電力設備接地電阻取值探討

1 A類電氣裝置的接地

　　有效接地系統（含直接接地與低電阻接地）當與低壓共用接地裝置時，如110 kV及以上變電站R ≤2000/Id，意思為當某設備絕緣損壞后，流過接地網的電流為Id時，地電位升高應小于2000 V。

　　不同接地系統中控制地電位升高的數值差別較大。

　　因為有效接地系統中的接地電流通常大于1000 A，有的可達數十千安，雖然2000 V對一些微機保護設備來說并不安全，國外有人建議采用600 V，但接地電阻勢必得小，實際上難以達到，因而主要依靠地網中的均壓和屏蔽來解決，以降低接觸電壓和跨步電壓問題。接地標準還補充說明，如高土壤電阻率地區無法滿足2000 V的要求時，接地電阻還可以增大，直到5Ω，但要求采用良好的均壓等電位措施，并降低網絡電壓。另外，有效接地系統中若發生接地事故，跳閘時間很短，一般在0.1～0.5 s內切除故障，有利于安全。

　　而非有效接地系統，其單相接地的電容電流一般為數十安，達到上百安后應考慮采用低電阻接地。該系統中，發生單相接地后，允許運行2 h，且不跳閘，所以地電位升高，取120 V是適宜的，雖然仍大于安全電壓，但在一個接地網內，接觸電壓與跨步電壓不會超過60 V，基本上是安全的。

　　當系統接地不與低壓共用時，屬于獨立的開關臺區，接地電阻可放寬要求，因為不涉及低壓，一般人員很少接近，而專業人員則有一定的防護措施，采用地電位升高250 V也是比較安全的，但這種臺區的地網也應做成圓環形，把臺區包圍起來，以降低環內的接觸電壓。

　　為此對35 kV及以上的變電站，尤其是110 kV及以上的變電站，由于變壓器低壓中性點共用地網，最好不要直接對站外低壓供電，以免站外用電設備的外殼采用保護接地時，站內發生地電位升高，造成站外人員接觸用電設備外殼時被電擊。

　　另外，當R≤120/I 取值，如R＞4Ω時，則取值為4Ω，這是與低壓共用接地裝置的要求，

2 B類電氣設備工作接地的接地電阻

　　低壓工作接地的接地電阻取4Ω。

　　低壓側中性點接地，屬工作接地，由于電壓低，沒有必要按有效接地系統高壓側的要求，如TN-C系統中，用電設備外殼依靠接地保護，相線碰外殼時，接地電阻上并無電流流過，保護接地電壓很低，且由于電流大，熔絲很快熔斷，或低壓斷路器跳閘，只有當發生接地時，相電壓通過兩個接地電阻構成回路，若取Rd ≈ 4Ω，Rj一般應大于Rd，也取4Ω，加之線圈本身的內阻取2Ω，則流過接地裝置的電流I 為22 A，中性線（PEN）上的電壓為88 V，此電壓比安全電壓要高，但考慮到相線接地點的電阻一般大于Rd，電壓可小于88 V，基本上是安全的，故取4Ω為限，有條件時應將R降到2Ω以下。但能否與高壓側的保護接地共用接地裝置，還需滿足高壓側保護接地電阻要求，就是說共用是有條件的。

3 重復接地

　　當建筑物內未作等電位連接，且建筑物距低壓系統電源接地點的距離超過50 m時，低壓電纜或架空線路在引入建筑物處，保護線PE或保護中性線（PEN）應重復接地，接地電阻不大于10Ω，長線路每1 km應做一次重復接地。

　　重復接地的目的是防止N線或PEN線斷線時的供電安全和人身安全。

　　當線路中一點斷開時，用電設備通過接地電阻成為一相一地回路，而用電設備的外殼依靠接地電阻重構成保護接地，此時外殼上有一定電壓。此時不允許長期運行。

4 建筑物內電氣裝置的保護接地

　　TN系統內，依靠變壓器的接地及PE線的重復接地。TT系統中，屋內設備外殼可共用一個接地裝置，R≤50/Id。

　　保證保護電器切斷故障回路的動作電流Id，超過這個電流時，故障將被切除，以此電流為限，地電位升高不超過50 V。IT系統中（中性點不接地系統），各用電設備外殼的保護接地裝置可共用一個裝置，也可單獨設接地裝置。

　　每個接地裝置的接地電阻R≤50/Id ，Id為相線與外殼間第一次短路時的故障電流，如再發生另一相的接地短路，那就構成相間接地短路，過流保護將動作。總之，都要保證外殼電位小于50 V。

5 進戶線絕緣子的接地電阻

　　鋼筋混凝土桿采用鐵橫擔，如與建筑物內接地裝置相連時，可不單獨設接地裝置，否則應設接地裝置，這是為了給過電壓設置一個放電間隙，以保護內部電氣設備。

　　現場規程規定的100 kVA以下的配電變壓器，接地電阻為10Ω，在提到的低壓側中性點工作接地為單獨設置時，100 kVA以下臺區的變壓器，由于其內阻抗較大，可放寬到10Ω，如工作接地為10Ω，內阻抗2Ω，故障接地點為10Ω，那么回路電流為10 A，則N線上電壓為100 V。

6 設備防雷接地

6.1 避雷線的接地

　　架空線路架設避雷線之后，桿塔必須接地，其接地電阻按DL/T 620的要求，按桿塔所在位置的土壤電阻率ρ 的不同，接地電阻不同，見表1。

6.2 避雷針的接地

　　安裝于110 kV及以上變電站設備區中(包括構架上)的避雷針可以與變電站地網相連，并就近加裝垂直接地極，但避雷針接地裝置與二次設備的距離應保持5 m以上。安裝于10～35 kV配電裝置設備區中的避雷針不得與變電站地網相連，應設獨立接地裝置，且與設備的導體部位及架構的接地部位之間的空氣距離應不大于5 m，與變電站地網中距離應大于3 m。

　　35 kV及以下電氣設備架構上不裝避雷針，是因為其絕緣水平較低，在避雷針受雷擊時，對地電位升高反擊而擊穿。

6.3 避雷器的接地

　　站內避雷器的接地應與主接地網相連，并就近設垂直接地極。

　　站外電纜頭上所裝避雷器的接地，應單獨裝設人工接地裝置，與電纜的屏蔽接地和鎧甲接地共用，接地電阻應小于10Ω。

　　線路避雷器可利用桿塔的接地裝置，不另設接地裝置，但若10～35 kV線路原桿塔無接地裝置（自然接地）則應設以垂直接地極為主的人工接地裝置。