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电气设备接地和接零的效果

2017-04-10 10:45分类:电工基础知识 阅读:

  1.维护接地的效果
(1)三相三线中性点不接地体系中的电气设备若没有选用维护接地,当电气设备一相绝缘损坏漏电使金属外壳带电时,操作人员误触及漏电设备,缺陷电流将经过人体和线路对地绝缘阻抗构成回路,如图1(a) 所示。绝缘阻抗是绝缘电阻和散布电容的并联组合,其接地电流的巨细与线路绝缘的好坏、散布电容的巨细及电网对地电压的凹凸成正比。线路的绝缘越坏,对地散布电容越大、电压越高、触电的风险性越大。若漏电设备已选用维护接本地法时,缺陷电流将会经过接地体流散,流过人体的电流仅是悉数接地电流中的一有些,如图1(b) 所示。


图1 维护接地原理
在两条通路中,电流的分配联络可标明为
Ir/I′e=Re/Rr
Ie=I′e+Ir
式中 Ir———流经人体的电流;
I′e———流经接地体的电流;
Re———接地电阻;
Rr———人体电阻;
Ie———接地电流。
从式中可以看出,接地电阻 Re 越小,流过人体的电流 I也越小。因而,只需操控接地电阻值在必定计划内,就能减轻人身触电的风险。所以,确保最小的接地电阻是很首要的,在电气设备施工和工作时期内,均应确保接地电阻不大于计划或规程所规矩的接地电阻值,不然是不能充沛起到维护效果的。
(2)三相四线制中性点直接接地体系中的电气设备如不选用维护接地或接零的办法,一旦电气设备漏电,人体误触及漏电设备外壳时,加在人体的触摸电压为相电压 (220V),接地短路电流转过人体电阻 Rr与变压器工作接地电阻 RN构成串联电路,经过人体的接地电流转为
Ir=URr+RN
式中 Ir———流经人体的电流;
U———漏电设备外壳对地电压 (220V);
Rr———人体电阻;
RN———变压器中性点接地电阻。变压器中性点的工作接地电阻,通惯例矩在 4Ω 以下,如人体电阻取 800Ω,则经过人体的电流为
Ir=U/(Rr+RN)=220(800 +4)A =0.274A =274mA
这么大的电流转过人体足以使人丧身,对错常风险的。
若漏电设备已选用维护接地时,则人体电阻和维护接地电阻并联。由于人体电阻比维护接地电阻大得多,接地短路电流绝大大都从接地电阻上经过,减轻了对人体触电损害程度,如图2所示。现假定工作接地电阻 RN和维护接地电阻 R都为4Ω,电气设备一相绝缘损坏,接地短路电流为
Ie=U/(RN+RrRe(Rr+Re))=220/(4 +3.98)A =27.57A
经过人体的电流为
Ir=(220 -27.57 ×4)800A =0.137A =137mA


图2 中性点直接接地体系选用维护接地时
人体触及漏电设备外壳暗示
从上述剖析可知,中性点直接接地的电网选用维护接地虽比没有维护接地时触电的风险性有所减小,但经过人体的接地短路电流仍有或许使人丧身,因而,在三相四线制中性点直接接地的低压配电体系中,电气设备如选用维护接地,依据世界IEC 规范应装设漏电维护器。
2.维护接零的效果
选用维护接零时,电气设备的金属外壳直接与低压配电体系的零线联接在一同。当其间任何一相绝缘损坏而使外壳带电时,构成相线和零线短路。由于相零回路阻抗很小,所以短路电流很大,使线路上的维护设备(如断路器、熔断器等) 活络动作,切除缺陷设备的电源,然后起到避免人身触电的维护效果,并削减设备损坏的机遇。
3.重复接地的效果
(1)减轻零线断线时的触电风险如零线没有选用重复接地时发作零线断线,并且在断线后边的某一电气设备又发作一相碰壳接地短路缺陷,缺陷电流转过触及漏电设备的人体和变压器的工作接地构成回路。由于人体电阻比工作接地电阻 RN 大得多,所以人体简直接受了悉数相电压,构成严峻的触电风险。当零线选用了重复接地后,这时接地短路电流转过重复接地电阻 Re 和 RN 构成回路。(版权悉数)在零线断线往后,电气设备外壳对地电压为 Ue= IeRe;在断线早年,电气设备外壳对地电压为U′e=IeRN。由于 Ue 和 U′e都小于相电压,所以下降了触电风险程度。
(2)下降漏电设备外壳的对地电压当没有选用重复接地时,一旦发作设备漏电时,设备外壳对地电压 Ue 等于单相短路电流 Ie 在零线电阻上发作的压降 UN,即 Ue= UN;中选用了重复接地后,设备外壳对地电压仅为零线压降 UN的一有些;即
Ue≈Re(RN+Re)UN
式中 Ue———设备对地电压;
Re———重复接地电阻;
RN———中性点接地电阻;
UN———零线上的电压降。
(3)缩短少点继续时刻 当发作碰壳接地短路时,由于重复接地在短路电流回来的路径上添加了一条并联支路,使单相短路电流增大,加立刻线路维护设备的动作,缩短了缺陷继续时刻。
(4)改进配电线路的防雷 架空线路零线上的重复接地,对雷电流具有分流效果,因而有利于避免雷电过电压。
4.过电压维护的效果
关于直击雷,避雷设备 (包含过电压维护设备在内) 推动雷云正电荷和地上感应负电荷中和,以避免雷电的发作。关于静电感应雷,感应发作的静电荷,其效果是活络地把它们导入地中,以避免静电感应过电压。关于电磁感应雷,避免感应出十分高的电动势,避免发作火花放电或有些发热,构成易燃或易爆物品焚烧爆破的风险。
5.防静电接地的效果
设备移动或物体在管道中活动,因抵触发作静电,它调集在管道、容器和储罐加工设备上,构成许多电位,对人身安全及对设备和修建物都有风险。作静电接地后,一旦静电发作就导入地中,以消除其调集的或许。
6.工作接地的效果
在工作和事端状况下,确保电气设备牢靠地工作,下降人体的触摸电压,活络堵截缺陷设备。电气体系中,电力变压器中性点接地,避雷器组的引出线端接地等平等于工作接地。
7.阻隔接地的效果
把搅扰源发作的电场绑缚在金属屏蔽的内部,使外界免受金属屏蔽内搅扰源的影响。也可以把避免搅扰的电器设备用金属屏蔽接地,任何外来搅扰源所发作的电场不能穿进机壳内部,使屏蔽内的设备不受外界搅扰源的影响。

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