供电分公司电力设备接地设计技术规程样本.doc

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电力设备接地设计技术规程

《电力设备接地设计技术规程》
基础符号
电流、电压、电位和电势
I--计算用单相接地故障电流，计算用流经接地装置入地短路电流，厂、所内外接地短路时流经接地装置电流；
Imax--接地短路时最大短路电流；
Iz--发生短路电流Imax时，流经发电厂、变电所接地中性点最大接地短路电流；
Ijd--考虑5～发展流过接地线短路电流稳定值；
I--低压电力网中，相线和零线之间短路电流，向量值；
Ich--经过接地体雷电冲击电流；
Ew--发生接地短路时，接地装置电位；
Ej--发生接地短路时，接地装置接触电势；
Ek--发生接地短路时，接地装置跨步电势；
Ejm--发生接地短路时，接地网地表面最大接触电势；
Eom--发生接地短路时，接地网外地表面最大跨步电势；
Ucox--电力网额定相电压，向量值。
电阻、阻抗和电阻率
Zd--相线和零线回路总阻抗，复数；
Zb--变压器正序、负序和零序阻抗算术平均值，复数；
Rc--垂直接地体工频接地电阻；
Rp--水平接地体工频接地电阻；
Rc,ch--每个垂直接地体冲击接地电阻；
Rp,ch--水平接地体冲击接地电阻；
R--接地装置工频接地电阻，单独接地体工频接地电阻；
Rch--接地装置冲击接地电阻；
Rch′--每根水平接地体冲击接地电阻；
Rw--接地网工频接地电阻；
ρ--计算防雷接地装置所采取土壤电阻率；
ρb--人脚站立处地表面土壤电阻率；
ρo--雷季中无雨水时所测得土壤电阻率。
L
何特征
b--扁钢宽度，等边角钢边长；
b1、b2--不等边角钢两个边长；
d--水平接地体直径或等效直径，垂直接地体直径或等效直径；
d′--钢管外直径；
D--垂直接地体间距；
h--水平接地体埋设深度，水平均压带埋设深度；
L--水平接地体总长度；
L1--接地网外缘边长；
l--垂直接地体长度，单个水平接地体长度，水平环型接地体环直径；
r--和接地网面积S等值圆半径，即等效半径；
S--接地网总面积；
Sjd--接地线最小许可截面。
计算系数
A--水平接地体形状系数；
a、a′、m、p--接地体冲击系数公式中和接地体形状相关系数；
Kh--接地线热稳定系数；
Kf--避雷线工频分流系数；
Kj--接触系数；
Kk--跨步系数；
Kd--接地导体直径影响系数；
Kn--均压带根数影响系数；
Ks--接地网面积影响系数；
a--单独接地体冲击系数；
η--接地体工频利用系数；
ηch--接地体冲击利用系数；
Ψ--考虑土壤干燥所取季节系数。
时间参数及其它
t--接地短路电流连续时间；
td--短路等效连续时间；
n--均压带计算根数。

第1条 电力设备接地设计，必需落实实施党相关方针和政策，认真总结运行经验，并依据设备类型和运行方法，接地性质，和地质特点等，因地制宜，做到安全可靠，经济合理。
第2条 本规程适适用于交流和直流电力设备接地。有特殊要求电力设备接地，还应按相关专用要求实施。
雷电活动特殊强烈地域，还应依据当地实践经验，合适加强接地方法。

第3条 为确保人身和设备安全，电力设备宜接地或接零。交流电力设备应充足利用自然接地体接地，但应校验自然接地体热稳定。
第4条 直流电力回路中，不应利用自然接地体作为电流回路零线、接地线或接地体。直流电力回路专用中性线、接地体和接地线，不应和自然接地体连接。
三线制直流回路中性线，宜直接接地。
第5条 不一样用途和不一样电压电气设备，除另有要求者外，应使用一个总接地体，接地电阻应符合其中最小值要求。
第6条 如因条件限制，按本规程要求接地有困难时，许可设置操作和维护电力设备用绝缘台。绝缘台周围，应尽可能使操作人员没有偶然触及外物可能。
第7条 中性点直接接地电力网，应装设能快速自动切除接地短路故障保护装置。中性点非直接接地电力网，应装设能快速反应接地故障信号装置，必需时也可装设延时自动切除故障装置。
第8条 低压电力网中性点可直接接地或不接地。
当安全条件要求较高，且装有能快速而可靠地自动切除接地故障装置时，电力网宜采取中性点不接地方法。
第9条 在中性点直接接地低压电力网中，电力设备外壳宜采取低压接零保护，即接零。
如用电设备较少、分散，采取接零保护确有困难，且土壤电阻率较低时，可采取低压接地保护，即接地。但如用电设备漏电，设备外壳和和其有电气连接金属部分、变压器外壳及其接地线全部可能带电，应采取装设自动切除接地故障继电保护装置、使用绝缘垫、安装围栏或采取均压等安全方法。
由同一台发电机、同一台变压器或同一段母线供电低压线路，不宜采取接零、接地两种保护方法。在低压电力网中，全部采取接零保护确有困难时，也可同时采取两种保护方法，但不接零电力设备或线段，应装设能自动切除接地故障继电保护装置。在城防、人防等潮湿场所或条件尤其恶劣场所供电网中，电力设备外壳应采取接零保护。
第10条 在中性点非直接接地低压电力网中，应预防变压器高、低压绕组间绝缘击穿引发危险。变压器低压侧中性线或一个相线上必需装设击穿保险器，低压架空电力线路终端及其分支线终端，还应在每个相线上装设击穿保险器。以安全电压供电网络中，为预防高电压窜入引发危险，应将安全电压供电网络中性线或一个相线接地；如接地确有困难，也可和该变压器一次侧零线连接。
第11条 在确定发电厂、变电所接地装置型式和部署时，应考虑尽可能降低接触电势和跨步电势。
在大接地短路电流系统发生单相接地或同点两相接地时，发电厂、变电所、电力设备接地装置接触电势和跨步电势不应超出下列数值：
Ei=(250+0.25Pb)/√3 (1)
Ek=(250+PD)/√3 (2)
式中 Ei--接触电势(伏)；
Ek--跨步电势(伏)；
ρb--人脚站立处地表面土壤电阻率(欧·米)；
t--接地短路电流连续时间(秒)。
在小接地短路电流系统发生单相接地时，通常不快速切除故障，此时发电厂、变电所、电力设备接地装置接触电势和跨步电势不应超出下列数值：
Ej=50+0.05Pb (3)
Ek=(50+0.2Pb) (4)
在条件尤其恶劣场所，比如矿山井下和水田中，接触电势和跨步电势许可值宜合适降低。
接触电势和跨步电势计算，可参考附录二。
第12条 设计接地装置时，应考虑土壤干燥或冻结等季节改变影响，接地电阻在四季中均应符合本规程要求，但防雷装置接地电阻，可只考虑在雷季中土壤干燥状态影响。
　 第13条 电力设备下列金属部分，除另有要求者外，均应接地或接零：
一、电机、变压器、电器、携带式及移动式用电器具等底座和外壳；
二、电力设备传动装置；
三、互感器二次绕组；
四、配电屏和控制屏框架；
五、屋内外配电装置金属架构和钢筋混凝土架构和靠近带电部分金属围栏和金属门；
六、交、直流电力电缆接线盒、终端盒外壳和电缆外皮，穿线钢管等；
七、装有避雷线电力线路杆塔；
八、在非沥青地面居民区内，无避雷线小接地短路电流架空电力线路金属杆塔和钢筋混凝土杆塔；
九、装在配电线路杆上开关设备、电容器等电力设备；
十、铠装控制电缆外皮、非铠装或非金属护套电缆1～2根屏蔽芯线。
第14条 电力设备下列金属部分，除另有要求者外，可不接地或接零：
一、在木质、沥青等不良导电地面干燥房间内，交流额定电压380伏及以下、直流额定电压4
40伏及以下电力设备外壳，但当维护人员可能同时触及电力设备外壳和接地物件时除外；
二、在干燥场所，交流额定电压127伏及以下，直流额定电压110伏及以下电力设备外壳，但爆炸危险场所除外；
三、安装在配电屏、控制屏和配电装置上电气测量仪表、继电器和其它低压电器等外壳，和当发生绝缘损坏时，在支持物上不会引发危险电压绝缘子金属底座等；
四、安装在已接地金属架构上设备(应确保电气接触良好)，如套管等，但爆炸危险场所除外；
五、额定电压220伏及以下蓄电池室内支架；
六、和已接地机床底座之间有可靠电气接触电动机和电器外壳，但爆炸危险场所除外；
七、由发电厂、变电所和工业企业区域内引出铁路轨道，但第30条所列场所除外。

第一节 大接地短路电流系统电力设备
第15条 大接地短路电流系统电力设备，其接地装置接地电阻宜符合下式要求：
R≤/I (5)
当I＞4000安时，可采取
R≤0.5 (6) 注：按(5)式计算时，R不计入引进线路避雷线接地作用，按(6)式计算时，则可计入上述作用。 120/I (7)250/I (8)
土壤电阻率
P（欧·米）
100及
以下
100以上
至500
500以上
至1000
1000以上
至
以上

工频接地电阻（欧）
10
15
20
25
30（注）
注：如土壤电阻率很高，接地电阻极难降低到30欧时，可采取6～8根总长不超出500米放射形接地体或连续伸长接地体，其接地电阻可不受限制。
35千伏及以上无避雷线小接地短路电流系统中钢筋混凝土杆和金属杆塔，和木杆线路中铁横担，均宜接地，接地电阻不受限制，但年平均雷暴日数超出40地域，不宜超出30欧。在土壤电阻率不超出100欧.米地域或已经有运行经验地域，钢筋混凝土杆和金属杆塔可不另设人工接地装置。
第27条 小接地短路电流系统中，无避雷线高压电力线路在居民区钢筋混 凝土杆宜接地，金属杆塔应接地，其接地电阻不宜超出30欧。
中性点直接接地低压电力网中和高低压共杆电力网中，钢筋混凝土杆铁横担和金属杆应和零线连接，钢筋混凝土杆钢筋宜和零线连接。中性点非直接接地低压电力网中钢筋混凝土杆宜接地，金属杆应接地，其接地电阻不宜超出50欧。
沥青路面上高、低压线路钢筋混凝土杆和金属杆塔和已经有运行经验地域，可不另设人工接地装置，钢筋混凝土杆钢筋、铁横担和金属杆塔，也可不和零线连接。
第28条 为预防雷电波从低压架空线路侵入建筑物，接户线绝缘子铁脚宜接地，接地电阻不宜超出30欧。土壤电阻率在200欧.米及以下地域铁横担钢筋混凝土杆线路，因为连续多杆自然接地作用，可不另设人工接地装置。屋内有电力设备接地装置建筑物，在入户处宜将绝缘子铁脚和该接地装置相连，不另设接地装置。人员密集公共场所，如剧院和教室等接户线，和由木杆或木横担引下接户线，其绝缘子铁脚应接地，并应设专用接地装置，但钢筋混凝土杆自然接地电阻不超出30欧者除外。
年平均雷暴日数不超出30地域、低压线被建筑物等屏蔽地域，和接户线距低压线路接地点不超出50米地方，绝缘子铁脚可不接地。
第29条 当以分相接地方法进行带电作业时，除采取安全方法外，工作地段两端导线还应设临时接地装置，其接地电阻不宜超出5欧，在土壤电阻率较高地域，不应超出10欧。
第六节 发电厂燃油和天然气设施
第30条 易燃油、可燃油、天然气和氢气等贮罐、装卸油台、铁路轨道、管道、鹤管及套筒等应设防静电和防感应雷接地，油槽车应设防静电临时接地卡。铁路轨道、管道及金属桥台，应在其始端、末端、分支处和每隔50米处设防静电接地。鹤管应在两端接地。厂区内铁路轨道应在两处用绝缘装置和外部轨道隔离。两处绝缘装置间距离应大于一列火车长度。净距小于100毫米平行管道，应每隔20米用金属线跨接。净距小于100毫米交叉管道也应跨接。不能保持良好电气接触阀门、法兰、弯头等管道连接处也应跨接。跨接线可采取直径大于8毫米圆钢。防静电接地每处接地电阻不宜超出30欧。露天敷设管道，每隔20～25米应设 防感应雷接地，每处接地电阻不应超出10欧。防感应雷和防静电接地可共用一个接地装置，接地电阻应符合两种接地中较小值要求。
浮动式易燃油、可燃油和天然气贮罐金属罐顶，应用可挠跨接线和罐体相连，且不应少于两处。跨接线可用截面大于25平方毫米钢绞线或软铜线。浮动式电气测量装置铠装电缆应在引入处用金属导体半电缆外皮和罐体相连，且铠装电缆应埋入地中，长度不宜小于50米。金属罐罐体钢板接缝、罐顶和罐体之间和全部管、阀和罐体之间连接，应用焊接法、铆接法或其它可靠方法，以确保电气接触良好。钢筋混凝土和石制贮罐和贮槽，应沿内壁敷设防静电接地导体。接地导体应引到罐、槽外接地，并应和引入金属管道、电缆金属外皮连接。
贮罐四面应设闭合环形接地，接地电阻不应超出30欧，罐体接地点不应少于两处，接地点间距不应大于30米。天然气和易燃油贮罐呼吸阀、热工测量装置应反复接地，即和贮罐接地体相连。
第31条 独立避雷针、避雷线接地电阻不宜超出10欧。在高土壤电阻率地域，当接地电阻难于降到10欧时，许可采取较高电阻值，但应符合预防避雷针、避雷线对罐体及管、阀等反击要求。

第一节 通常要求
第32条 交流电力设备接地装置应充足利用直接埋入地中或水中自然接地体。爆炸危险场所电力设备接地装置，按专用要求实施。
自然接地体接地电阻符合要求时，通常不敷设人工接地体，但发电厂、变电所除外。
利用自然接地体时，应设置将自然接地体和人工接地体分开测量井。
第33条 利用自然接地体和引外接地装置时，应用不少于两根导体在不一样地点和接地网相连接，但对电力线路除外。
第34条 在高土壤电阻率地域，为降低电力设备工作接地和保护接地接地电阻，可采取下列方法：
一、通常如在电力设备周围1000米以内有电阻率较低土壤，可敷设引外接地体，经过公路引外线，埋设深度不应小于0 8米。
二、如地下较深处土壤电阻率较低，可采取井式或深钻式接地体。
三、填充电阻率较低物质或降阻剂。
四、敷设水下接地网。
在永冻土地域，还可采取下列方法：
一、将接地装置敷设在溶化地带或溶化地带水池或水坑中；
二、敷设深钻式接地体，或充足利用井管或其它深埋在地下金属构件作接地体；
三、在房屋溶化盘内敷设接地装置；
四、除深埋式接地体外，还应敷设深度约0 5米伸长接地体，方便在夏季地表层化冻时起散流作用；
五、在接地体周围人工处理土壤，以降低冻结温度和土壤电阻率。
第35条 人工接地体，水平敷设可采取圆钢、扁钢；垂直敷设可采取角钢、圆钢等。
接地装置导体截面，应符合热稳定和均压要求，且不应小于表2所列规格。
敷设在腐蚀性较强场所接地装置，应依据腐蚀性质采阿热镀锡、热镀锌等防腐方法，或合适加大截面。
表2 钢接地体和接地线最小规格
种 类

格 规 及 单 位
地 上
地 下
屋 内
屋 外
圆 钢
扁 钢
角 钢
钢 管
直径（毫米）
截面（平方毫米）
厚度（毫米）
厚度（毫米）
管壁厚度（毫米）
5
24
3
2
2．5
6
48
4
2．5
2．5
8
48
4
4
3．5
注：电力线路杆塔接地体引出线，其截面不应小于50平方毫米，并应热镀锌。
敷设在腐蚀性较强场所接地装置，应依据腐蚀性质采取热镀锡、热镀锌等防腐方法，或合适加大截面。
第二节 发电厂、变电所、电力设备接地装置
第36条 发电厂、变电所接地装置，除利用自然接地体外，不管采取何种人工接地体，如井式接地、深钻式接地、引外接地等，全部应敷设以水平接地体为主人工接地网。人工接地体工频接地电阻计算可参考附录一。
接地网外缘应闭合；外缘各角应做成圆弧形；圆弧半径不宜小于均压带间距二分之一。接地网内应敷设水平均压带。接地网埋设深度宜采取0 6米。
接地网边缘常常有些人出入走道处，应铺设砾石、沥青路面或在地下装设两条和接地网相连“帽檐式”均压带。
配电变压器接地装置宜敷设成闭合环形。
注：通常情况下，发电厂、变电所接地网中垂直接地体对工频电流散流作用不大，只有当接地网等效半径和垂直接地体长度之比小于数倍时，垂直接地体才能起到应有散流作用。在非高土壤电阻率地域，防雷接地装置可采取垂直接地体。 oψ （9）
第37条 大接地短路电流系统中，高土壤电阻率地域发电厂、变电所接地装置，当接地电阻不符合公式(5)、(6)要求时，其人工接地网及相关电气设备还应符合以下要求：
一、对可能将接地网高电位引向厂、所外，或将低电位引向厂、所内设施，应采取隔离方法，比如：对外通信设备加隔离变压器；向厂、所外供电低压线路采取架空线，其电源中性点不在厂、所内接地，改在用电地方接地；通向厂、所外管道采取绝缘段、铁路轨道分别在两处加绝缘鱼尾板等等。
二、考虑短路电流非周期分量影响，当接地网电位升高时，发电厂、变电所内3～10千伏阀型避雷器不应动作。
三、设计接地网时，应验算接触电势和跨步电势，施工后应进行测量，并绘制电位分布曲线。
第38条 如人工接地网局部地带接触电势或跨步电势超出要求值，可采取下列方法：
一、局部增设水平均压带或垂直接地体；
二、铺设砾石地面或沥青地面。
第39条 为降低发电厂、变电所接地电阻，其接地装置应尽可能和线路避雷线相连，但应有便于分开连接点，方便测量接地电阻。如不许可避雷线直接和发电厂、变电所配电装置架构相连，发电厂、变电所接地网应在地下和避雷线接地装置相连接，连接线埋在地中长度不应小于15米。接地电阻测量方法可参考附录六。
第三节 架空电力线路杆塔接地装置
第40条 高压架空电力线路接地装置可采取下列型式：
一、在土壤电阻率ρ≤100欧.米潮湿地域，可利用铁塔和钢筋混凝土杆自然接地，无须另设防雷接地，但发电厂、变电所进线段除外。在居民区，如自然接地电阻符合要求，可不另设人工接地装置。
二、在100＜ρ≤300欧.米地域，除利用铁塔和钢筋混凝土杆自然接地外，还应设人工接地装置，接地体埋设深度不宜小于0.6～0.8米。
在300＜ρ≤欧.米地域，通常采取水平敷设接地装置，接地体埋设深度不宜小于0.5米。
在耕地中接地体，应埋设在耕作深度以下。
三、在ρ＞欧.米地域，可采取6～8根总长度不超出500米放射形接地体，或连续伸长接地体；放射形接地体可采取长短结合方法。接地体埋设深度不宜小于0 3米。
四、居民区和水田中接地装置，包含临时接地装置，宜围绕杆塔基础敷设成闭合环形。
五、放射形接地体每根最大长度，应依据土壤电阻率确定以下：
ρ(欧·米)≤500≤≤5000
最大长度(米)40 80、 100
六、在高土壤电阻率地域，当采取放射形接地装置时，如在杆塔基础周围(在放射形接地体每根最大长度1 5倍范围内)有土壤电阻率较低地带，可部分采取引外接地，或其它方法。
第41条 计算防雷接地装置所采取土壤电阻率，应取雷季中最大可能数值，通常按下式计算：
ρ＝ρ
式中 ρ--土壤电阻率(欧.米)；
ρo--雷季中无雨水时所测得土壤电阻率(欧.米)；
Ψ--考虑土壤干燥所取季节系数。
Ψ采取表3所列数值。
土壤和水电阻率参考值可参考附录五。
单独接地体冲击接地电阻可用下式计算：
Rch=aR (10)

表3 防雷接地装置季节系数
埋 深 （米）
ψ 值
水平接地体
2～3米垂值接地体
5
8～1．0
5～3．0
（深埋接地体）
· 4～１．8
125～1．45
10～1．1
1．2～14
115～1．3
10～1．1
式中 Rch--冲击接地电阻(欧)；
R--单独接地体工频接地电阻(欧)；
a-单独接地体冲击系数。
a数值可参考附录三。
第43条 如接地装置由很多水平接地体或垂直接地体组成，为降低相邻接地体屏蔽作用，垂直接地体间距不应小于其长度两倍；水平接地体间距可依据具体情况确定，但不宜小于5米。
由n根等长水平放射形接地体组成接地装置，其冲击接地电阻可按下式计算：
Rch=(Rˊch/n)×
式中 R′ch--每根水平放射形接地体冲击接地电阻(欧)；
ηch--考虑各接地体间相互影响冲击利用系数。
ηdh数值可参考附录三。
第44条 由水平接地体连接n根垂直接地体组成接地装置，其冲击接地电阻可按下式计算：
Rch=((Rc,ch/n×Rp,ch)/(Rc,ch/n+Rp,ch))×
式中 R`c,ch--每根垂直接地体冲击接地电阻(欧)；
Rp,ch--水平接地体冲击接地电阻(欧)；
ηch--接地体冲击利用系数。
ηch数值可参考附录三。

第一节 接地线
第45条 交流电力设备接地线应尽可能利用金属构件、一般钢筋混凝土构件钢筋、穿线钢管和电缆铅、铝外皮等。爆炸危险场所内电力设备接地线应按专用要求实施。低压电力设备接地线可利用金属管道，但可燃液体、可燃或爆炸性气体金属管道除外。
利用以上设施作接地线时，应符合下列要求：
一、应确保其全长为完好电气通路；
二、利用串联金属构件作为接地线时，金属构件之间应以截面大于100平方毫米钢材焊接。
如上述设施符合本规程要求，可不另设接地线，但爆炸危险场所除外。
第46条 不得使用蛇皮管、保温管金属网或外皮和低压照明网络导线铅皮作接地线。在电力设备需要接地房间内，这些地金属外皮应接地，并应确保其全长为完好电气通路；接地线应和金属外皮用螺栓连接或低温焊接。
第47条 接地线通常采取钢质，但移动式电力设备接地线、三相四线制照明电缆接地芯线和采取钢接地线有困难时除外。
钢接地线截面，应符合载流量、短路时自动切除故障段和热稳定要求，且不应小于表2所列规格。
在地下不得利用裸铝导体作为接地体或接地线。
注：测定土壤电阻率时，如土壤比较干燥，则应采取表中较小值；如比较潮湿，则应采取较大值。 1/ηch (11)