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接地

2023-04-18 20:56自然百科人已围观

[拼音]：jiedi

[外文]：grounding

为保证电工设备正常工作和人身安全而采取的一种用电安全措施。接地通过金属导线与接地装置连接来实现。接地装置将电工设备和其他生产设备上可能产生的漏电流、静电荷以及雷电电流等引入地下，从而避免人身触电和可能发生的火灾、爆炸等事故。

接地装置

由接地体和接地线组成。直接与土壤接触的金属导体称为接地体。电工设备需接地点与接地体连接的金属导体称为接地线。接地体可分为自然接地体和人工接地体两类。自然接地体有：

（1）埋在地下的自来水管及其他金属管道（液体燃料和易燃、易爆气体的管道除外）；

（2）金属井管；

（3）建筑物和构筑物与大地接触的或水下的金属结构；

（4）建筑物的钢筋混凝土基础等。人工接地体可用垂直埋置的角钢、圆钢或钢管，以及水平埋置的圆钢、扁钢等。当土壤有强烈腐蚀性时，应将接地体表面镀锡或热镀锌，并适当加大截面。水平接地体一般可用直径为 8～10毫米的圆钢。垂直接地体的钢管长度一般为2～3米，钢管外径为35～50毫米，角钢尺寸一般为40×40×4或50×50×4毫米。人工接地体的顶端应埋入地表面下0.5～1.5米处。这个深度以下，土壤电导率受季节影响变动较小，接地电阻稳定，且不易遭受外力破坏。

接地电阻

一般指接地体上的工频交流或直流电压与通过接地体而流入地下的电流之比。散泄雷电冲击电流时的接地电阻指电压峰值与电流峰值之比，称为冲击接地电阻。接地电阻主要是电流在地下流散途径中土壤的电阻。接地体与土壤接触的电阻以及接地体本身的电阻小得可以忽略。电网中发生接地短路时，短路电流I_D通过接地体向大地近似作半球形流散（接地体附近并非半球形，流散电流分布依接地体形状而异）。图中画出了与电流垂直的等位线，越接近接地体的等位线其电位越高。因为球面积与半径平方成正比，所以流散电流所通过的截面随着远离接地体而迅速增大。因电阻与电流通道的截面积成反比，故同半球形面积对应的土壤电阻随着远离接地体而迅速减小。一般情况下，接地装置散泄电流时，离单个接地体20米处的电位实际上已接近零电位。

接地电阻值与土壤电导率、接地体形状、尺寸和布置方式、电流频率等因素有关。通常根据对接地电阻值的要求，确定应埋置的接地体形状、尺寸、数量及其布置方式，对于土壤电阻率高的地区（如山区），为了节约金属材料，可以采取改善土壤电导率的措施，在接地体周围土壤中填充电导率高的物质或在接地体周围填充一层降阻剂（含有水和强介质的固化树脂）等，以降低接地电阻值。接地体流入雷电流时，由于雷电流幅值很大，接地体上的电位很高，在接地体周围的土壤中会产生强烈的火花放电，土壤电导率相应增大，相当于降低了散流电阻。

接地种类

常用的有工作接地、保护接地、防雷接地和屏蔽接地等。

（1）工作接地：发电机或变压器的中性点的接地，又称中性点接地。其功能是保证电力系统在正常及故障情况下具有适当的运行条件，保证电力设备绝缘所需的工作条件和保证继电保护及自动装置的正常工作。

（2）保护接地：把正常工作时不带电而在绝缘损坏或意外情况下可能带电的电工设备的金属外壳接地，以保证工作人员触及时的人身安全。中性点不接地的电网中，当人体触及意外带电的电工设备外壳时，电流将通过人体电阻、接地电阻、电网输配电导线对地电容和绝缘电阻构成回路。由于人体电阻与接地电阻并联，故接地电阻越小，流入人体的电流也越小。若能限制接地电阻在适当的范围内，使流入人体的电流小于安全电流，就能保障工作人员的人身安全。通常，接地电阻的允许值根据单相接地电流、接地装置上出现电压时间的长短和人体接触的概率来确定。在大接地电流系统中，当单相接地时，保护装置会立即动作，切断电源，因此故障设备及接地装置上仅在很短时间内出现电压，人体触及的可能性很小。一般规定这种系统中的接地体电压不得超过2000伏，其接地装置的接地电阻公式符号，I_D为单相接地电流，R_D一般不大于0.5欧。在小接地电流系统中，当单相接地时，自动保护装置不会动作，因此接地装置出现电压的时间很长，工作人员触及的可能性大。一般规定这种系统中的接地体电压不得超过 250伏，接地电阻公式符号。当高、低压设备共用一个接地装置时，规定接地体上电压不得超过120伏，，但不得超过10欧。

家用电器是人们经常接触的电气设备，为了防止万一绝缘损坏而使电器设备的外壳带电而危及安全，必须采取使设备外壳接地的措施，尽量降低故障时的外壳对地电压。

（3）防雷接地：组成防雷措施的一部分。其作用是把雷电流引入大地。建筑物和电气设备的防雷主要是用避雷器(包括避雷针、避雷带、避雷网和消雷装置等)。避雷器的一端与被保护设备相接，另一端连接地装置。当发生直击雷时，避雷器将雷电引向自身，雷电流经过其引下线和接地装置进入大地。此外，由于雷电引起静电感应副效应，为了防止造成间接损害，如房屋起火或触电等，通常也要将建筑物内的金属设备、金属管道和钢筋结构等接地；雷电波会沿着低压架空线、电视天线侵入房屋，引起屋内电工设备的绝缘击穿，从而造成火灾或人身触电伤亡事故，所以还要将线路上和进屋前的绝缘瓷瓶铁脚接地。

（4）屏蔽接地：是消除电磁场对人体危害的有效措施，也是防止电磁干扰的有效措施。高频技术在电热、医疗、无线电广播、通信、电视台和导航、雷达等方面得到了广泛应用。人体在电磁场作用下，吸收的辐射能量将发生生物学作用，对人体造成伤害，如手指轻微颤抖、皮肤划痕、视力减退等。对产生磁场的设备外壳设屏蔽装置，并将屏蔽体接地，不仅可以降低屏蔽体以外的电磁场强度，达到减轻或消除电磁场对人体危害的目的，也可以保护屏蔽接地体内的设备免受外界电磁场的干扰影响。

参考文章