接地与接零的区别(给力)

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只有很少 一部分通过 人体。通过 人体的电流 决
UD U

J t。
Rd
ID
图-11 采用保护接 地的分析图
图-12 采用保护接 地的简化电 路图
要大得多, 所以能近似 地认为事故 电流为: ID=U/Ro+Rd (式-8), 根据规定, R。和Rd都 不得超过4 欧姆。如 果都按4欧 姆考虑,可 以得到: ID=220/4+4 =27.5(A) 从这里可以 近似求出人 体承受得电 压: UR=IDRd=27 .5
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。
A
CB
R。
工作接
地的作用有
两点,一是
A 减轻一相接
地的危险
性;稳定系
统的
电位,限制
电压不超过
某一范围,
减轻高压窜
入低压的危
险。
工作接
地是如何减
轻一相接地
的危险性的
呢?
如图-2
所示,如果
电网的中性
(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 部分的金属 遮拦或围 栏;
(3).配电 屏、控制台 、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;
从图8中可知, 万一某一相 线碰壳时, 短路电流要 比 保护接地时 大得多,使 相线的熔丝 熔断,以达 到保护人身
第二页 A B
C O 设备 Id

的安全。
在中 性点接地的 系统系统中 宜采用该接 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迅速动 作,从而把 故障部分与 电源分断开 来,消除隐 患 保障了人身 的安全。
说完了工作 接地,说说 保护接地, 什么是保护 接地呢? 保护接地就 是电气设备 在正常运行 的情况下, 将不带电的 金属外壳或 构架用足够 粗的金属线 与
接地体可靠 地连接起 来,以达到 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 的悬浮 供电系统的 一种安全保 护方式。这 种系统必须 有独立的变 压器供电, 具体的应用 场合,矿山 地下作业, 有爆 炸危险的化 工单位,以 及其他高度 危险环境的 供电场所。
点不接地,
当有一相碰
地时,接地

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

和人体回到
零线而构成
B
回路,这是 很危险的。
应当看到,
发生上述故
障时,不只
是某一接零
C
设备处在危 险状态,而
是由该变压
器供电的所
有接零设备
都处在危险
状态中,同
时,没有碰
地的两相对
地电压显著
图-1
升高,大大 增加触电的 危险。如果 是如图-3那 样,变压器 的中性电直
速切断电源 。因此。从 安全角度考 虑,对于上 述27.5安的 电流,只能 使用整定电 流为 27.5/1.25= 22安以下的
自动开关或 27.5/4=6.9 安以下的熔 断器。这在 实际当中显 然是不能让 人满意的。
那 么,能不能 用降低接地 电阻R。和 Rd的办法来 增加事故电 流,以使保 护装置迅速 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:
电网中,单
相接地电流
的大小主要

小,这就有 可能采用保 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 规律是不一 定成立的。
那么,保护 接地的应用 范围有哪些 呢? 保护 接地的适用 于不接地的 电网。在这 种电网中, 无论环境如 何,凡由于 绝缘破坏或 其他原因而 可能 呈现危险电 压的金属部 分,除另有 规定外,都 应采取保护 接地措施, 主要包括:
图-2 中性 点不接地时 一相碰地 接接地,即 变压器有工 作接地,上 述危险就可 减轻或基本 消除,这 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/R d+Ro*R。 (式-1)由 此可见,减 少 R。可限制U 。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?
定于人体
电阻和人体
的接触电压
。按照图-
12的
情况,人
体接触电压
Rr
地 即电动机的
外壳对地电

亦即降在
接地电阻Rd
上的电压,
为了要知道

体承受的电
压,壳先求
出事故电流
。因为Rr比
Rd
IR
U
ID
Rd
IR Rr
ID R。
第三页
*4=110(V) ,如果人体 电阻按1000 欧姆考虑, 则通过人体 得电流为: IR=UR/Rr=1 10/1000=0. 11(A) =110(MA) 这个数值对 人来说还是 非常危险 的,
接地
和接

接地和接零 的基本目的 有两条,一 是按电路的 工作要求需 要接地;二 是为了保障 人身和设备 安全的需要 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? 在采用 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 障的情况 下,都能使 电气设备可 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
此 外,某些架 空电力线路 的金属杆塔 和钢筋混凝 土杆塔、互 感器的二次 线圈等,也 应予以接地 。
另以种接地 方式---保 护接零
什么 是保护接零 呢?保护接 零就是电气 设备在正常
运行的情况 下,将不带 电的金属外 壳或构架与 电网的零线 紧密地连接 起来,这种 接线方式就 叫保护接零 。如图—8 所示。
我们再 进一步地来 分析不采用 该接地方式 会出现怎样 情况。在三 相四线制变 压器中性点 直接接地的 电网中,如 果用电设备 不采取任何 的安全措 施,则设备 漏电时,触 及
R。 图-8 保护 接零原理图 A
B
C
O
设备 Rd
Id 地
R。工作接 地

重复接地Rc
设备的人体 将承受近 220V的相电 压,这样的 情况显然是 非 常危险的。 如图-10所 示,当有一 相带电部分 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)式 中的U为 220V相电 压; Rr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 忽略不计。 而人体的电 阻如果按 1000欧姆考 虑的话,则 通 过人体的电 流就为 IR=220/100 0=0.22安 =220毫安。 已知, 20-25毫安 以上的工频 电流对人体 就有危险 了,而100 毫安 的电流就足 以使人致 命,这里的 220毫安的 电流给人带 来的
Ud=3URr/3R rJXc=3URr/ √9Rr2+1/ ω2c2
一相碰壳
时,接地电
C
阻Id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,

用电工学的
方法,可求
得漏电设备
的对地电
压:
Ud=3URr/3R r+Z(式-4) 。式中:U-电网电压
Rr--人体电 阻;Z--电 网每相对地 绝缘阻抗。
Ro+Rd≤ U/ID=220/4 00=0.55欧 姆,要求达 到这样小的 接地电阻, 不但不经济 在土壤电阻 较高的地 方,简直就
另一 方面,这 27.5安的事 故电流不足 以引起中等 容量以上的 线路的保护 装置动作, 设备上的危 险电压 就会长期存 在,一般采 用自动开关 作保护装置 的线路,要 求事故电流 大于其整定 电流的1.25 倍;采用熔 断器 作保护装置 的线路,要 求事故电流 大于其额定 电流的4倍 。只有这 样,才能保 证在发生事 故时,保护 装置迅
小,即
可限制漏电
Id
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

图-7 保 护接地原理 图 决于电网的 特征,如电 压的高低、 范围的大小 、敷设的方 式等。一般 情况下,由 线路对地分 布电容决定 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
U。 r。 Icd
入低压边 时,整个低 压系统对地 电压都将升 高, 如果低压系 统不接地, 其对地电压 可升高到数 千伏,这对 大量接触低 压设备的工 作人员是非 常危险的。 如果象图-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) 一般情况 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:
设 备

Rr
Id
图-6 不接 地危险性示 意图
有了保护接 地以后,漏 电设备对地 电压主要决 定 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/3R b+Z(式-6) 。又因Rb﹤
Z,所以设
备对地电压
大大降低。
只要适当控
制Rb的大
设 备
Rb
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
Rr 约为
84.5MA,这
对人体时很

险的。这种
情况下,如
果加上保护
接地,且接
地电阻Rb=4

姆,则人体
承受的电压
降低为
0.415V,通
过人体的电
流降低

Id
0.277MA, 对人体就没
有危险了。
在不接地的
是什么。
图-10 没 有安全装置 的设备漏电 危险性示意 图
设备
如图11中电动机 设有保护接 地装置,接 地
电阻为 Rd,当一相 A 带电部分碰 连外壳时, 人体
处在和保 护接地装置 B 并联的位 置,其简化 电路
图如图10所示。这 C 时,事故电 流大部分经 过
保护接地 电阻Rd和工 O 作接地电阻 R。形成回 路,
第一页
图-5即为保 护接地的示 意图。
保护接地的
A
工作原理是
什么?
如图
-6所示,在
B
不接地的低
压系统种,

设 备

R 。
图-5 保 护接地 电网对地绝 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 情况下,绝 缘 电阻大于分 布电容的容 抗,如果把 绝缘电阻看 作式无限 大, 则对地电 压:
10KV
设备

Rc
Id
Rd
图-3 中性
点接地时一
相碰地
380/220V
如图-4 所示,高压 为10千伏电 网,低压为
380/220伏 电网,Hale Waihona Puke Baidu绝 缘损坏时, 高压电意外 窜
〒〒〒

图-4 中性 点接地对高 压窜入低压 的防护作用 ro≤ 120/Icd(式 -3),对于 中、小容量 的10千伏电 网,高压接 地电流一般 不超过30 安,r。≤4 欧姆是能满 足上述要求 的。
Z
Id
设 备
(式-5)式 中:C--每 相对地分布 电容; Xc=1/wc;ω =2лƒ 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 显著下降, 或电网分布 很广时,对 地电压可能 就会上升到 危险的程度 。这就由必 要采取图-7 所示的保护 接地措施。
Z
图-9 保护 接零原理分 析图
A
B
C
O
设备
Rr

R。
IR
危险就更可 想而知了, 所以,在变 压器的中性 点直接接地 的系统中, 没有安全装 置是绝对不 允许的。
在变 压器中性点 直接接地的 系统中,如 果不采用保 护接零而采 用保护接 地,情况又 会怎样呢? 我们也可以 来分析一 下,在变压 器中性点直 接接地的系 统中,不采 用保护接零 而采用保护 接地所出现 的情况
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