接地与接零的说明

接地与接零的具体说明Themanuscriptwasrevisedontheeveningof2023需要接地或接零。按其作用可分为四种。A.工作接地；b.保护接地；c.保护接零；d.重复接地。那么什么是工作接地呢在承受380/220V的低压电力系中，一般都从电力变压器引出四根线，即三根相线和一根中性线，这四根兼做动力和照明用。动力用三根相线，照明用一根相线和中性线。在这样的低压系统中，考虑当正常或故障的状况下，都能使电气设备牢靠运行，并有利人身和设备的安全，一般把系统的中性点直接接地，如图-1中的R。即为工作接地。由变压器三线圈接出的也叫中性线即零线，该点就叫中性点。围，减轻高压窜入低压的危急。工作接地是如何减轻一相接地的危急性的呢如图-2所示，假设电网的中性点不接地，当有一相碰地时，接地电流不大，设备仍可运行，故障可能长时间存在，但这时电流通过设备和人体回到零线而构成回路，这是很危急的。应当看到，发生上态中，同时，没有碰地的两相对地电压显着上升，大大增加触电的危急。?假设是如图-3那样，变压器的中性电直接接地，即变压器有工作接地，上述危急就可减轻或根本消退，时，接地电流ID主要通过碰地处接地电阻Rd和工作接地电阻Rd构成回路，接零设备对地电压为：Uo=IdR=U/Rd+Ro*R。(式-1〕RU。在某一安全范围以内。那么，工作接地是如何稳定系统电位的呢？如图-4所示，高压为10千伏电网，低压为380/220伏电网，当绝缘损坏时，高压电意外窜入低压边时，整个低压系统对地电压都将上升，假设低压系统不接地，其对地电压可上升到数千伏，这对大量接触低压设备的工作人员是格外危急的。假设象图-4示那样，低压边中性点直接接地，则低压边对地电压将受到工作接地电阻的限制，不会太高。这时，高压接地电流Icd通过低压工作接地和高压线路对地分布电容构成回路。低压零线对地电压Uo=Idro〔式-2〕一般状况下，要求在发生高压窜入低压时U。不得超过120伏，这就要求工作接地电阻：ro≤120/Icd(式-3)，对于中、小容量的10千伏电网30安，r。≤4欧姆是能满足上述要求的。说完了工作接地，说说保护接地，什么是保护接地呢？牢靠地连接起来，以到达在相线碰壳时保护人身安全，这种接地方式就叫保护接地，对于保护接地电阻值的要求是：R。＜4欧姆。该接地方式适用于三相电源中性点不接地的供电系统和单相安全电压下作业，有爆炸危急的化工单位，以及其他高度危急环境的供电场所。图-5即为保护接地的示意图。保护接地的工作原理是什么？如图-6Id通过人体和电网对地绝缘阻抗形成回路。如各相对地绝缘阻抗相等，运用电工学的方法，可求得漏电设备的对地电压：Ud=3URr/3Rr+Z(式-4〕。式中：U－－电网电压地Rr－－人体电阻；Z－－电网每相对地绝缘阻抗。Z由电网对地分布电容和对地绝缘电阻组成，并可看作式二者的并联。一般状况下，绝缘电阻大于分布电容的容抗，假设把绝缘电阻看作式无限大，则对地电压：(式-5〕式中：C－－每相对地分布电容；Xc=1/wc;ω=2л电源角频率。当电网对地绝缘正常时漏电的设备对地电压很低，但当电网绝缘性能显着下降，或电网分布很广时，对地电压可能就会上升到危急的程度。这就由必要实行图-7所示的保护接地措施。?有了保护接地以后，漏电设备对地电压主要打算于保护接地电阻Rb的大小。由于Rb和Rr并联，且Rb﹤Rr，可以近似的认为对地电压：Ud=3URb/3Rb+Z(式-6〕。又因Rb﹤Z，所以设备对地电压大大降低。只要适当掌握Rb的大小，即可限制漏电设备对地电压在安全范围内。例如，对于长度1KM的380V电缆电网，如人体电阻为1500欧姆，当发生漏电且人体触及设备时，人体承受的电压约为127V，通过人体的电流约为，这对人体时很危急的。这种状况下，假设加上保护接地，且接地电阻Rb=4欧姆，则人体承受的电压降低为，通过人体的电流降低为，对人体就没有危急了。在不接地的电网中，单相接地电流的大小主要取决于电网的特征，如电压的凹凸、范围的大小、敷设的方式等。一般状况下，由线路对地分布电容打算的电抗都比较大，而绝缘电阻还要大得多，数以兆欧计，计算时可看作时无限大。因此，单相接地电流一般都很小，这就有可能承受保护接地把漏电设备对地电压限制在安全电压以下。但重要的一条是－－－－在有接地的电网中，这以规律是不肯定成立的。那么，保护接地的应用范围有哪些呢？呈现危急电压的金属局部，除另有规定外，都应实行保护接地措施，主要包括：〔1〕.电机、变压器、开关设备、照明器具及其它电气设备的金属外壳、底座及与其相连的传动装置；〔2〕.户内外配电装置的金属构架或钢筋混凝土构架，以及靠近带电局部的金属遮拦或围栏；〔3〕.配电屏、掌握台、保护屏及配电柜〔箱〕的金属框架或外壳；〔4〕电缆接头盒的金属外壳、电缆的金属外皮和配线的钢管；另以种接地方式－－-保护接零什么是保护接零呢？来，这种接线方式就叫保护接零。如图—8所示。从图-8中可知，万一某一相线碰壳时，短路电流要比Id保护接地时大得多，使相线的熔丝熔断，以到达保护人身的安全。在中性点接地的系统系统中宜承受该接地方式。保护接零的工作原理使怎样的呢？图-9为保护接零的原理图，从图中可以看出，当有某一相带电的相线碰连上外壳时，通过设备外壳形成该相线对零线的单相短路〔即碰壳短路〕，短路电流Id总是比较大，这样促使安装在相线线路上的保护装置，如熔断器Rd快速动作，从而把故障局部与电源分断开来，消退隐患保障了人身的安全。我们再进一步地来分析不承受该接地方式会消灭怎样状况。时，触及工作接地地设备的人体将承受近220V的相电压，这样的状况明显是格外危急的。如图-10所示，当有一相带电局部碰连设备外壳时，事故电流经过人体和变压器的工作接地构成回路，其大小为：IR=U/Rr+Ro〔式-7〕U220VRr为人体电阻；R。为工作接地电阻。这样一来，工作接地电阻R。通常在4欧姆以下，比人体电阻Rr要小得多，可以无视不计。而人1000IR=220/1000=安=220毫安。20-25毫安以上的工频电流对人体就有危急了，而100毫安的电流就足以使人致命，这里的220毫安是确定不允许的。在变压器中性点直接接地的系统中，假设不承受保护接零而承受保护接地，状况又会怎样呢的状况是什么。如图-11中电动机设有保护接地装置，接地电阻为Rd，当一相带电局部碰连外壳时，人体处在和保护接地装置并联的位置，其简化电路图如图-10所示。这时，事故电流大局部经过保护接地电阻Rd和工作接地电阻R。形成回路，只有很少一局部通过人体。通过人体的电流打算于人体电阻和人体的接触电压。图-12承受保护接地的简化电路图依据图-12的状况，人体接触电压即电动机的外壳对地电压亦即降在接地电阻Rd上的电压，为了要知道人体承受的电压，壳先求出事故电流。由于Rr比Rd要大得多，所以能近似地认为事故电流为：ID=U/Ro+Rd(式-8〕，依据规定，R。和Rd都不得超过4欧姆。假设都按4欧姆考虑，可以得到：ID=220/4+4=〔A〕从这里可以近似求出人体承受得电压：UR=IDRd=*4=110(V)，假设人体电阻按1000欧姆考虑，则通过人体得电流为：IR=UR/Rr=110/1000=〔A〕=110(MA)这个数值对人来说还是格外危急的，长期存在，一般承受自动开关作保护装置的线路，要求事故电流大于其整定电流的倍；承受熔断器作4倍。只有这样，才能保证在发生事故时，保护装置快速切断电源。因此。从安全角度考虑，对于上述安的电流，只能使用整定电流为=22安以下的自4=安以下的熔断器。这在实际当中明显是不能让人满足的。那么，能不能用降低接地电阻R。和Rd的方法来增加事故电流，以使保护装置快速动作呢理论上是可以的，但在实际上却是困难重重的。例如，对于100A的熔断器，事故电流应大于400A，要求接地电阻为：Ro+Rd≤U/ID=220/400=欧姆，要求到达这样小的接地电阻，不但不经济在土壤电阻较高的地方，简直就是不行能的事。因此，这个方法也是难以行通的。类似地，承受降低保护接地电阻YD以降低事故设备对地电压的方法也是难以行通的。假设限制事故设备对地电压UD=36V，则降在工作接地电阻上的电压U。=U-UD=220-36=184V，假设工作接地电阻R。仍按4欧姆考虑，可求得：RD=UD/U。*R。=36/184*4=欧姆。明显，这样的做法也是不适宜的。由以上的分析可知：①在变压器中性点直接接地的三相四线系统中，电器设备不接地是很危急的。所以，在这种系统中必需承受保护接零作为安全措施。保护接零的适用范围。该接地方式的应用范围可以说是格外的广泛。在220/380V三相四线制、且中性点直接接地的电网中，不管环境如何，凡由绝缘损坏而可能呈现对地电压的金属外壳局部均应承受接零保护。的金属管、电缆的金属外皮等等，都必需要有牢靠的接零保护。保护接地和保护接零有哪些一样与不同呢它们都是维护人身安全的两种技术措施，虽也有相像的地方，但二者在本质上是不同的；不同之处：围，高压系统的保护接地，除限制对地电压外，在某些状况下，还有促成系统中保护装置动作的作用。保护接零的主要作用是借接零线线路