出于不同目的,將電氣裝置中某一部位經(jīng)接地線或接地體,與大地做良好的電氣連接。工作接地是指為運(yùn)行需要而將電力系統(tǒng)或設(shè)備的某一點(diǎn)接地,如變壓器中性點(diǎn)直接接地等;保護(hù)接地是指為防止人身觸電事故而將電氣設(shè)備的某一點(diǎn)接地,如電氣設(shè)備的金屬外殼接地等。
電氣設(shè)備不接地的前提下,分別考慮電源中性點(diǎn)接地以及不接地兩種情況。
1.電源中性點(diǎn)直接接地的電網(wǎng)中,電氣設(shè)備不接地的危險性。
如圖所示,當(dāng)電氣設(shè)備絕緣異常時外殼帶相電,人體觸及設(shè)備外殼時,電流流過人體的路徑為:設(shè)備外殼->人體->大地->電源中性點(diǎn)。假設(shè)人體電阻rb為1700ω,接地電阻r0為4ω,則流過人體的電流大小為:
超出安全范圍,造成人身傷害。
2.電源中性點(diǎn)不直接接地的電網(wǎng)中,電氣設(shè)備不接地的危險性。
若電氣設(shè)備發(fā)生故障,外殼帶相電時,人體觸及設(shè)備外殼,電流流過人體的路徑為:設(shè)備外殼->人體->其他兩相線路對地分布電容->其他兩相電源。此時流過人體的電流大小為:
其值大小取決于電纜對地容抗??偟膩碚f,這種情況下可能造成人身觸電。
電氣設(shè)備接地的前提下,分別考慮電源中性點(diǎn)接地以及不接地兩種情況。
1.tt系統(tǒng):電源中性點(diǎn)直接接地,電氣設(shè)備的金屬外殼經(jīng)各自的保護(hù)線pe直接接地的三相四線制低壓配電系統(tǒng)。
當(dāng)電氣設(shè)備外殼帶電時,假設(shè)接地電阻re=r0=4ω,人體電阻rb=1700ω,此時電源線路中故障電流為:
即使線路中安裝有斷路器,通常不足以發(fā)揮斷路器的過載保護(hù)功能,因而電源線路并未切斷,這將使得電氣設(shè)備外殼長期存在110v的對地電壓,當(dāng)人體觸及帶電外殼時,流過人體的電流為:
會造成人身傷害。
2.it系統(tǒng):電源中性點(diǎn)不接地,而電氣設(shè)備的金屬外殼經(jīng)各自的保護(hù)線pe直接接地的三相三線制低壓配電系統(tǒng)。
在it系統(tǒng)中,當(dāng)電氣設(shè)備的絕緣損壞使外殼帶電且人體觸及外殼時,電流同時從接地體和人體流過。由于人體的電阻要比接地電阻re大很多,流經(jīng)人體的電流也就比流過接地體的電流小很多,此時電氣設(shè)備接地保護(hù)發(fā)生作用,保護(hù)人身安全。
綜上所述,保護(hù)接地主要應(yīng)用于中性點(diǎn)不接地的電網(wǎng)中(it系統(tǒng)),工作原理就是并聯(lián)電路中電阻的分流作用。因此接地電阻的數(shù)值對于保護(hù)效果是至關(guān)重要的。