η
ch——考虑各接地体间相互影响的冲击利用系数,
的数值可参照附录三。
第44条 由水平接地体连接的n根垂直接地体组成的接地装置,其冲击接地电阻可按下式计算:
(12)
式中 Rc,ch——每根垂直接地体的冲击接地电阻,Ω;. Rp,ch——水平接地体的冲击接地电阻,Ω;
ηch——接地体的冲击利用系数,ηch的数值可参照附录三。
第六章 固定式电力设备的接地
第一节 接 地 线
第45条 交流电力设备的接地线应尽量利用金属构件、普通钢筋混凝土构件的钢筋、穿线的钢管和电缆的铅、铝外皮等。爆炸危险场所内电力设备的接地线应按专用规定执行。 低压电力设备的接地线可利用金属管道,但可燃液体、可燃或爆炸性气体的金属管道除外。
利用以上设施作接地线时,应符合下列要求: 一、应保证其全长为完好的电气通路;
二、利用串联的金属构件作为接地线时,金属构件之间应以截面不小于100mm2的钢材焊接。
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、保温管的金属网或外皮以及低压照明网络的导线铅皮作接地线。在电力设备需要接地的房间内,这些金属外皮应接地,并应保证其全长为完好的电气通路;接地线应与金属外皮用螺栓连接或低温焊接。
第47条 接地线一般采用钢质的,但移动式电力设备的接地线、三相四线制的照明电缆的接地芯线以及采用钢接地线有困难时除外。
钢接地线的截面,应符合载流量、短路时自动切除故障段以及热稳定的要求,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。
第48条 低压电力设备的铜或铝接地线的截面不应小于表4所列数值。
表4 低压电力设备的铜或铝接地线的最小截面 (mm2) 种类 明设的裸导体 绝缘导线 电缆的接地芯或与相线包在同一保护外壳内的多芯导线的接地芯 铜 4 1.5 1 铝 6 2.5 1.5
第49条 大接地短路电流系统中接地线的截面,应按接地短路电流进行热稳定校验;钢接地线的短时温度不应超过400℃;铜接地线不应超过450℃;铝接地线不应超过300℃。 接地线截面的热稳定校验可参照附录四。
第50条 小接地短路电流系统中,与设备和接地体连接的钢、铜、铝接地线的截面,
应保证在考虑系统5~10年发展后,接地线流过计算用的单相接地故障电流时,其长时间温度不应超过下列数值:
敷设在地上的接地线 150℃ 敷设在地下的接地线 100℃
在爆炸危险场所,接地线的最高允许温度应按专用规定执行。
如按70℃的允许载流量曲线选定接地线的截面,则所用电流,对敷设在地上的接地线,应采用流过接地线的计算用单相接地故障电流的60%;对敷设在地下的接地线,应采用流过接地线的计算用单相接地故障电流的75%。 在一般情况下,可不校验发生两相异点短路时接地线的热稳定,但爆炸危险场所应按专用规定执行。
第51条 中性点不接地的低压电力设备,接地线的截面应按相线允许载流量确定。接地干线的允许电流不应小于供电网中容量最大线路的相线允许载流量的1/2;单独用电设备,接地线的允许电流不应小于供电分支线相线允许载流量的1/3。
中性点不接地的低压电力设备,接地线的截面,一般不大于下列数值:
钢 100mm2 铝 35mm2 铜 25mm2
第52条 中性点直接接地的低压电力设备,为保证自动切除线路故障段,其接地线和零线应保证在导电部分与被接地部分或零线之间发生短路时,电力网任一点的短路电流不应小于最近处熔断器熔体额定电流的4倍,或不应小于自动开关瞬时或短延时动作电流的1.5倍。接地线和零线在短路电流作用下不应熔断。爆炸危险场所应按专用规定执行。 为使线路自动切除故障段,接地线及用作接地线的设施的电导,一般不小于本线路中最大的相线电导的1/2;但如能符合本条对短路电流值和热稳定条件的要求,电导亦可小于相线电导的1/2。
第53条 中性点直接接地的低压电力设备,专用接地线或零线宜与相线一起敷设。钢、铝、铜接地线的等效截面见表5。
如采用第45条所列的设施作接地线,另设的钢接地线截面一般不大于160mm2。
表5 钢、铝、铜接地线的等效截面 (mm2) 钢 15×2 15×3 20×4 30×4或40×3 40×4 60×5 80×8 100×8 铝 — 6 8 16 25 35 50 70 铜 1.3~2 3 5 8 12.5 17.5~25 35 47.5~50
中性点直接接地的低压电力设备,接地线截面一般不大于下列数值:
钢 800mm2 铝 70mm2 铜 50mm2
第54条 在中性点直接接地的低压电力网中,相线与零线之间的短路电流,可按下式确定:
(13)
式中 ——短路电流,A;
——电力网的额定相电压,V;
Zb——变压器正序、负序和零序阻抗的算术平均值,Ω; Zd——相线与零线回路的总阻抗,Ω。
对架空线路,铜、铝导线回路的电抗可按0.6Ω/km计算;钢导线的电阻及内电抗应根据电流的数值确定,此电流应采用线路始端熔断器熔体额定电流的4倍,或线路始端自动开关瞬时或短延时动作电流的1.5倍,外电抗可按0.6Ω/km计算。
在较长的钢导线架空线路上,容量大于500kVA的变压器,Zb可忽略不计。
当按(13)式计算的短路电流值不能符合第52条的要求时,应装设能自动切除接地故障的保护装置。
第55条 零线上不应装设开关和熔断器;单相开关应装在相线上。
第56条 在同时符合下列各条件时,照明线路的零线可兼作由另一线路供电的电力设备接地线:
一、线路均由在同一接地网接地的变压器供电; 二、零线的电导符合要求;
三、线路供电时,零线不可能断开。
第57条 接地线应便于检查,但电缆的零芯和金属外皮、暗敷的穿线钢管以及地下的金属构件除外。
潮湿的或有腐蚀性蒸气的房间内,接地线离墙不应小于10mm。
第58条 接地线应防止发生机械损伤和化学腐蚀。与公路、铁道或化学管道等交叉的地方,以及有可能发生机械损伤的地方,对接地线应采取保护措施。 在接地线引进建筑物的入口处,应设标志。
第59条 接地线一般不宜作其他用途。如临时作为电焊机的导线,其截面应符合载流量的要求。在个别情况下,接地线也可作为车床设备控制回路的零线。
第60条 明敷的接地线,表面均应涂黑漆。如因建筑要求,需涂其它颜色,则应在连接处及分支处涂两条间距为150mm的紫带。 在三相四线制的电力网中,如接有单相分支线并用其零线作接地线时,零线在分支点涂紫带。
第61条 携带式接地线应采用裸铜软绞线,其截面应符合短路时热稳定的要求,短时温度不应超过730℃,且不应小于25mm2。
第二节 接地线的连接
第62条 接地线连接处应焊接。如采用搭接焊,其搭接长度必须为扁钢宽度的2倍或圆钢直径的6倍。
架空线零线的连接,可采用与相线相同的方法。
潮湿的和有腐蚀性蒸气或气体的房间内,接地装置的所有连接处应焊接;如不宜焊接,可用螺栓连接,但应采取可靠的防锈措施。
第63条 如利用钢管作接地线,钢管连接处应保证有可靠的电气连接。
在中性点非直接接地的电力网中,明敷的钢管可采用拧紧的管接头或跨接线连接。
所有暗敷钢管和中性点直接接地电力网中的明敷钢管,应在管接头两侧焊接跨接线。 如利用穿线的钢管作接地线时,引向电力设备的钢管与电力设备之间,应有可靠的电气连接。
第64条 接地线与管道等伸长接地体的连接处,应焊接。如焊接有困难,可用卡箍,但应保证电气接触良好。 连接地点应选在近处,并应在管道因检修而可能断开时,接地装置的接地电阻仍能符合本规程的要求。
管道上的表计和阀门等处,均应装设跨接线。
第65条 接地线与接地体的连接,宜用焊接;接地线与电力设备的连接,可用螺栓连接或焊接。用螺栓连接时应设防松螺帽或防松垫片。
第66条 直接接地或经消弧线圈接地的主变压器、发电机的中性点与接地体或接地干线连接,应采用单独的接地线。
第67条 电力设备每个接地部分应以单独的接地线与接地干线相连接。严禁在一个接地线中串接几个需要接地的部分。
第68条 携带式接地线的夹具应保证其与电力设备及接地体的连接处电气接触良好,并应符合短路电流作用下的热稳定和动稳定的要求。
第七章 携带式和移动式电力设备的接地
第69条 携带式用电设备应用专用芯线接地,此芯线严禁同时用来通过工作电流。严禁利用其他用电设备的零线接地,零线和接地线应分别与接地网相连接。
第70条 携带式用电设备的接地芯线,应采用多股软铜线,其截面不应小于1.5mm2。 第71条 携带式用电设备的插座上应备有专用的接地触头。该触头应同时与接地线和零线相连接,而且所用插销的结构应能避免将导电触头误作接地触头使用。插座和插销的接地触头应在导电的触头接触之前连通,并应在导电的触头脱离之后才断开。金属外壳的插座,其接地触头和金属外壳应有可靠的电气连接。
第72条 由固定式电源或由移动式发电设备供电的移动式机械的金属外壳或底座,应与电源的接地装置有可靠的金属连接。 在中性点不接地的电力网中,可在移动式机械附近装设接地装置,以代替上述金属连接线。如附近有自然接地体应充分利用,其接地电阻应符合本规程的要求。 如根据移动式机械的特殊情况,按本规程的要求接地实际上不可能或不合理时,可利用自动切断电源装置代替接地。
第73条 移动式电力设备和机械的接地应符合固定式电力设备接地的要求,但下列情况一般可不接地或接零(爆炸危险场所的电力设备除外): 一、移动式机械自用的发电设备直接放在机械的同一金属支架上,且不供给其他设备用电时; 二、不超过两台机械由专用的移动式发电设备供电,机械距移动式发电设备不超过50m,且发电设备和机械的外壳之间有可靠的金属连接时。
第74条 移动式电力设备和机械的接地线的截面,应符合本规程第六章的规定。
附录一 人工接地体工频接地电阻的计算
一、垂直接地体的接地电阻可按下式计算: 当1》d时
(F-1)
式中 RC——垂直接地体的接地电阻,Ω; ρ——土壤电阻率,Ω·m;
1——垂直接地体的长度(附图1),m;
d——接地体用圆钢时,圆钢的直径,m;当用其他型式钢材时,其等效直径应按下式计算(附图2): 钢 管:
扁 钢:
等边角钢: d=0.84b 不等边角钢:
附图 1
附图 2
二、不同S形状水平接地体的接地电阻可按下式:
式中 Rp——水平接地体的接地电阻,Ω; 1——水平接地体的总长度,m; h——水平接地体的埋设深度,m;
d——水平接地体的直径或等效直径,m; A——水平接地体的形状系数。
水平接地体的形状系数可采用附表1所列数值。
(F-2)