要充分考慮。減小地線的導(dǎo)線電阻，將電路中的模擬和數(shù)字分開(kāi)，最后通過(guò)電感濾波和隔離，匯接到一起。接地概念及分類(lèi)第6頁(yè)/共29頁(yè)第七頁(yè)，編輯于星期日：十二點(diǎn) 四十四分。85. 數(shù)字地模擬地（DG）是系統(tǒng)中數(shù)字電路零電位的公共基準(zhǔn)地線。由于數(shù)字電路工作在脈沖狀態(tài)，特別是脈沖的前后沿較陡或頻率較高時(shí)，會(huì)在電源系統(tǒng)中產(chǎn)生比較大的毛刺，易對(duì)模擬電路產(chǎn)生干擾。所以對(duì)數(shù)字地的接地點(diǎn)選擇和接地線的敷設(shè)要充分考慮。盡量將電路中的模擬和數(shù)字分開(kāi)，最后通過(guò)電感濾波和隔離，匯接到一起。6.懸浮地懸浮地（FG）是系統(tǒng)中部分電路的地與整個(gè)系統(tǒng)的地不直接連接，而是通過(guò)變壓器耦合或者直接不連接，處于懸浮狀態(tài)。該部分電路的電平時(shí)相對(duì)于自己“地”的電位。常用在小信號(hào)的提取系統(tǒng)或者強(qiáng)電和弱電混合系統(tǒng)中。接地概念及分類(lèi)第7頁(yè)/共29頁(yè)第八頁(yè)，編輯于星期日：十二點(diǎn) 四十四分。9接地的概念及分類(lèi)第8頁(yè)/共29頁(yè)第九頁(yè)，編輯于星期日：十二點(diǎn) 四十四分。10在低頻電路中，信號(hào)的工作頻率小于1MHZ，它的布線和器件間的電感影響較小，而接地電路形成的環(huán)流對(duì)干擾影響較大，因而采用一點(diǎn)接地。當(dāng)信號(hào)工作頻率大于10MHZ時(shí)，地線上具有電感因而增加了地線阻抗，同時(shí)各地線之間又產(chǎn)生電感耦合，地線阻抗變得很大，此時(shí)應(yīng)盡量降低地線阻抗，應(yīng)就近多點(diǎn)接地。PCB中接地的形式第9頁(yè)/共29頁(yè)第十頁(yè)，編輯于星期日：十二點(diǎn) 四十四分。PCB中接地的形中接地的形式式1.單點(diǎn)接地（小于1MHZ ）把整個(gè)電路系統(tǒng)中的一個(gè)結(jié)構(gòu)點(diǎn)看作接地參考點(diǎn)，所有對(duì)地連接都接到這一點(diǎn)上，并設(shè)置一個(gè)安全接地螺栓。第10頁(yè)/共29頁(yè)第十一頁(yè)，編輯于星期日：十二點(diǎn) 四十四分。PCB中接地的形中接地的形式式2. 多點(diǎn)接地（大于10MHZ ）采用多點(diǎn)接地時(shí)，盡量找最接近的低阻值接地面接地。此處電路板最好設(shè)計(jì)為多層電路（4層以上），提供一層作為地平面。第11頁(yè)/共29頁(yè)第十二頁(yè)，編輯于星期日：十二點(diǎn) 四十四分。PCB中接地的形中接地的形式式3. 混合接地（1MHz10MHz）當(dāng)接地線的長(zhǎng)度小于工作信號(hào)波長(zhǎng)的1/20時(shí)，采用單點(diǎn)接地式，否則采用多點(diǎn)接地式。根據(jù)系統(tǒng)的需求和電路的需求進(jìn)行合理的安排。4. 懸浮接地第12頁(yè)/共29頁(yè)第十三頁(yè)，編輯于星期日：十二點(diǎn) 四十四分。低壓配電系統(tǒng)的低壓配電系統(tǒng)的接地形式接地形式u低壓配電系統(tǒng)的接地中性線、保護(hù)線和保護(hù)中性線 我國(guó)的220/380V低壓配電系統(tǒng)，廣泛采用中性點(diǎn)直接接地的運(yùn)行方式，而且引出有中性線（N）、保護(hù)線（PE）或保護(hù)中性線（PEN）。中性線（N） 其功能一是用來(lái)接采用額定電壓為系統(tǒng)相電壓的單相用電設(shè)備的，二是用來(lái)傳導(dǎo)三相系統(tǒng)中的不平衡電流和單相電流，三是減小負(fù)荷中性點(diǎn)的電位偏移。保護(hù)線（PE） 是為保障人身安全、防止發(fā)生觸電事故用的接地線。系統(tǒng)中所有設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分（指正常不帶電但故障情況下可能帶電的易被觸及的導(dǎo)電部分，如金屬外殼、金屬構(gòu)架等）通過(guò)保護(hù)線接地，可在設(shè)備發(fā)生接地故障時(shí)減小觸電危險(xiǎn)。保護(hù)中性線（PEN線） 兼有中性線（N線）和保護(hù)線（PE線）的功能。這種保護(hù)中性線在我國(guó)統(tǒng)稱為“零線” 。第13頁(yè)/共29頁(yè)第十四頁(yè)，編輯于星期日：十二點(diǎn) 四十四分。15低壓接地系統(tǒng)中的符號(hào)1. 國(guó)際工委員會(huì)規(guī)定的供電方式符號(hào)中，第一個(gè)字母表示電力（電源）系統(tǒng)對(duì)地關(guān)系。T表示中性點(diǎn)直接接地；I表示電源端所有帶電部分不接地或有一點(diǎn)通過(guò)高阻抗接地。2. 第二個(gè)字母表示用電裝置外露的可導(dǎo)電部分對(duì)地的關(guān)系。T電氣裝置的外露可導(dǎo)電部分直接接地，此接地點(diǎn)在電氣上獨(dú)立于電源端的接地點(diǎn)，它與系統(tǒng)中的其他任何接地點(diǎn)無(wú)直接關(guān)系；N表示負(fù)載采用接零保護(hù)，電氣裝置的外露可導(dǎo)電部分與電源端接地點(diǎn)有直接電氣連接。3. 第三個(gè)字母表示工作零線與保護(hù)線的組合關(guān)系。如C表示中性導(dǎo)體和（中性線）與保護(hù)導(dǎo)體（保護(hù)線）是合一的，如TN-C；S表示中性線與保護(hù)線是嚴(yán)格分開(kāi)的，所以PE線稱為專用保護(hù)線，如TN-S。低壓配電系統(tǒng)的接地形式第14頁(yè)/共29頁(yè)第十五頁(yè)，編輯于星期日：十二點(diǎn) 四十四分。低壓配電系統(tǒng)低壓配電系統(tǒng)的的接地形式接地形式u低壓配電系統(tǒng)的接地型式 低壓配單系統(tǒng)，按其保護(hù)接地型式分為T(mén)N系統(tǒng)、TT系統(tǒng)和IT系統(tǒng)。TN系統(tǒng) 其電源中性點(diǎn)直接接地，其中所有設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分均接公共保護(hù)接地線（PE線）或公共保護(hù)中性線（PEN線）。這種接公共PE線或PEN線的方式，統(tǒng)稱“接零”。TN系統(tǒng)又分三種型式：第15頁(yè)/共29頁(yè)第十六頁(yè)，編輯于星期日：十二點(diǎn) 四十四分。低壓配電系統(tǒng)低壓配電系統(tǒng)的的接地形式接地形式TN-C系統(tǒng) 系統(tǒng)中的N線與PE線合為一根PEN線，所有設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分均接PEN線，如圖所示。其中PEN線可有電流通過(guò)，因此通過(guò)PEN線可對(duì)有些設(shè)備產(chǎn)生電磁干擾。 注意：由于PEN線以保護(hù)為主，因此TN-C接地系統(tǒng)中，在任何情況下PEN線不得斷開(kāi)。如果PEN斷線，還可使接PEN線的設(shè)備外露可導(dǎo)電部分（如外殼）帶電，對(duì)人可有觸電危險(xiǎn)。因此，TN-C接地系統(tǒng)的PEN線必須多點(diǎn)重復(fù)接地。第16頁(yè)/共29頁(yè)第十七頁(yè)，編輯于星期日：十二點(diǎn) 四十四分。為什么接零保護(hù)的零線要進(jìn)行重復(fù)接地？ 采用保護(hù)接零的電網(wǎng)中，保護(hù)中性線必須按規(guī)定重復(fù)接地，以免在保護(hù)中性線斷線情況下，電工設(shè)備接零外殼可能發(fā)生的帶電危險(xiǎn)。第17頁(yè)/共29頁(yè)第十八頁(yè)，編輯于星期日：十二點(diǎn) 四十四分。低壓配電系統(tǒng)低壓配電系統(tǒng)的的接地形式接地形式TN-C系統(tǒng)采用的保護(hù)裝置 TN-C系統(tǒng)中一般不安裝RCD漏電保護(hù)器。由于故障電流大，能把閘刀開(kāi)關(guān)或熔斷器內(nèi)的保險(xiǎn)絲熔斷，所以使用過(guò)電流保護(hù)裝置來(lái)切斷電源。第18頁(yè)/共29頁(yè)第十九頁(yè)，編輯于星期日：十二點(diǎn) 四十四分。低壓配電系統(tǒng)低壓配電系統(tǒng)的的接地形式接地形式TN-S系統(tǒng) 系統(tǒng)中的N線與PE線完全分開(kāi)，所有設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分均接PE線，如圖所示。 PE中無(wú)電流通過(guò)，因此對(duì)接PE的設(shè)備不會(huì)產(chǎn)生電磁干擾。如果PE線斷線，正常情況下也不會(huì)使接PE線的設(shè)備外露可導(dǎo)電部分帶電；但在有設(shè)備發(fā)生一相接殼故障時(shí)，將使其他接PE線的設(shè)備外露可導(dǎo)電部分帶電，對(duì)人有觸電危險(xiǎn)。注意：PE線在任何情況下不得斷開(kāi)。第19頁(yè)/共29頁(yè)第二十頁(yè)，編輯于星期日：十二點(diǎn) 四十四分。低壓配電系統(tǒng)低壓配電系統(tǒng)的的接地形式接地形式這張圖是典型的TN-S接地系統(tǒng)，其下部的兩個(gè)用電設(shè)備都發(fā)生了單相接地故障。左邊的用電設(shè)備配套的是斷路器，右邊的用電設(shè)備配套的是漏電斷路器。這兩者有何區(qū)別？第20頁(yè)/共29頁(yè)第二十一頁(yè)，編輯于星期日：十二點(diǎn) 四十四分。低壓配電系統(tǒng)低壓配電系統(tǒng)的的接地形式接地形式結(jié)論：漏電保護(hù)器的保護(hù)靈敏度大于普通的斷路器。因此，TN-S系統(tǒng)中多采用漏電保護(hù)器。第21頁(yè)/共29頁(yè)第二十二頁(yè)，編輯于星期日：十二點(diǎn) 四十四分。TN-C-S系統(tǒng) 系統(tǒng)的前一部分全為T(mén)N-C系統(tǒng)，而后面則有一部分為T(mén)N-S系統(tǒng)，PEN線在中間再次接地，然后分開(kāi)為N和PE。從此以后，N和PE不能再合并。注意：前半部分中的零線PEN不允許被切斷。后半段的N線可以被切斷，PE線不允許被切斷。低壓配電系統(tǒng)的接地形式第22頁(yè)/共29頁(yè)第二十三頁(yè)，編輯于星期日：十二點(diǎn) 四十四分。TN系統(tǒng)總結(jié) TN系統(tǒng)具有工作接地，因此在TN系統(tǒng)下一旦發(fā)生單相接地故障，故障電流經(jīng)過(guò)PEN線或PE線返回電源，且其電流近似等于相對(duì)N的短路電流。所以，TN系統(tǒng)又被稱為大電流接地系統(tǒng)。TN-C 系統(tǒng)不適用于對(duì)抗電磁干擾和安全要求較高的場(chǎng)所。但由于N線與PE線合一，從而可節(jié)約有色金屬和投資。該系統(tǒng)過(guò)去在我國(guó)低壓配電系統(tǒng)中應(yīng)用最為普遍，但現(xiàn)在在安全要求較高的場(chǎng)所包括住宅建筑、辦公大樓及要求抗電磁干擾的場(chǎng)所均不允許采用了。TN-S系統(tǒng)由于N線與PE線分開(kāi)，與上述TN-C系統(tǒng)相比，在有色金屬消耗量和投資方面均有增加。該系統(tǒng)現(xiàn)廣泛應(yīng)用在對(duì)安全要求及抗電磁干擾要求較高的場(chǎng)所，如重要辦公地點(diǎn)、實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所和居民住宅等處。 TN-C-S供電系統(tǒng)是在TN-C系統(tǒng)上臨時(shí)變通的做法。當(dāng)三相電力變壓器工作接地情況良好、三相負(fù)載比較平衡時(shí)，TN-C-S系統(tǒng)在施工中實(shí)踐效果還是可行的。但是，在三相負(fù)載不平衡、施工工地有專用的電力變壓器時(shí)，必須采用TN-S方式供電系統(tǒng)。 低壓配電系統(tǒng)的接地形式第23頁(yè)/共29頁(yè)第二十四頁(yè)，編輯于星期日：十二點(diǎn) 四十四分。TT系統(tǒng) 其電源中性點(diǎn)也直接接地，其中所有設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分均各自經(jīng)PE線單獨(dú)接地如圖所示。由于各設(shè)備的PE線之間無(wú)電氣聯(lián)系，因此相互之間無(wú)電磁干擾。由于該單相故障電流小于TN系統(tǒng)中的電流，因此在TT系統(tǒng)中推薦使用RCD漏電保護(hù)器。低壓配電系統(tǒng)的接地形式第24頁(yè)/共29頁(yè)第二十五頁(yè)，編輯于星期日：十二點(diǎn) 四十四分。IT系統(tǒng) 其電源中性點(diǎn)不接地或經(jīng)約1000阻抗接地，其中所有設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分也都各自經(jīng)PE線單獨(dú)接地，如圖所示。此系統(tǒng)中各設(shè)備之間也不會(huì)發(fā)生電磁干擾，且在發(fā)生一相接地故障時(shí)，三相用電設(shè)備及接線電壓的單相設(shè)備仍可繼續(xù)運(yùn)行。但需在低壓進(jìn)線側(cè)裝設(shè)絕緣監(jiān)測(cè)裝置，以便在發(fā)生一相接地故障時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。低壓配電系統(tǒng)的接地形式第25頁(yè)/共29頁(yè)第二十六頁(yè)，編輯于星期日：十二點(diǎn) 四十四分。u保護(hù)接地 在中性點(diǎn)不接地的三相電源系統(tǒng)中，當(dāng)接到這個(gè)系統(tǒng)上的某電氣設(shè)備因絕緣損壞而使外殼帶電時(shí)，如果人站在地上用手觸及外殼，由于輸電線與地之間有分布電容存在，將有電流 通過(guò)人體及分布電容回到電源，使人觸電，如圖所示。在一般情況下這個(gè)電流是不大的。但是，如果電網(wǎng)分布很廣，或者電網(wǎng)絕緣強(qiáng)度顯著下降，這個(gè)電流可能達(dá)到危險(xiǎn)程度 ，這就必須采取安全措施。低壓配電系統(tǒng)的接地形式第26頁(yè)/共29頁(yè)第二十七頁(yè)，編輯于星期日：十二點(diǎn) 四十四分。保護(hù)接地原理 保護(hù)接地就是把電氣設(shè)備的金屬外殼用足夠粗的金屬導(dǎo)線與大地可靠地連接起來(lái)。電氣設(shè)備采用保護(hù)接地措施后，設(shè)備外殼已通過(guò)導(dǎo)線與大地有良好的接觸，則當(dāng)人體觸及帶電的外殼 時(shí)，人體相當(dāng)于接地電阻的一條并聯(lián)支路，如圖所示。由于人體電阻遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于接地電阻，所以通過(guò)人體的電流很小，避免了觸電事故。注：保護(hù)接地應(yīng)用于中性點(diǎn)不接地的配電系統(tǒng)中低壓配電系統(tǒng)的接地形式第27頁(yè)/共29頁(yè)第二十八頁(yè)，編輯于星期日：十二點(diǎn) 四十四分。TT系統(tǒng)應(yīng)用TT系統(tǒng)一般用于臨時(shí)配電。例如馬路上挖溝的配電系統(tǒng)或者建筑工地的臨時(shí)配電系統(tǒng)等。不過(guò)，污水處理廠一般都采用TT系統(tǒng)。另外，許多農(nóng)村居家配電也采用TT接地系統(tǒng)。IT系統(tǒng)應(yīng)用由于發(fā)生單相接地故障時(shí)，系統(tǒng)不會(huì)立即停止運(yùn)行。常運(yùn)用在不允許停電的場(chǎng)所或要求嚴(yán)格地連續(xù)供電的地方。如手術(shù)室，配電電器的控制回路，纜車(chē)牽引電機(jī)等。 低壓配電系統(tǒng)的接地形式第28頁(yè)/共29頁(yè)第二十九頁(yè)，編輯于星期日：十二點(diǎn) 四十四分。