城市軌道交通供電接地系統(tǒng)(已修改)
2025-01-10 14:26 本頁面
【正文】 第 5章 接地系統(tǒng) 易東 西南交通大學(xué)電氣工程學(xué)院 城市軌道交通供電 第 5章 接地系統(tǒng) ?基本概念 ?安全用電知識 ? 接地系統(tǒng)現(xiàn)狀 ? 綜合接地系統(tǒng) ? 故障狀態(tài)下地網(wǎng)電阻對其電位的影響 ? 地網(wǎng)電位升高對弱電或低壓設(shè)備的危害 基本概念 大地 接地體 土壤電阻率和對地電阻 結(jié)構(gòu)接地、隧道接地和牽引系統(tǒng)接地 地電位和軌電位 接觸電壓 可接近電壓 大地 從電氣的角度來看，大地可被定義為導(dǎo)電的土壤，人們習(xí)慣認(rèn)為它 任一點(diǎn)的電位都等于零 。通常還會使用參考大地，零點(diǎn)接地，分離大地或者遙遠(yuǎn)大地。 供電設(shè)備的接地裝置和大地之間的距離可以是幾十米甚至長達(dá) 1km，它取決于接地裝置的尺寸、土壤成分以及接地電流的幅值 。大地可作為決定軌電位大小的參考（即：鋼軌對大地電位）。 ? 【 問 ]大地地和電氣地有什么區(qū)別 ? ? [答 ]大地的“地”是指地球陸地的表面層，即地理地 。 ? 大地是一個(gè)電阻非常低，而且電容量非常大的物體，它擁有吸收無限電荷的能力，而且在吸收大量電荷后仍能保持電位不變，因此電氣上把它作為一個(gè)系統(tǒng)的參考電位體，這種“地”稱為 電氣地 。 ? 除了電氣地外，在電子設(shè)備中，各級電路電流的傳輸、信號轉(zhuǎn)換時(shí)，要求有一個(gè)參考的電位，防止外界信號的干擾，這個(gè)電位稱為 邏輯地或浮地 ，邏輯地可與大地接觸，也可不接觸。 ? 【 問 ]大地地的電位和電氣地的電位有什么區(qū)別 ? ? 【 答 】 大地由于能吸收無限電荷，因此大地地的電位宏觀上看為 零電位 。由于大地中自然電場和人工電場的影響，大地各點(diǎn)的電位是不同的，工程上把 離開人工電場 (接地體 )20m遠(yuǎn)處的地電位視為零電位。 ? 電氣地的電位和電氣系統(tǒng)注入大地的電流大小有關(guān)，當(dāng)有大電流流入電氣地時(shí)，電氣地的電位可能達(dá)到很高的電壓，尤其是雷電流流入電氣地時(shí)，電氣地的瞬時(shí)電位可高達(dá)數(shù)十萬伏，因此單獨(dú)設(shè)置的防雷接地點(diǎn)，不能設(shè)在門口和人行道下。 ? 在選擇電氣地時(shí)，還要遠(yuǎn)離人工電場，即和其他電氣系統(tǒng)的地要遠(yuǎn)離，希望離開 20m，若無法遠(yuǎn)離時(shí)，最小距離為 5m。 接地體 接地體是一個(gè)或多個(gè)與土壤緊密連接的導(dǎo)電體，它們提供與大地的電氣連接。使用 金屬和鋼筋結(jié)構(gòu) 作為接地體比較好。這就要求早期設(shè)計(jì)時(shí)確保有足夠的電氣交叉連接和電氣終端預(yù)留。 ? 【 問 ]何謂接地 ? ? [答 ]將電力系統(tǒng)或電氣裝置的某一部分經(jīng)接地線連接到接地極上，稱為 接地 。電力系統(tǒng)中接地的部分一般是中性點(diǎn)，也可以是相線上的某一點(diǎn)。電氣裝置的接地部分則是正常情況下不帶電的金屬導(dǎo)體，一般為金屬外殼。 ? 為了安全保護(hù)的需要，把不屬于電氣裝置的導(dǎo)體 (也可稱為電氣裝置外的導(dǎo)體 )，例如水管、風(fēng)管、輸油管及建筑物的金屬構(gòu)件和接地極相連，稱為接地 。幕墻玻璃的金屬立柱等和接地極相連，也稱接地。 ? 【 問 】 接地按作用分為哪幾類 ? ? [答 ]一般分為兩類 :保護(hù)性接地和功能性接地。 ? : ? 保護(hù)接地 將設(shè)備的外露導(dǎo)體部分接地，稱為保護(hù)接地，其目的是為了防止電氣設(shè)備絕緣損壞或產(chǎn)生漏電時(shí)，使平時(shí)不帶電的外露導(dǎo)體部分帶電，人觸及而產(chǎn)生電擊。 ? 防雷接地 將雷電導(dǎo)入大地，防止雷電流使人受到電擊或財(cái)產(chǎn)受到損壞。 ? 防靜電接地 將靜電荷引入大地，防止由于靜電積聚對人體和設(shè)備造成危害。 ? 防電蝕接地 在地下埋設(shè)金屬體作為犧牲陽極或犧牲陰極，保護(hù)與之連接的金屬體，例如金屬輸油管。 ? : ? 工作接地 為了保證電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行，在電力系統(tǒng)的適當(dāng)?shù)胤竭M(jìn)行接地，稱為工作接地。交流系統(tǒng)中，此點(diǎn)一般為中性點(diǎn)。 ? 邏輯接地 為了獲得穩(wěn)定的參考電位，將電子設(shè)備中的適當(dāng)金屬件作為參考零電位，需獲得零電位的電子器件接在此金屬件上，這種接法稱為邏輯接地。 ? 屏蔽接地 將金屬殼或金屬網(wǎng)接地，保護(hù)殼或網(wǎng)內(nèi)的電子設(shè)備不受外界的電氣干擾，或者使殼內(nèi)或網(wǎng)內(nèi)的電子設(shè)備不對外部電子設(shè)備引起干擾。 ? 信號接地 為保證信號具有穩(wěn)定的基準(zhǔn)電位而設(shè)置的接地，稱為信號接地。 ? 【 問 ]接地有什么作用 ? ? 【 答 】 接地的作用主要是防止人身受到電擊、保證電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行、保護(hù)線路和設(shè)備免遭損壞、預(yù)防電氣火災(zāi)、防止雷擊和防止靜電損害。 ? [問 ]我國對安全電壓有什么規(guī)定 ? ? [答 ]為防止人身遭受電擊，采用安全電壓是一個(gè)很好的方法，我國安全電壓的系列是 :42V,36V,24V,12V和 6V。當(dāng)設(shè)備采用安全電壓作直接接觸防護(hù)時(shí)，只能采用額定值為 24V以下 (包括 24V)的安全電壓 。當(dāng)用作間接接觸防護(hù)時(shí)，則可采用額定值為 42V以下 (包括 42V)的安全電壓。 ? 安全電壓通常由隔離變壓器輸出，隔離變壓器的鐵心必須接地，但隔離變壓器的低壓輸出端不準(zhǔn)接地。安全電壓若用插座供電，只能用二眼插座。 ? [問 ]安全電壓和使用環(huán)境有什么關(guān)系 ? ? [答 ]安全電壓是為了防止人身遭受電擊。電擊的程度與人體阻抗有關(guān)，而人體的阻抗與接觸狀況有極大的關(guān)系，在不同的狀況下，人體的阻抗是不同的。 ? 人體阻抗與接觸狀況的關(guān)系，通常分為三類 : ? ，干燥的環(huán)境，高電阻的地面 :此時(shí)人體阻抗最大 ? ，潮濕的環(huán)境，低電阻的地面 :此時(shí)人體阻抗很小。 ? :此時(shí)人體阻抗可忽略不計(jì)。 土壤電阻率和對地電阻 接地體的電氣特性取決于它們的設(shè)計(jì)及周圍土壤的導(dǎo)電性能。 土壤電阻率是指土壤的導(dǎo)電性，通常用 。其數(shù)值代表邊長為 1m的正方體土壤的電阻 。 結(jié)構(gòu)接地、隧道接地和牽引系統(tǒng)接地 1 接地系統(tǒng)由幾個(gè)接地體組成，這幾個(gè)接地體之間用導(dǎo)線互相連接。預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中互相連接的鋼
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