1 接地和接零的作用
大地是導體,任何一點的電位近似為零。電力系統(tǒng)和電氣裝置的中性點,電氣設備的外露導電部分通過導體與大地相連稱為接地。接地的目的:一是保證人身安全,使人可能接觸到的設備外露導電部分的電位基本降低到接近地電位,當人觸及這些部位時,即使這些部位帶電,因其電位與地電位基本接近,可以減少電擊危險。二是保證電力系統(tǒng)正常、穩(wěn)定運行。由變壓器和發(fā)電機中性點引出并接了地的中性線稱零線。電器設備的某部分直接與零線相連接叫作接零。接零也能起到與接地相似的安全保護作用。
當電氣設備接地時,接地短路電流通過接地體向大地作半球形擴散。電流在大地中擴散時所形成的電壓降,距接地體越遠越小。一般在距接地體20m以外的地方,電位接近于零。
人的手觸及發(fā)生接地故障的設備外殼時,人的手和腳之間會形成電位差,稱為接觸電壓。人在靠近接地短路點附近行走時,兩腳之間也會形成電位差,稱為跨步電壓。當接觸電壓或跨步電壓達到一定數(shù)值時會對人體造成傷害。
2 接地的類型
根據(jù)接地與接零的作用不同,可分為以下幾種類型:
2.1 功能性接地
為保證電力系統(tǒng)與電氣設備的正常運行,實現(xiàn)其可靠性及固有功能的接地稱為功能性接地。如三相變壓器或電動機的中性點接地。
2.2 保護性接地
為保證人身安全,防止觸電事故發(fā)生而進行的接地。如電動機或其它電氣設備的金屬外殼接地。
2.3 保護性接零
在低壓三相四線制系統(tǒng)的電氣設備中,不帶電的金屬外殼,用導線與零線連接即為保護性接零.
2.4 重復接地
在中性點直接接地的低壓系統(tǒng)中,為確保接零可靠,除在電源中性點進行工作接地外,還在零線的其它地方進行必要的多點接地,如圖2。
3 應采取接地接零的設備
對下列設備或部件應采取接地或接零措施:
3.1 電機、變壓器。
3.2 室內(nèi)外配電裝置的金屬構(gòu)架及靠近帶電部分的金屬遮攔、金屬門。
3.3 室內(nèi)外配線的金屬管。
3.4 電氣設備的傳動裝置,如開關(guān)等操作機構(gòu)等。
3.5 電纜接頭盒的外殼及電纜的金屬外皮。
3.6 架空線路的金屬桿塔。
3.7 家用電器,如冰箱、風扇、洗衣機等的金屬外殼。
4 需要注意的幾個問題
4.1 三相四線制380/220V電源中性點必須有良好的接地外,還必須將零線重復接地。否則如果零線斷線,在零線上接零的設備中,只要有一臺設備外殼帶電,則全部設備的金屬外殼都會呈現(xiàn)大約等于相電壓的對地電壓,這是十分危險的。
4.2 在同一臺變壓器供電電網(wǎng)中,不允許將一部分電氣設備用保護接地,而另一部分電氣設備用電保護接零,否則當某臺接地設備發(fā)生碰殼故障時,會使零線線電位升高而增大觸電危險。
4.3 在接三眼插座時,不允許將插座上接電源中性線的孔與接地線的孔串接,如圖3(a)所示,否則如果接零孔的線路松落或折斷,就會使設備金屬外殼帶電。正確接法,是將插座上接電源中性線的孔同接地線的孔分別用導線并聯(lián)接到零線上.
5 接地系統(tǒng)的組成
接地系統(tǒng)一般由下列幾部分或其中一部分組成.
5.1 接地極T。與大地緊密接觸并與大地形成電氣連接的導電體稱為接地極。接地極可以是金屬棒、金屬管或金屬板,也可以是與大地接觸的建筑物的金屬構(gòu)件或金屬管道等。
5.2 總接地端子B。連接多個保護線、接地線端子的共用組合體。
5.3 接地線C。與接地極相連起接地作用的導體。
5.4 保護線PE。將電氣設備的外露導電部分M與總接地端子B相連的導體。
接地系統(tǒng)設計和安裝過程中,一定要保證接地極和大地緊密接觸,各連接部位要牢固可靠,各連接導線要有足夠的橫截面積,使接地電阻符合相關(guān)規(guī)范的要求。在系統(tǒng)運行過程中,還要注意經(jīng)常檢查和維護,以確保安全。