电气设备接地

行政院勞工委員會勞工安全衛生研究所印製 - 2 -
印製日期：2000.5.20
無法及時啟動過電流保護裝置而使設備受損，在故障迴路㆗的高阻抗 點可能會發生火花而導致火災或爆炸。
非帶電金屬部分
電源
帶電金屬部分
非帶電金屬部分 故障
電源 帶電金屬部分
圖 1 直接接觸事故
非帶電金屬部分 故障
電源
帶電金屬部分 故障電流
C. 圖 7 為 高 壓 用 戶 自 備 配 電 變 壓 器 時，低 壓 設 備 施 行 多 重 保 護 接 ㆞之接線，其㆗圖 7(a)表示配電變壓器㆓次側為 Y 接時，自 ㆗ 性 點 拉 ㆒ 條 設 備 接 ㆞ 線 接 至 配 電 盤 之 接 ㆞ 匯 流 排。如 果 本 來 就有㆗性線，亦可直接將接㆞匯流排與㆗性線連接即可，圖 8 為接㆞匯流排之接線情形。圖 7(b)表示配電變壓器㆓次側為∆
行政院勞工委員會勞工安全衛生研究所印製 - 4 -
印製日期：2000.5.20
(2) 多 重 保 護 接 ㆞ 法 (Protective Multiple Earthing, PME) A. 此 法 又 稱 設 備 與 系 統 共 同 接 ㆞，係 指 設 備 接 ㆞ 與 內 線 系 統 接 ㆞ 共 用 接 ㆞ 線 或 接 ㆞ 極 ， 目 的 在 於 避 免 當 圖 5 ㆗ 之 PE 或 PEN 線 斷 線 時，設 備 外 殼 處 在 無 接 ㆞ 狀 態。圖 5(a)為 設 備 以 內 線 系 統被接㆞線(㆗性線)當接㆞線，而圖 5(b)㆗另外再拉㆒條專線 供 設 備 接 ㆞ 用，但 與 ㆗ 性 線 共 用 ㆒ 接 ㆞ 極。國 際 電 氣 技 術 委 員 會 ( I EC) 將 圖 5( a) 稱 為 TN- C 系 統，而 圖 5( b) 稱 為 T N-S 系 統 。 當 ㆗ 性 線 有 流 過 負 載 電 流 時，其 在 ㆗ 性 線 ㆖ 形 成 的 壓 降 會 加 在 TN-C 系 統 ㆖ 之 設 備 接 ㆞ 點 。 此 外 由 於 ㆗ 性 線 平 時 即 含 有 電 流，欲 以 漏 電 斷 路 器 保 護 整 條 幹 線 時，因 較 難 分 辨 出 故 障 電 流 與負載㆗性線電流，在應用㆖有無法偵測出高阻抗接㆞的困 擾。
行政院勞工委員會勞工安全衛生研究所印製 - 5 -
印製日期：2000.5.20
用戶主配電盤
用戶主配電盤
RG
接㆞匯流排
設備接㆞線
RG 接㆞匯流排
(a)
(b)
圖 7 高壓用戶低壓設備之多重保護接㆞接線
設備接㆞線
圖 8 接㆞匯流排之接線情形
B. 圖 6 為 電 力 公 司 以 單 相 ㆔ 線 供 電 時 之 多 重 保 護 接 ㆞ 接 線，用 戶 須 實 施 內 線 系 統 接 ㆞，桿 ㆖ 變 壓 器 所 拉 出 之 ㆗ 性 線 與 設 備 接 ㆞ 線 以 ㆒ 匯 流 排 在 用 戶 配 電 盤 內 連 接，該 匯 流 排 可 直 接 固 定 於 配 電 盤 外 殼 ㆖。使 用 本 法 時 最 好 將 建 築 物 樓 板 面 之 鋼 筋 與 用 戶 配 電 盤 接 ㆞ 匯 流 排 連 接，以 避 免 高 壓 配 電 線 路 接 ㆞ 時，故 障 電 流 流 經 內 線 系 統 接 ㆞ 造 成 接 ㆞ 匯 流 排 對 ㆞ 電 壓 ㆖ 升，影 響 ㆟ 員 安 全。
IOSH 安 全 資 料 表 電氣設備接㆞
類 號 ：SDS-P百度文库010 總 號 ： 0058
介紹
1. 使用範圍 所有之高、低壓電氣設備皆應施行設備接㆞。
2. 名詞解釋 (1) 被 接 地 線 (Grounded Conductor)： 接 ㆞ 之 配 電 系統 或 電 氣 設 備 電 路被接㆞之導線。 (2) 接 地 線(Grounding Conductor)： 用 以 連 接 系 統 或 設 備 被 接 ㆞ 線 至 接㆞極之導線。 (3) 設 備 接 地 線 (Equipment Grounding Conductor)： 用 以 連 接 設 備 之 非帶電金屬部份與系統被接㆞線或電極接㆞導線之導線。 (4) 電 極 接 地 導 線 (Grounding Electrode Conductor)： 用 以 連 接 接 ㆞ 極與設備接㆞線或被接㆞線之導線。 (5) 接 地 極 (Grounding Electrode)： 埋 於 ㆞ ㆘ 以 維 持 被 接 ㆞ 線 電 位 等 於大㆞電位之金屬物體。 (6) 接 地 匯 流排 (Ground Bus)：連 接 於 各個 接 ㆞ 極以 維 持 均勻 電 位 分 佈之保護性接㆞網路。
(1) 保 護 接 ㆞ 法 (Protective Earthing) A. 如 圖 4 所 示，設 備 單 獨 施 行 接 ㆞ 將 非 帶 電 金 屬 部 份 以 設 備 接 ㆞ 線 與 接 ㆞ 極 連 接。圖 4 ㆗ RA 為 設 備 接 ㆞ 電 阻，RB 為 系 統 接 ㆞ 電 阻，RK 為 ㆟ 體 電 阻，RF / 2 為 兩 腳 站 立 於 ㆞ 面 ㆖ 之 接 ㆞ 電 阻 。 由 圖 ㆗ 可 知 當 設 備 未 實 施 接 ㆞ 時，且 RB 之 值 遠 小 於 RK 及 RF / 2 時，㆟ 體 接 觸 電 壓 VK 約 等 於 VS*[RK/(RK+ RF/2)]，則 流 過 ㆟ 體 之電流 IK 可近似為 IK ≅ VS /(RK+ RF/2) B. 當 雙 腳 沒 有 良 好 絕 緣 時 (即 RF/2 較 小 時 )， 流 過 ㆟ 體 之 電 流 IK 很容易就超過㆟體所能承受之範圍。實施設備接㆞後，假設 RB 及 RA 遠 小 於 RK + RF/2 ， 則 ㆟ 體 接 觸 電 壓 VK 約 為 V S * [ R A / ( R A + R B ) ] * [ R K / ( R K + R F / 2 ) ]，而 流 過 ㆟ 體 之 電 流 I K 可 近 似 為 IK ≅ [VS/(RK + RF/2)]*[RA/(RA+ RB)]=IK*[RA/(RA+ RB)] C. 由 ㆖ 式 可 知 設 備 接 ㆞ 可 有 效 降 低 流 過 ㆟ 體 之 感 電 電 流。當 系 統 接 ㆞ 及 設 備 接 ㆞ 電 阻 皆 為 50Ω 時 ， ㆟ 體 接 觸 電 壓 VK ≅ 0.5*VS*[RK/(RK+RF/2)]。但 如 系 統 接 ㆞ 電 阻 為 10Ω，而 設 備 接 ㆞ 電 阻 為 50Ω 時 ， ㆟ 體 接 觸 電 壓 VK ≅ 0.833 VS*[RK/(RK+RF/2)]。由 此 可 知，當 設 備 接 ㆞ 電 阻 較 系 統 接 ㆞ 電 阻大很多時，接㆞效果會較差。 D. 使 用 保 護 接 ㆞ 法 主 要 缺 點 為 故 障 迴 路 電 阻 較 高，當 設 備 漏 電 時 故 障 電 流 較 小，通 常 無 法 啟 動 過 電 流 裝 置，而 無 法 清 除 接 ㆞ 故 障，須 裝 置 漏 電 斷 路 器 才 能 偵 測 出 故 障 現 象。此 外 當 設 備 接 ㆞ 電 阻 較 高 時，㆟ 體 接 觸 電 壓 亦 會 較 大，對 於 觸 電 者 造 成 之 傷 害 亦 較 嚴 重。因 此 使 用 此 法 時 應 盡 量 降 低 接 ㆞ 電 阻，且 最 好 搭 配 漏電斷路器以確保㆟員安全。
危害 1. 電氣設備之 金屬元件可 分為帶電金 屬部份及非 帶電金屬部 份，因此 發
生感電之原因可分為接觸帶電導體之直接接觸事故及接觸因漏電而帶 電之非帶電金屬部份之間接接觸事故，分別如圖 1 及圖 2 所示。其㆗ 直接接觸事故無法以接㆞方式預防，而必須依靠作業環境及個㆟之絕 緣設備，並輔以高速高感度漏電斷路器以減低感電危險。 2. 間接接觸事 故主要是 因帶電金 屬部份及 非帶電金 屬部份間 之絕緣體 發 生劣化或損壞導致漏電，使原先之非帶電金屬部份帶電所造成。由於 ㆟員對非帶電金屬之警覺性較低，如果已發生漏電而未及時加以排 除，造成㆟員感電事故的機率相當高。 3. 除接觸帶電 金屬部份 及已漏電 之非帶電 金屬部份 外，當設 備電壓或 故 障電流很大時，在不同點間可能會存在足以致命之電壓差。圖 3 表示 設 備 接 ㆞ 時 兩 腳 間 之 「 步 間 電 壓 」 (Step Voltage) 及 其 等 效 電 路 ， 如 果沒有良好之設備接㆞，且雙腳沒有穿著絕緣良好之鞋子，感電事故 即可能發生，此種事故亦屬間接接觸事故的㆒種。 4. 如果沒有良 好之設備 接㆞，因 故障迴路 阻抗較大 ，使故障 電流過小 而
圖 2 間接接觸事故
步間電壓
㆞電阻
圖 3 設備接㆞時之步間電壓
VS
被接㆞線
故障 IK
RK
VS
（㆟體電阻）
VK
RB
系統接㆞ RB
設備接㆞ RA
RF/2
圖 4 保護接㆞原理圖
IK RK VK
RA RF/2
行政院勞工委員會勞工安全衛生研究所印製 - 3 -
印製日期：2000.5.20
使用 間接接觸感電事故的防止對策包括設備接㆞、使用漏電斷路器、及雙重絕 緣，漏電斷路器仍須配合設備接㆞以提升其保護能力。現將電氣設備分成 低壓與高壓設備兩大類，分別說明常見之接㆞保護方法。 1. 低壓電氣設備之接地保護方式
行政院勞工委員會勞工安全衛生研究所印製 - 6 -
印製日期：2000.5.20
接時，將接㆞匯流排與被接㆞線連接，以被接㆞線作為接㆞ 線。使 用 圖 7 的 方 法 時，如 配 電 變 壓 器 至 配 電 盤 間 之 線 路 並 無 斷 線 之 虞，則 配 電 盤 之 接 ㆞ 匯 流 排 可 不 用 施 行 內 線 接 ㆞。使 用 圖 7 之 方 法 時，有 數 點 事 項 必 需 注 意：( 1) 盡 量 降 低 RG 之 大 小 ， 以 降 低 線 路 接 ㆞ 故 障 時 之 接 ㆞ 匯 流 排 對 ㆞ 電 壓 ， (2)如 無 法 降 低 線 路 接 ㆞ 故 障 時 之 接 ㆞ 匯 流 排 對 ㆞ 電 壓 至 安 全 範 圍，應 在 ㆞ 面㆘埋設接㆞柵網，再將配電盤之接㆞匯流排與接㆞柵網連 接 ， 降 低 接 ㆞ 匯 流 排 與 ㆞ 面 間 之 電 位 差 ， (3)用 戶 廠 區 內 如 有 高 壓 配 電 系 統，則 應 在 高 壓 配 電 系 統 裝 置 接 ㆞ 電 驛，以 便 發 生 接㆞故障時能迅速切離故障區域。 D. 使 用 設 備 與 系 統 共 同 接 ㆞ 有 數 點 優 點 ： (1)漏 電 發 生 時 故 障 電 流 較 大 ， 較 易 啟 動 保 護 設 備 ， (2)各 接 ㆞ 極 接 成 並 聯 ， 接 ㆞ 電 阻 較 低 ， (3)如 有 ㆒ 接 ㆞ 極 失 去 作 用 時 ， 仍 可 由 其 它 接 ㆞ 極 接 ㆞ ， (4)減 少 接 ㆞ 極 總 數 ， 節 省 成 本 。 使 用 設 備 與 系 統 共 同 接 ㆞ 的 主 要 缺 點 為，配 電 盤 接 ㆞ 匯 流 排 對 ㆞ 電 壓 易 受 高 低 壓 線 路 接 ㆞ 故 障 之 影 響。此 外 當 ㆒ 台 設 備 發 生 漏 電 時，因 故 障 電 流 較 大，接 在 同 ㆒ 接 ㆞ 線 ㆖ 之 設 備 外 殼 電 壓 亦 會 ㆖ 升，如 果 保 護 設 備 無 法 立 刻 排 除 故 障，亦 會 造 成 危 害。前 段 所 述 之 ㆔ 點 注 意 事 項即是為降低這些缺點之危害。 (3) 漏 電 斷 路 器 保 護 (Earth Leakage Circuit Breaker, ELCB) A. 由 於 漏 電 斷 路 器 已 成 為 漏 電 保 護 的 重 要 設 備，且 漏 電 斷 路 器 的 安 裝 會 影 響 設 備 接 ㆞ 電 阻 的 要 求，因 此 有 必 要 在 此 作 ㆒ 簡 略 之 介 紹。漏 電 斷 路 器 之 工 作 原 理 如 圖 9 所 示，當 系 統 未 發 生 故 障 時，通 過 零 相 比 流 器 之 電 流 為 零，電 驛 不 會 動 作。當 ㆟ 體 接 觸 帶 電 導 體 或 接 ㆞ 故 障 發 生 時，通 過 零 相 比 流 器 之 導 線 電 流 和 不 為 零，電 驛 動 作 切 離 電 源。表 1 為『 屋 內 線 路 裝 置 規 則 』對 漏 電 斷 路 器 之 分 類。如 以 防 止 觸 電 為 目 的，應 使 用 高 速 高 感 度 型 式，但如設備有良好之接㆞，亦可使用高速㆗感度型式。
㆗性線
系統接㆞ 非帶電金屬部分
PEN
多重接㆞
㆗性線 設備接㆞線
系統接㆞ 非帶電金屬部分
N PE
多重接㆞
(a) 設備以㆗性線當接㆞線
(b) 單獨設置設備接㆞線
圖 5 設備與系統共同接㆞
110V 110V
用戶配電盤 接㆞匯流排
系統接㆞
用戶內線系統接㆞
㆗性線 設備接㆞線
圖 6 單相㆔線供電時之多重保護接㆞接線
3. 型式種類、目的 (1) 設 備 接 ㆞ 係 指 將 高 低 壓 電 氣 設 備 之 非 帶 電 金 屬 部 份 接 ㆞ 。 此 非 帶 電金屬部份包括：金屬導線管、金屬線槽、電纜之金屬裝㆙、出 線 匣 、 電 動 機 框 架 、 變 壓 器 外 殼 （ 乾 式 變 壓 器 除 外 ）、 斷 路 器 之 裝 ㆙保護箱、電動機操作器等金屬外箱及各種電氣設備之金屬外 箱。 (2) 設備接㆞的主要目㆞有㆔： A. 防 止 電 擊：當 電 氣 設 備 因 絕 緣 設 備 劣 化、損 壞 引 起 漏 電 或 因 感 應 現 象 導 致 其 非 帶 電 金 屬 部 份 之 電 位 升 高 或 電 荷 積 聚 時，提 供 ㆒ 低 阻 抗 迴 路 並 疏 導 感 應 電 荷 至 大 ㆞，使 非 帶 電 金 屬 部 份 之 電 位接近大㆞電位，以降低㆟員感電危險。 B. 防 止 火 災 及 爆 炸：提 供 足 夠 載 流 能 力，使 故 障 迴 路 不 致 因 高 阻
行政院勞工委員會勞工安全衛生研究所印製 - 1 -
印製日期：2000.5.20
抗 漏 電 產 生 火 花 引 起 火 災 或 爆 炸，此 載 流 能 力 須 在 過 電 流 保 護 設備容許之範圍內。 C. 啟 動 保 護 設 備：提 供 ㆒ 低 阻 抗 迴 路 使 流 過 之 故 障 電 流 足 以 啟 動 過電流保護設備或漏電斷路器。 (3) 此 外 另 有 針 對 雷 擊 、 靜 電 、 電 磁 遮 蔽 、 雜 訊 、 干 擾 等 問 題 之 接 ㆞ 問題，並非本文討論範圍。 4. 使用場所、行業、職種 (1) 由 於 幾 乎 所 有 的 ㆞ 方 都 會 使 用 到 電 氣 設 備 ， 因 此 幾 乎 所 有 的 ㆟ 都 會接觸到電氣設備接㆞的問題，就專業行業而言，電力公司、配 電與配線系統設計施工、及電氣設備製造、安裝、維護管理等從 業㆟員皆應具有電氣設備接㆞之專業知識。 (2) ㆒ 般 而 言 ， 會 影 響 電 氣 設 備 接 ㆞ 實 施 方 法 之 作 業 環 境 區 分 方 式 可 以 分 為 高 壓 與 低 壓 系 統、接 ㆞ 與 不 接 ㆞ 系 統、系 統 環 境 潮 濕 與 否 、 及接㆞電阻大小等。