防止用電設(shè)備(以下簡稱電器)金屬外殼因故障帶電,造成接觸電器的人員發(fā)生觸電事故,可采用的方法之一是將電器的金屬外殼與大地或電力系統(tǒng)的零線做電氣連接,分別叫保護接地或保護接零。筆者發(fā)現(xiàn)許多初、中級電工對保護接地與保護接零的選用、保護接零與保護接地的特點、保護接零應(yīng)注意的問題等不是很清楚,有的還存在誤區(qū),導(dǎo)致在施工、維修時存在大量安全隱患。為確保用電安全,就接地電網(wǎng)用電設(shè)備防觸電,采取保護接零應(yīng)注意的安全問題介紹如下。
一、防電器外殼帶電采用保護接零的優(yōu)點? 防電器外殼帶電,若采用保護接地,在接地電阻RG符合要求不大于4歐姆的條件下,如果電器外殼帶上220V的電壓,則保護接地回路,短路電流I=U/(R0+RG)=220/(4+4)=27.5(A),其中R0是變壓器中性點的接地電阻叫工作接地電阻。為了保證保護設(shè)備可靠的動作,接地短路電流不小于自動開關(guān)整定電流的1.25倍或為容絲熔斷電流的3倍,因此,上式中的短路電流僅能保證斷開整定電流不超過27.5/1.25、即22A的自動開關(guān),或27.5/3、即9.2A的熔斷器,如果保護設(shè)備的額定電流值大于上述值,保護設(shè)備就不能迅速、可靠的動作。此時,電器設(shè)備外殼上將長期存在對地電壓,對操作電器的人員是非常危險的。而采用保護接零,電器外殼絕緣擊穿時的短路電流遠大于27.5(A),只要合理選擇保護裝置的動作電流,當絕緣擊穿造成單相短路,短路電流通常很大,足以使保護裝置迅速切斷電源,消除觸電的危險。可見在接地電網(wǎng)中,為防止用電設(shè)備外殼帶電傷人,采用保護接零比采用保護接地效果好的多。
二、保護接地與保護接零的選用按照我國《低壓用戶電氣安裝規(guī)程》中的規(guī)定,由低壓公用電網(wǎng)或農(nóng)村集體電網(wǎng)供電的電氣設(shè)備應(yīng)采用保護接地,不得采用保護接零。這是因為公用電網(wǎng)和農(nóng)村集體電網(wǎng),低壓線路的維護水平較低,供電線路長,零線斷線的可能性存在,若采用保護接零,萬一零線斷線,一臺用電設(shè)備外殼帶電,此低壓系統(tǒng)的所有用電設(shè)備都帶電,是非常危險的。所以規(guī)程要求采用保護接地。
三、保護接零注意事項
1、電源中性點接地良好、零線運行可靠采用保護接零,系統(tǒng)的工作接地必須可靠,即電源中性點必須有良好的接地,其接地電阻應(yīng)在4Ω以下。除單相回路的工作零線外,三相四線制線路的零線上不能安裝容斷器和開關(guān)。一是防止零線回路斷開時,出現(xiàn)相電壓而引起觸電事故;二是防止零線回路斷開時,因三相負載不平衡引起相電壓不對稱,損壞電器。
2、工作零線必須重復(fù)接地。為了防止工作零線回路斷開,除中性點有良好的接地外,還必須將工作零線重復(fù)接地。按照《工業(yè)與民用電力裝置的接地設(shè)計規(guī)范》(GBJ65—83)規(guī)定。中性點直接接地的電網(wǎng)中,在架空線路的干線和分支線的終端及沿線一公里處零線應(yīng)重復(fù)接地,每一重復(fù)接地裝置的接地電阻不應(yīng)大于10歐,工作接地電阻允許為10歐的場合,每一重復(fù)接地裝置的接地電阻不應(yīng)大于30歐,但重復(fù)接地不得小于3處。否則零線萬一發(fā)生斷線,在零線回路上的接零設(shè)備中,只要有一臺外殼帶電,則全部設(shè)備的外殼都呈現(xiàn)大約等于相電壓的對地電壓,這是十分危險的。
另外,重復(fù)接地是保護接零系統(tǒng)中不可缺少的安全技術(shù)措施,其作用有以下四點:一是降低漏電設(shè)備的對地電壓;二是減輕了零干線斷線的危險;三是當線路、設(shè)備發(fā)生對地短路時,由于重復(fù)接地與工作接地并聯(lián),降低了接地電阻,增加短路電流,加速保護裝置動作速度,縮短事故持續(xù)時間;四是因重復(fù)接地對雷電流的分流作用,改善了架空線路的防雷性能,有利于限制雷電過電壓。