【正文】 UDC交流電氣裝置的接地設(shè)計(jì)規(guī)范 Guide on Grounding Design of ac Electrical Devices （征求意見稿）中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB5064200X發(fā)布實(shí)施國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局中華人民共和國建設(shè)部 聯(lián)合發(fā)布 59 / 63中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)交流電氣裝置的接地設(shè)計(jì)規(guī)范Guide on Grounding Design of ac Electrical Devices GB5064200X主編部門：批準(zhǔn)部門：施行日期：X X X 出 版 社2007 北 京目 次1 總 則 1 2 術(shù)語和符號 2 3 A類電氣裝置接地的一般規(guī)定與保護(hù)接地的范圍 5 A類電氣裝置接地的一般規(guī)定 5 4 發(fā)電廠和變電站的接地網(wǎng) 7 發(fā)電廠和變電站接地網(wǎng)設(shè)計(jì)的一般程序 7 發(fā)電廠和變電站接地網(wǎng)的接地電阻與均壓要求 7 發(fā)電廠和變電站接地網(wǎng)的本體設(shè)計(jì) 9 氣體絕緣變電站(GIS)的接地 12 發(fā)電廠和變電站雷電保護(hù)和防靜電的接地 13 5 架空和電纜線路的接地 15 架空線路的接地 15 10~220kV電纜線路的接地 17 6 配電電氣裝置的接地 19 7 低壓系統(tǒng)接地型式、B類電氣裝置的接地電阻和總等電位聯(lián)結(jié) 20 系統(tǒng)接地型式 20 接地裝置的接地電阻和總等電位聯(lián)結(jié) 21 8 B類電氣裝置的接地裝置和保護(hù)線 24 接地極及一般要求 24 保護(hù)線 26 保護(hù)聯(lián)結(jié)線（等電位聯(lián)結(jié)線） 29 附錄A（資料性附錄）均勻土壤中人工接地極工頻接地電阻的計(jì)算 31 附錄B（資料性附錄）經(jīng)發(fā)電廠和變電站接地網(wǎng)的入地短路電流及地電位升高的計(jì)算 34 附錄C（規(guī)范性附錄）表層衰減系數(shù)的確定 38 附錄D（規(guī)范性附錄）均勻土壤中接地網(wǎng)接觸電位差和跨步電位差的計(jì)算 40 附錄E（規(guī)范性附錄）接地裝置的熱穩(wěn)定校驗(yàn) 46 附錄F（規(guī)范性附錄）架空線路桿塔接地電阻的計(jì)算 47 附錄G（規(guī)范性附錄）系數(shù)k的求取方法 50 附錄H（資料性附錄）接地配置、保護(hù)線和保護(hù)聯(lián)結(jié)線的說明 52 附錄J（資料性附錄）典型雙層土壤中幾種接地裝置的接地參數(shù)計(jì)算 53 附錄K（資料性附錄）降低發(fā)電廠和變電站接地網(wǎng)接地電阻的方法 55 附錄L（資料性附錄）土壤和水的電阻率參考值 57 本規(guī)范用詞說明 58 交流電氣裝置的接地設(shè)計(jì)規(guī)范條文說明 60 1 總 則 為使交流電氣裝置的接地設(shè)計(jì)，在電力系統(tǒng)運(yùn)行和故障時(shí)能保證電氣裝置和人身的安全，且技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理，特制定本規(guī)范。 本規(guī)范適用于交流標(biāo)稱電壓750kV及以下電力系統(tǒng)中發(fā)電、變電、送電和配電電氣裝置(含附屬直流電氣裝置，并簡稱為A類電氣裝置)以及建筑物電氣裝置(簡稱B類電氣裝置)的接地設(shè)計(jì)。 交流電氣裝置的接地設(shè)計(jì)應(yīng)遵循一定的設(shè)計(jì)步驟。方案的確定、接地線和接地極材質(zhì)的選用等，應(yīng)因地制宜。對于土壤情況比較復(fù)雜地區(qū)的較重要的發(fā)電廠和變電站的接地網(wǎng)宜用專用計(jì)算機(jī)程序進(jìn)行數(shù)值計(jì)算，經(jīng)過方案比較加以確定。 交流電氣裝置的接地，除應(yīng)符合本規(guī)范外，尚應(yīng)符合國家現(xiàn)行有關(guān)強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。2 術(shù)語和符號本規(guī)范采用下列術(shù)語和符號。 接地 (grounded) 將電力系統(tǒng)或建筑物中電氣裝置、設(shè)施的某些導(dǎo)電部分，經(jīng)接地線連接至接地極。 工作接地 (working ground)、系統(tǒng)接地 (System ground) 在電力系統(tǒng)電氣裝置中，為運(yùn)行需要所設(shè)的接地(如中性點(diǎn)直接接地或經(jīng)其他裝置接地等)。 保護(hù)接地 (protective ground) 電氣裝置的金屬外殼、配電裝置的構(gòu)架和線路桿塔等，由于絕緣損壞有可能帶電，為防止其危及人身和設(shè)備的安全而設(shè)的接地。 雷電保護(hù)接地 (lightning protective ground) 為雷電保護(hù)裝置(避雷針、避雷線和避雷器等)向大地泄放雷電流而設(shè)的接地。 防靜電接地 (static protective ground) 為防止靜電對易燃油、天然氣貯罐和管道等的危險(xiǎn)作用而設(shè)的接地。 接地極 (grounding electrode) 埋入地中并直接與大地接觸的金屬導(dǎo)體，稱為接地極。兼作接地極用的直接與大地接觸的各種金屬構(gòu)件、金屬井管、鋼筋混凝土建(構(gòu))筑物的基礎(chǔ)、金屬管道和設(shè)備等稱為自然接地極。 接地線 (grounding conductor) 電氣裝置、設(shè)施的接地端子與接地極連接用的金屬導(dǎo)電部分。 接地裝置 (grounding connection) 接地線和接地極的總和。 接地網(wǎng) (grounding grid) 由水平接地極組成的供發(fā)電廠和變電站使用的兼有泄流和均壓作用的較大型的水平網(wǎng)狀接地裝置，有時(shí)布置垂直接地極與水平接地網(wǎng)相連。 接地系統(tǒng) (grounding system) 發(fā)電廠和變電站的接地網(wǎng)、接地線及接地極通過連接構(gòu)成的整體。 集中接地裝置 (concentrated grounding connection) 為加強(qiáng)對雷電流的散流作用、降低對地電位而敷設(shè)的附加接地裝置，一般敷設(shè)3～5根垂直接地極。在土壤電阻率較高的地區(qū)，則敷設(shè)3～5根放射形水平接地極。 接地電阻 (ground resistance) 接地極或自然接地極的對地電阻和接地線電阻的總和，稱為接地裝置的接地電阻。接地電阻的數(shù)值等于接地裝置對地電壓與通過接地極流入地中電流的比值，對于大型接地裝置，該比值為復(fù)數(shù)，稱為接地阻抗，但一般用接地電阻統(tǒng)稱。根據(jù)通過接地極流入地中工頻交流電流求得的電阻，稱為工頻接地電阻；根據(jù)通過接地極流入地中沖擊電流求得的接地電阻，稱為沖擊接地電阻。 接地裝置對地電位 (potential of grounding connection) 電流經(jīng)接地裝置的接地極流入大地時(shí)，接地裝置與大地零電位點(diǎn)之間的電位差。 接觸電位差 (touch potential difference) 接地短路(故障)電流流過接地裝置時(shí)，大地表面形成分布電位，、稱為接觸電位差；接地網(wǎng)孔中心對接地網(wǎng)接地極的最大電位差，稱為最大接觸電位差。 跨步電位差 (step potential difference) 接地短路(故障)電流流過接地裝置時(shí)，稱為跨步電位差。，稱為最大跨步電位差。 轉(zhuǎn)移電位 (diverting potential) 接地短路(故障)電流流過接地裝置時(shí)，由一端與接地裝置連接的金屬導(dǎo)體傳遞的接地裝置對地電位。 外露導(dǎo)電部分 (exposed conductive part) 平時(shí)不帶電壓，但故障情況下能帶電壓的電氣裝置的容易觸及的導(dǎo)電部分。 裝置外導(dǎo)電部分 (extraneous conductive part) 不屬電氣裝置組成部分的導(dǎo)電部分。 中性線 (neutral conductor) 與低壓系統(tǒng)電源中性點(diǎn)連接用來傳輸電能的導(dǎo)線。. 20 保護(hù)線 (protective conductor) 低壓系統(tǒng)中為防觸電用來與下列任一部分作電氣連接的導(dǎo)線：1. 線路或設(shè)備金屬外殼；2. 線路或設(shè)備以外的金屬部件；3. 總接地線或總等電位聯(lián)結(jié)端子板；4. 接地極；5. 電源接地點(diǎn)或人工中性點(diǎn)。 保護(hù)中性線 (PEN conductor) 具有中性線和保護(hù)線兩種功能的接地線。 等電位聯(lián)結(jié) (equipotential bonding) 使各外露導(dǎo)電部分和裝置外導(dǎo)電部分的電位實(shí)質(zhì)上相等的電氣連接。 等電位聯(lián)結(jié)線 (equiptential bounding conductor)為確保等電位聯(lián)結(jié)而使用的保護(hù)線。 直流偏移 (dc offset)電力系統(tǒng)暫態(tài)情況下，實(shí)際電流與對稱電流波形之間的差異。 接地故障對稱電流有效值 (effective symmetrical ground fault current ) 接地故障時(shí)交流電流有效值。 接地故障不對稱電流有效值 (effective asymmetrical ground fault current)考慮直流電流分量數(shù)值及其衰減特性影響的不對稱電流的等價(jià)有效值。 衰減系數(shù) (decrement factor)接地計(jì)算中，對接地故障電流中對稱分量電流引入的校正系數(shù)，以考慮短路電流的過沖效應(yīng)。 接地網(wǎng)最大入地電流 (maximum grid current)接地故障電流中經(jīng)接地網(wǎng)流入地中的電流分量最大值，供接地設(shè)計(jì)使用。 接地網(wǎng)入地對稱電流 (symmetrical grid current )接地網(wǎng)入地電流的對稱分量。. 30 故障電流分流系數(shù) (fault current division factor)接地網(wǎng)入地對稱電流()與接地故障電流對稱分量()的比值。 接地故障電流持續(xù)時(shí)間，s (continuous time of ground fault current ，s)接地故障出現(xiàn)起直至其終止的全部時(shí)間。3 A類電氣裝置接地的一般規(guī)定與保護(hù)接地的范圍 A類電氣裝置接地的一般規(guī)定 電力系統(tǒng)中電氣裝置、設(shè)施的某些可導(dǎo)電部分應(yīng)接地。接地裝置應(yīng)充分利用自然接地極接地，但應(yīng)校驗(yàn)自然接地極的熱穩(wěn)定性。按用途接地可分為下列4種：1. 工作(系統(tǒng))接地；2. 保護(hù)接地；3. 雷電保護(hù)接地；4. 防靜電接地。 發(fā)電廠和變電站內(nèi)，不同用途和不同電壓的電氣裝置、設(shè)施，應(yīng)使用一個(gè)總的接地裝置，簡稱其為接地網(wǎng)。接地網(wǎng)的接地電阻應(yīng)符合其中最小值的要求。 注：本標(biāo)準(zhǔn)中接地電阻如無另外注明，均指工頻接地電阻。 設(shè)計(jì)接地裝置時(shí)，應(yīng)考慮土壤干燥或降雨和凍結(jié)等季節(jié)變化的影響，接地電阻、接觸電位差和跨步電位差在四季中均應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)的要求，但雷電保護(hù)接地的接地電阻，可只考慮在雷季中土壤干燥狀態(tài)的影響。附錄A提供了若干典型情祝下，接地裝置接地電阻的計(jì)算方法。 A類電氣裝置保護(hù)接地的范圍 電氣裝置和設(shè)施的下列金屬部分，均應(yīng)接地：1. 電機(jī)、變壓器和高壓電器等的底座和外殼；2. 電氣設(shè)備傳動(dòng)裝置；3. 互感器的二次繞組；4. 發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)柜外殼、發(fā)電機(jī)出線柜和封閉母線的外殼等；5. 氣體絕緣全封閉組合電器(GIS)的接地端子；6. 配電、控制、保護(hù)用的屏(柜、箱)及操作臺等的金屬框架；7. 鎧裝控制電纜的外皮；8. 發(fā)電廠和變電站電纜溝內(nèi)的電纜支架；9. 屋內(nèi)外配電裝置的金屬架構(gòu)和鋼筋混凝土架構(gòu)以及靠近帶電部分的金屬圍欄和金屬門；10. 電力電纜接線盒、終端盒的外殼，電力電纜的金屬護(hù)套或屏蔽層，穿線的鋼管和電纜橋架等；11. 裝有避雷線的架空線路桿塔；12. 除瀝青地面的居民區(qū)外，其他居民區(qū)內(nèi)，不接地、諧振接地和高電阻接地系統(tǒng)中無避雷線架空線路的金屬桿塔和鋼筋混凝土桿塔；13. 裝在配電線路桿塔上的開關(guān)設(shè)備、電容器等電氣設(shè)備；14. 箱式變電站的金屬箱體。 電氣設(shè)備和電力生產(chǎn)設(shè)施的下列金屬部分可不接地：1. 在木質(zhì)、瀝青等不良導(dǎo)電地面的干燥房間內(nèi)，交流標(biāo)稱電壓380V及以下、直流標(biāo)稱電壓220V及以下的電氣設(shè)備外殼，但當(dāng)維護(hù)人員可能同時(shí)觸及電氣設(shè)備外殼和接地物件時(shí)除外；2. 安裝在配電屏、控制屏和配電裝置上的電測量儀表、繼電器和其他低壓電器等的外殼，以及當(dāng)發(fā)生絕緣損壞時(shí)在支持物上不會引起危險(xiǎn)電壓的絕緣子金屬底座等；3. 安裝在已接地的金屬架構(gòu)上的設(shè)備(應(yīng)保證電氣接觸良好)，如套管等；4. 標(biāo)稱電壓220V及以下的蓄電池室內(nèi)的支架；5. 由發(fā)電廠和變電站區(qū)域內(nèi)引出的鐵路軌道。4 發(fā)電廠和變電站的接地網(wǎng) 發(fā)電廠和變電站接地網(wǎng)設(shè)計(jì)的一般程序 了解工程地點(diǎn)的地形地貌、土壤的種類和分層狀況。實(shí)測或搜集站址土壤及河水的電阻率、地質(zhì)電測部門提供的地層土壤電阻率分布資料和關(guān)于土壤腐蝕性能的數(shù)據(jù)。要充分考慮站址處較大范圍土壤的不均勻程度。對分層土壤宜采用數(shù)值計(jì)算確定土壤的分層結(jié)構(gòu)模型。 了解有關(guān)建筑物的布置、結(jié)構(gòu)、鋼筋配置情況，確定可利用作為接地網(wǎng)的自然接地極。 了解當(dāng)前和遠(yuǎn)景年最大運(yùn)行方式下一次系統(tǒng)電氣接線、母線連接的輸電線路狀況、故障時(shí)系統(tǒng)的電抗與電阻比值等。確定設(shè)計(jì)水平年在非對稱接地故障情況下最大的不對稱電流有效值。 計(jì)算確定流過設(shè)備外殼接地線的電流；計(jì)算確定流過接地網(wǎng)的最大入地電流(參見附錄B)。 根據(jù)站址土壤結(jié)構(gòu)及其電阻率和要求的接地網(wǎng)的接地電阻值，初步擬定接地網(wǎng)的尺寸及結(jié)構(gòu)。宜通過數(shù)值計(jì)算獲得接地網(wǎng)的接地電阻值和地電位升高。將其值與要求的限值比較，并通過修正接地網(wǎng)設(shè)計(jì)來滿足要求。 宜通過數(shù)值計(jì)算獲得地表面的接觸電位差和跨步電位差分布。校驗(yàn)接地網(wǎng)的接觸電位差和跨步電位差，將其值與要求的限值比較。如不滿足要求，則應(yīng)采取降低措施或采取提高允許值的措施予以解決。 通過熱穩(wěn)定校驗(yàn)，確定接地線和