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接地方式:工作接地与保护接零区别

时间:2017-01-10 09:45:58  编辑:电工  栏目:防雷接地
导读:

接地方式:工作接地与保护接零区别,工作接地 :三相四线制供电系统,配电变压器的中性点一般是直接接地的,这种接地叫工作接地,三相四线供电系统的中性点一般要与大地连接。

接地方式:工作接地与保护接零区别

工作接地 :三相四线制供电系统,配电变压器的中性点一般是直接接地的,这种接地叫工作接地。

从配电变压器(或发电机)的中性点引出一线叫中线(亦称工作零线)。这种三相四线制的三个线端之间电压为220伏,叫相电压,供照明或小型单相动力用。

三相四线供电系统的中性点一般要与大地连接

其作用是这样的:
(一) 可迅速切断故障设备。在中性点不接地的代电系统中,一相发生接地,接地电流很小,不足以使保护装置动作来切除故障设备。在中性点直接接地的供电系统中,发生单相接地,将引起较大的单相接地短路电流,能使保护装置迅速动作,切除故障设备。
(二) 减低人体所承受的触电电压。在中性点不接地的系统中,当一相接地,而人身又触及另一相时,人体所随的电压为380伏的线电压。但对中性点接地的系统来说,当人身触及一相时,所随的电压为220伏的电压。
(三) 减低电力线路和用电设备的绝缘水平,降低成本。在中性点接地的系统中,每相对地的电压是相电压,因此这种系统的电力线路和用电设备其导电部分对地或者对金属外壳的绝缘水平可按相电压来设计,成本降低。但中性点不接地系统,其绝缘则要按线电压来考虑。成本较高。
 
保护接零:在中性点直接接地的系统中,用电设备如不采取适当的安全措施是很危险的。因为当设备的导电部分漏电到外壳或与外壳碰连时,人身若触及设备外壳就相当于单相触电,可能发生触电伤亡事故。有些人以为采用外壳接地就可以保证安全,其实不然,可用图一来说明:采用单纯的保护接地的用电设备,其导电部分发生与外壳碰连时,接地短路电流:
    Isc=Up/(Ro+Rd)
    Ro-供电系统中性点的接地电阻; Rd-用电设备的接地电阻 (接地电阻通常规定不大于4欧 ) 
Up-相电压  
Isc = 220/(4+4) = 27.5安   

此时,系统中性点(即工作零线)对地电压
Uo= Ro*Up/(Ro+Rd )=4×220/(4+4)= 110伏(用电设备对地电压 )
为了使用电设备的保护装置可靠动作,一般规定接地短路电流不能小于自动开关保护装置动作电流的1.25倍或熔断器额定电流的3 倍。也就是说用电设备用自动开关保护时,整定的动作电流不能大于27.5/1.25 =22安;用熔断器保护时,熔断器的额定电流不能大于27.5/3 = 9.2安,但实际上远远超过上述两个数值,因为用电设备的容量越大,则保护设备的动作电流也要随着增大。

所以27.5安的接地短路电流就不足以使容量按大的用电设备保护装置动作。例如一4千瓦或以上的电动机,如采用熔断器保护就不起作用。这样用电设备的外壳便会长期存在对地电压Ud为110伏。如果该设备的接地装置安装得不好,接地电阻Rd大于供电系统中性点接地电阻Ro的话,外壳对地电压Ud还会超过110付。那就危险性更大了。    

从能上能下分析说明,在中性点直接接地的系统中,用电设备外壳不接地是危险的,而接地亦不能保证安全。所以规程规定,在中性点直接接地的供电系统中,用电设备的外壳农场采用保护接零。为了确保安全,一般应从变压器低压侧接地的中性点专门敷设一根保护零线到各车间,如所有用电设备外壳都接到保护零线上而单相负荷则接到另一根工作零线。在某些情况下,单相负荷的工作零线也可作为设备的保护零线,但必须满足下列条件:
①工作零线的导电率不小天供给用电设备的最大线路导电率的50%;
②有可靠的措施防止工作零线断开。
在采用保护接零系统中,只在电源的中性点接地是不够安全的,还必须在保护零线的末端作多处接地,这叫重复接地。目的是当保护零线偶然折断,而同时在折断处后面的用电设备万一发生导电部分碰壳,可通过重复接地装置与中性点之间构成多个并联回路,产生较大的接地短路电源,使保护装置动作,切除故障设备。如果用电设备容量较大,保护装置的整定电流大于接地短路电源而不动作时,亦可减速低故障设备以及该设备后面所有保护接零设备外壳的对地电压,从而减轻事故的危险性。

保护零线的重复接地,可充分利用自然接地体,特别是利用自来水管,这种接地体的接地电阻比较小,与电源的接地中性点有良好电的连系。但要注意经常检查与自然接地体连接处的接触是否良好,避免不应有的损害。
 
保护接地概念
 
使电工设备的金属外壳接地的措施。可防止在绝缘损坏或意外情况下金属外壳带电时强电流通过人体,以保证人身安全。
 
所谓保护接地就是将正常情况下不带电,而在绝缘材料损坏后或其他情况下可能带电的电器金属部分(即与带电部分相绝缘的金属结构部分)用导线与接地体可靠连接起来的一种保护接线方式。接地保护一般用于配电变压器中性点不直接接地(三相三线制)的供电系统中,用以保证当电气设备因绝缘损坏而漏电时产生的对地电压不超过安全范围。

如果家用电器未采用接地保护,当某一部分的绝缘损坏或某一相线碰及外壳时,家用电器的外壳将带电,人体万一触及到该绝缘损坏的电器设备外壳(构架)时,就会有触电的危险。相反,若将电器设备做了接地保护,单相接地短路电流就会沿接地装置和人体这两条并联支路分别流过。一般地说,人体的电阻大于1000欧,接地体的电阻按规定不能大于4欧,所以流经人体的电流就很小,而流经接地装置的电流很大。这样就减小了电器设备漏电后人体触电的危险。

保护接地的分类

实践证明,采用保护接地是当前我国低压电力网中的一种行之有效的安全保护措施。

由于保护接地又分为接地保护和接零保护,两种不同的保护方式使用的客观环境又不同,因此如果选择使用不当,不仅会影响客户使用的保护性能,还会影响电网的供电可靠性。

那么,作为公用配电网络中的电力客户,如何才能正确合理地选择和使用保护接地?
 
一是要认识和了解接地保护与接零保护,掌握这两种保护方式的不同点和使用范围
 
接地保护与接零保护统称保护接地,是为了防止人身触电事故、保证电气设备正常运行所采取的一项重要技术措施。

这两种保护的不同点主要表现在三个方面:一是保护原理不同。接地保护的基本原理是限制漏电设备对地的泄露电流,使其不超过某一安全范围,一旦超过某一整定值保护器就能自动切断电源;接零保护的原理是借助接零线路,使设备在绝缘损坏后碰壳形成单相金属性短路时,利用短路电流促使线路上的保护装置迅速动作。二是适用范围不同。根据负荷分布、负荷密度和负荷性质等相关因素,《农村低压电力技术规程》将上述两种电力网的运行系统的使用范围进行了划分。

TT系统通常适用于农村公用低压电力网,该系统属于保护接地中的接地保护方式;TN系统(TN系统又可分为TN-C、TN-C-S、TN-S三种)主要适用于城镇公用低压电力网和厂矿企业等电力客户的专用低压电力网,该系统属于保护接地中的接零保护方式。当前我国现行的低压公用配电网络,通常采用的是TT或TN-C系统,实行单相、三相混合供电方式。即三相四线制380/220V配电,同时向照明负载和动力负载供电。三是线路结构不同。接地保护系统只有相线和中性线,三相动力负荷可以不需要中性线,只要确保设备良好接地就行了,系统中的中性线除电源中性点接地外,不得再有接地连接;接零保护系统要求无论什么情况,都必须确保保护中性线的存在,必要时还可以将保护中性线与接零保护线分开架设,同时系统中的保护中性线必须具有多处重复接地。

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