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接地的概念详解

2017-07-21 20:22分类:电工安全知识 阅读:

 

为了精确地进行接地作业,首要有必要了解“地”和“接地”的概念以及有关的首要名词术语,并了解接地在避免人身遭受电击、削减工业扔掉和确保电力体系正常作业中的作用。

一、“地”和“接地”的概念

1.地

  (1)电气地 大地是一个电阻十分低、电容量十分大的物体,具有吸收无限电荷的才调,并且在吸收很多电荷后仍能坚持电位不变,因而适协作为电气体系中的参看电位体。这种“地”是“电气地”,并不等干“地舆地”,但却包含在“地舆地”傍边。“电气地”的方案跟着大地构造的构成和大地与带电体接触的状况而定。

  (2)地电位 与大地严密接触并构成电气接触的一个或一组导电体称为接地极,通常选用圆钢或角钢,也可选用铜棒或铜板。图 1示出圆钢接地极。当流入地中的电流I通过接地极向大地作半球形散开时,因为这半球形的球面,在距接地极越近的本地越小,越远的本地越大,所以在距接地极越近的本地电阻越大,而在距接地极越远的本地电阻越小。实验证实:在距单根接地极或碰地处 20m 以外的本地,呈半球形的球面现已很大,实习已没有啥电阻存在,不再有啥电压降。换句话说,该处的电位已近于零。这电位等于零的“电气地”称为”地电位”。若接地极不是单根而为多根构成时,屏蔽系数增大,上述 20m 的间隔或许会增大。图 1中的流散区是指电流转过接地极向大地流散时发作显着电位梯度的土壤方案。地电位是指流散区以外的土壤区域。在接地极散布很密的本地,很难存在电位等于零的电气地。

(3)逻辑地 电子设备中各级电路电流的传输、信息改换恳求有一个参看的电位,这个电位还可避免外界电磁场信号的侵入,常称这个电位为“逻辑地”。这个“地”纷歧定是“地舆地”,或许是电子设备的金属机壳、底座、打印电路板上的地线或修建物内的总接地端子、接地干线等;逻辑地可与大地接触,也可不接触,而“电气地”有必要与大地接触。

  2.接地

  将电力体系或电气设备的某一有些经接地线联接到接地极称为“接地”。“电气设备”是必定空间中若干互相联接的电气设备的组合。“电气设备”是发电、变电、输电、配电或用电的任何设备,例如电机、变压器、电器、丈量外表、维护设备、布线资料等。电力体系中接地的一点通常是中性点,也或许是相线上某一点。电气设备的接地有些则为显露导电有些。“显露导电有些”为电气设备中能被触及的导电有些,它在正常时不带电,但在缺陷状况下或许带电,通常指金属外壳。有时为了安全维护的需求,将设备外导电有些与接地线相连进行接地。“设备外导电有些”也可称为外部导电有些,不归于电气设备,通常是水、暖、煤气、空调的金属管道以及修建物的金属构造。外部导电有些或许引进电位,通常是地电位。接地线是联接到接地极的导线。接地设备是接地极与接地线的总称。

  跨过额外电流的任何电流称为过电流。在正常状况下的纷歧样电位点间,因为阻抗可疏忽不计的缺陷发作的过电流称为短路电流,例如相线和中性线间发作金特征短路所发作的电流称为单相短路电流。由绝缘损坏而发作的电流称为缺陷电流,流入大地的缺陷电流称为接地缺陷电流。当电气设备的外壳接地,且其绝缘损坏,相线与金属外壳接触时称为“碰壳”,所发作的电流称为“碰壳电流”。

  3.接触电压

当电气设备M绝缘损坏碰壳短路时,流经接地极的短路电流为 Id 。如接地极的接地电阻力 Rd ,则在接地极处发作的对地电压 Ud = Id·Rd ,通常称 Ud为缺陷电压,相应的电位散布曲线为图 2 中的曲线 C 。通常状况下,接地线的阻抗可不计,则M上所呈现的电位即为 Ud 。当人在流散区内时,由曲线 C 可知人地址的地电位为 Uφ 。此刻如人接触M,由接触所发作的缺陷电压 Ut = Ud -Uφ 。人站立在地上,而一只脚的鞋、袜和地上电阻为 Rp,当人接触M时.两只脚为并联,其归纳电阻为 Rp/2 。在 Ut的作用下,Rp/2 与人体电阻RB串联,则流经人体的电流 IB = Uf/(RB+Rp/2),人体所接受的电压 Ut = IB·RB = Uf ·RB/(RB+Rp/2)。这种当电气设备绝缘损坏时,触及电气设备的手和触及地上的双脚之间所呈现的接触电压Ut与M和接地极间的间隔有关。由图 2 可见,当 M 越挨近接地极,Uφ 越大,则 Uf 越小,相应地 Ut 也越小。当人在流散区方案以外,则 Uφ = 0,此刻 Uf = Ud,Ut = Ud·RB/(RB+Rp /2),Ut为最大值。因为在流散区内助所站立的方位与 Uφ 有关,通常以站立在离电气设备水平方向 0.8m 和手接触电气设备笔直方向 1.8m 的条件核算接触电压。如电气设备在流散区以外,核算接触电压 Ut 时就不必思考上述水峻峭笔直间隔。

  4.跨步电压

  人行走在流散区内,由图 2 的曲线 C 可见,一只脚的电位为 Uφ1 ,另一只脚的电位为 Uφ2 ,则因为跨步所发作的缺陷电压 Uk = Uφ1 - Uφ2 。在Uk 的作用下,人体电流 IB从人体的一只脚的电阻 Rp ,流过人体电阻 RB ,再流经另一只脚的电阻 Rp ,则人体电流 IB = Uk/(RB十2Rp)。此刻人体所接受的电压 Ut = IB·RB = Uk·RB/(RB+2p) 。这种当电气设备绝缘损坏时,在流散区内跨步的条件下,人体所接受的电压 Uk为跨步电压。通常人的步距约为 0.8m,因而跨步电压 Uk以地上上 0.8m 水平间隔间的电位差为条件来核算。由图 2 可见,当人越挨近接地极,Uφ1 越大。当一只脚在接地极上时 Uφ1 = Ud ,此刻跨步所发作的缺陷电压 Uk为最大值,即图 2 中的 Ukm,相应地跨步电压值也是最大值。反之,人越远离接地极,则跨步电压越小。当人在流散区以外时,Uφ1 和 U φ2 都等于零,则 Uk = 0 ,不再呈现跨步电压。

  5.流散电阻、接地电阻和冲击接地电阻

接地极的对地电压与经接地极流入地中的接地电流之比,称为流散电阻。

  电气设备接地有些的对地电压与接地电流之比,称为接地设备的接地电阻,即等于接地线的电阻与流散电阻之和。通常因为接地线的电阻甚小,能够省掉不计,因而,能够为接地电阻等于流散电阻。

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