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1、第三章第三章 电气接地与接零平安技术电气接地与接零平安技术 在正常状况下，干脆防护措施能保证人身平安，在正常状况下，干脆防护措施能保证人身平安，但是当电气设备绝缘发生故障而损坏时，造但是当电气设备绝缘发生故障而损坏时，造成电气设备严峻漏电，使不带电的外漏金属成电气设备严峻漏电，使不带电的外漏金属部件呈现危急电压，可能造成接触电。部件呈现危急电压，可能造成接触电。间接接触电击防护目的是为了防止电气设备发间接接触电击防护目的是为了防止电气设备发生故障状况下，发生人身触电事故，也是为生故障状况下，发生人身触电事故，也是为了防止电气设备事故进一步扩大。目前主要了防止电气设备事故进一步扩大。目前主要接受
2、爱护接地接零以及等电位连接等技术措接受爱护接地接零以及等电位连接等技术措施。施。11/5/202211.接地技术的基本概念接地技术的基本概念2.1.1技术术语：技术术语：3.接地与接地技术：接地与接地技术：4.在电力系统中，由于正常运行的须要在电力系统中，由于正常运行的须要和为了保障人身、设备的平安，将电力系统和为了保障人身、设备的平安，将电力系统及其电气设备的某些部分与埋入大地的金属及其电气设备的某些部分与埋入大地的金属导体相连接，即为接地。导体相连接，即为接地。5.接地技术就是探讨接地原理、方法及接地技术就是探讨接地原理、方法及其实施，如何避开减轻人身伤亡事故，保证其实施，如何避开减轻人身
3、伤亡事故，保证人身和设备平安而发展起来的一门科学技术。人身和设备平安而发展起来的一门科学技术。11/5/20222接地体、接地线与接地装置：接地体、接地线与接地装置：接地体：埋入地中并干脆与大地接触的接地体：埋入地中并干脆与大地接触的金属导体。分为自然接地体和人工接地金属导体。分为自然接地体和人工接地体。体。接地线：电气设备与接地体连接的导线接地线：电气设备与接地体连接的导线接地装置：接地线和接地体总称接地装接地装置：接地线和接地体总称接地装置。置。11/5/20223接地电流和接地短路电流接地电流和接地短路电流 凡从接地点流入地下的电流即属于接地电流。凡从接地点流入地下的电流即属于接地电流。
4、系统一相接地可能导致系统发生短路，这时的接系统一相接地可能导致系统发生短路，这时的接地电流叫做接地短路电流，如地电流叫做接地短路电流，如0.4kV 系统中的单系统中的单相接地短路电流。在高压系统中，接地短路电流相接地短路电流。在高压系统中，接地短路电流可能很大，接到电流可能很大，接到电流500A 及以下的称及以下的称小接地短小接地短路电流系统；路电流系统；接地短路电流大于接地短路电流大于 500A 的称的称大接大接地短系统。地短系统。11/5/20224流散电阻和接地电阻流散电阻和接地电阻接地电流入地下后自接地体向四周流散这接地电流入地下后自接地体向四周流散这个自接地体向四周流散的电流叫做流散
5、电个自接地体向四周流散的电流叫做流散电流。流散电流在土壤中遇到的全部电阻叫流。流散电流在土壤中遇到的全部电阻叫做流散电阻。做流散电阻。接地电阻是接地体的流散电阻与接地线接地电阻是接地体的流散电阻与接地线的电阻之和。接地线的电阻一般很小，可的电阻之和。接地线的电阻一般很小，可忽视不计，因此，在绝大多数状况下可以忽视不计，因此，在绝大多数状况下可以认为流散电阻就是接地电阻。认为流散电阻就是接地电阻。11/5/20225 电电气气上上的的“地地”、对对地地电电压压和和对对地地电电压压曲曲线线 电电流流通通过过接接地地体体向向大大地地作作半半球球形形流流散散。因因为为半半球球面面积积与与半半径径的的平
6、平方方成成正正比比，半半球球的的面面积积随随着着远远离离接接地地体体而而快快速速增增大大，因因此此，与与半半球球面面积积对对应应的的土土壤壤电电阻阻随随着着远远离离接接地地体体而而快快速速减减小小，至至离离接接地地体体 20m 处处，半半球球面面积积已已达达 2500，土土壤壤电电阻阻己己可可小小到到忽忽视视不不计计。这这就就是是说说，可可以以认认为为在在离离开开接接地地体体 20m 以以外外，电电流流不不再再产产生生电电压压降降了了。或或者者说说，至至远远离离接接地地体体 20m 处处，电电压压几几乎乎降降低低为为零零。电电气气工工程程上上通通常常说说的的“地地”就就是是这这里的地，而不是接
7、地体四周里的地，而不是接地体四周 20m 以内的地。以内的地。11/5/20226 对对地地电电压压，即即带带电电体体与与大大地地之之间间的的电电位位差差，也也是是指指离离接接地地体体 20m 以以外外的的大大地地而而言言的的。简简洁洁地地说说，对对地地电电压压就就是是带带电电体体与与电电位位为为零零的的大大地地之之间间的的电电位位差差。明明显显，对对地地电电压压等等于于接接地地电电流流和和接接地地电电阻阻的乘积。的乘积。假假如如用用曲曲线线来来表表示示接接地地体体及及其其四四周周各各点点的的对对地地电电压压，这这种种曲曲线线就就叫叫做做对对地地电电压压曲曲线线。图图 3-1 所所示示的的是是
8、单单一一接接地地体体的的对对地地电电压压曲曲线线，明明显显，随随着着离离开开接接地地体体，曲曲线线渐渐渐渐变变平平，即即曲曲线线的的陡陡度度渐渐渐渐减减小。小。11/5/20227图图3-1 对地电压曲线对地电压曲线11/5/20228接触电动势和接触电压接触电动势和接触电压 接触电动势是指接地电流自接地体流接触电动势是指接地电流自接地体流散，在大地表面形成不同电位时，设备外壳散，在大地表面形成不同电位时，设备外壳与水平距离与水平距离 0.8m 0.8m 处之间的电位差。处之间的电位差。接触电压是指加于人体某两点之间的接触电压是指加于人体某两点之间的电压，如图电压，如图 3-1 3-1 所示。
9、当设备漏电，电流所示。当设备漏电，电流IEIE自接地体流入地下时，漏电设备对地电压自接地体流入地下时，漏电设备对地电压为为UEUE，对地电压曲线呈双曲线形态。，对地电压曲线呈双曲线形态。a a 触触及漏电设备外壳，其接触电压即其手与脚之及漏电设备外壳，其接触电压即其手与脚之间的电位差。假如忽视人的双脚下面土壤的间的电位差。假如忽视人的双脚下面土壤的流散电阻，接触电压与接触电动势相等。图流散电阻，接触电压与接触电动势相等。图 3-1 3-1 中中,a ,a 的接触电压为的接触电压为 Uc Uc。假如不忽视。假如不忽视脚下土壤的流散电阻，接触电压将低于接触脚下土壤的流散电阻，接触电压将低于接触电动
10、势。电动势。11/5/202291.2 接地分类接地分类接地接地正常接地正常接地故障接地故障接地工作接地工作接地安全接地安全接地11/5/202210工作接地：工作接地是指正常状况下有电流流过，工作接地：工作接地是指正常状况下有电流流过，利用大地代替导线的接地，以及正常状况下没有利用大地代替导线的接地，以及正常状况下没有或只有很小不平衡电流流过，用以维持系统平安或只有很小不平衡电流流过，用以维持系统平安运行的接地。运行的接地。平安接地：是正常状况下没有电流流过的起防止事平安接地：是正常状况下没有电流流过的起防止事故作用的接地，如防止触电的爱护接地、防雷接故作用的接地，如防止触电的爱护接地、防雷
11、接地等。故障接地是指带电体与大地之间的意外连地等。故障接地是指带电体与大地之间的意外连接，如接地短路等。接，如接地短路等。爱护接地：是一种技术上的平安措施，它是把故障爱护接地：是一种技术上的平安措施，它是把故障状况下可能呈现危急电压的金属部分同大地紧密状况下可能呈现危急电压的金属部分同大地紧密连接起来。连接起来。防雷接地：又叫过电压爱护接地，是指为限制过电防雷接地：又叫过电压爱护接地，是指为限制过电压危急影响而设的接地（如避雷针，避雷器）压危急影响而设的接地（如避雷针，避雷器）11/5/2022112电网接地运行方式及其平安性分析电网接地运行方式及其平安性分析电网种类很多。依据电压可分电网种类
12、很多。依据电压可分为为1000伏以上的高压电网和伏以上的高压电网和1000伏及伏及1000伏以下的低压电伏以下的低压电网；网；按电流种类可分为沟通电网和按电流种类可分为沟通电网和直流电网；直流电网；按相数可分为三相电网按相数可分为三相电网和单相电网；和单相电网；按用途可分为动力电按用途可分为动力电网、照明电网和专用电网等；按运网、照明电网和专用电网等；按运行方式可分为干脆接地电网、经阻行方式可分为干脆接地电网、经阻抗接地电网和不接地电网等。抗接地电网和不接地电网等。11/5/202212高压电网运行方式：高压电网运行方式：中性点干脆接地运行方式中性点干脆接地运行方式中性点经阻抗接地运行方式中性
13、点经阻抗接地运行方式中性点不接地运行方式中性点不接地运行方式低压电网运行方式：低压电网运行方式：中性点干脆接地运行方式中性点干脆接地运行方式中性点不接地运行方式中性点不接地运行方式 接地电网和不接地电网对出现的各种电气故障接地电网和不接地电网对出现的各种电气故障防护实力是不相同的。本节将重点探讨这两种低防护实力是不相同的。本节将重点探讨这两种低压电网的平安特征。压电网的平安特征。11/5/2022132.1 接地电网接地电网(工作接地工作接地)我国最常用的低压接地电网是用电我国最常用的低压接地电网是用电电压电压380/220 V（线电压（线电压 380V、相电、相电压压 220V），供电电压）
14、，供电电压 0.4/0.23 kV(线线电压电压 0.4 kV、相电、相电 压压 0.23 kV)的中性的中性点干脆接地的三相四线制电网。点干脆接地的三相四线制电网。380V用于动力设备，用于动力设备，220V用于照明设备和用于照明设备和单相设备。单相设备。11/5/2022142.1.1接地电网单相触电的危急性接地电网单相触电的危急性图3-2接地电网中的单相触电式中式中 U电网相电压电网相电压 Ro工作接地电阻工作接地电阻 Rd人脚下的土壤人脚下的土壤流散电阻流散电阻 Rs鞋的电阻鞋的电阻 Rr人体的电阻人体的电阻11/5/202215结论：结论：触电的危急性主要确定于触电的危急性主要确定于
15、Rs的大小。的大小。在接地电网中，单相触电的危急性是比较在接地电网中，单相触电的危急性是比较大的。大的。11/5/2022162.1.2接地电网抑制过电压的实力接地电网抑制过电压的实力过电压是指一切对电气设备或电过电压是指一切对电气设备或电气线路绝缘有危害的电压上升。电网中气线路绝缘有危害的电压上升。电网中出现过电压的缘由很多，依据造成过电出现过电压的缘由很多，依据造成过电压的缘由，过电压分可为外部过过电压压的缘由，过电压分可为外部过过电压和内部过电压。外部过电压主要有雷击和内部过电压。外部过电压主要有雷击过电压、雷电感应过电压、电磁感应过过电压、雷电感应过电压、电磁感应过电压和静电感应过电压
16、等；内部过电压电压和静电感应过电压等；内部过电压主要有操作过电压、谐振过电压以及变主要有操作过电压、谐振过电压以及变压器高压侵入低压等。压器高压侵入低压等。11/5/202217由于电网干脆接地，各种过电压都将受到确定的抑由于电网干脆接地，各种过电压都将受到确定的抑制。例：以变压器高压侵入低压为例来分析接地制。例：以变压器高压侵入低压为例来分析接地电网的平安性。电网的平安性。图图3-3 接地电网高压侵入低接地电网高压侵入低压压11/5/202218设高压设高压 10 kV 10 kV，低压低压 0.4 kV 0.4 kV，尽管高压相线对地电，尽管高压相线对地电压将近为压将近为 5800 V 5
17、800 V，但当高压侧意外与低压侧发生短，但当高压侧意外与低压侧发生短路时路时 ，由于，由于10 kV10 kV是不接地电网，单相接地电流是不接地电网，单相接地电流 Iad Iad 不超过不超过 20 2030 A30 A，如能限制，如能限制RN 4 RN 4，即可，即可限制低压中性点对地电压限制低压中性点对地电压UN UN 不超过不超过8080120V120V。结论：结论：由于接地电阻小（一般由于接地电阻小（一般RN 4 RN 4），因此，），因此，接地电网可大大地抑制过电压，减轻了触电的危急接地电网可大大地抑制过电压，减轻了触电的危急性，同时由于限制了各导体间产生过大的电位差，性，同时由于
18、限制了各导体间产生过大的电位差，也减轻了由放电火花所造成的火灾的危急性。但是，也减轻了由放电火花所造成的火灾的危急性。但是，该故障还是会影响到电气设备的正常运行，应刚好该故障还是会影响到电气设备的正常运行，应刚好解除。解除。11/5/2022192.1.3 接地电网单相接地的危急性接地电网单相接地的危急性 单相接地是电网最常见的故障之一。单相接地是电网最常见的故障之一。一相故障接地不仅破坏了电网的运行方式，一相故障接地不仅破坏了电网的运行方式，破坏了电气设备的平安运行，甚至损坏电气破坏了电气设备的平安运行，甚至损坏电气设备本身，还有可能危及人身平安。设备本身，还有可能危及人身平安。11/5/2
19、02220图图3-4 接地电网单接地电网单相接地相接地11/5/202221 故障接地电阻故障接地电阻 Rd Rd 一般不会低于一般不会低于 15 15，在工作，在工作接地电阻符合规定的条件下接地电阻符合规定的条件下(一般要求一般要求 R RN N 4)4)，可以把中性线对地电压可以把中性线对地电压Ud Ud 限制在限制在50V50V以下；以下；由于对地电压被抑制住了，这种电网在单相接由于对地电压被抑制住了，这种电网在单相接地时触电的危急性虽然增加，但增加不大。地时触电的危急性虽然增加，但增加不大。由于故障接地电流可达数安乃至数十安，这种由于故障接地电流可达数安乃至数十安，这种故障简洁被检测出
20、来，故障点也比较简洁确定。故障简洁被检测出来，故障点也比较简洁确定。11/5/202222结论：结论：（1 1）只只要要保保证证工工作作接接地地 RN RN 44，中中性性点点对对地地电电压压 Ud Ud 将将被被抑抑制制，各各相相对对地地电电压压变变更不大，触电的危急性增加不多；更不大，触电的危急性增加不多；（2 2）由由于于故故障障接接地地电电流流 Id Id 较较大大，单单相相接接地地故故障障易易被被检检测测出出来来，便便于于接接受受常常规规爱爱护护器器件，使故障状态时间缩短；件，使故障状态时间缩短；（3 3）虽虽然然触触电电的的危危急急性性增增加加不不大大，但但由由于于三三相相电电压压
21、的的不不平平衡衡，也也将将危危及及到到电电气气设设备的正常运行，应刚好解除故障。备的正常运行，应刚好解除故障。11/5/2022232.2 不接地电网不接地电网 除除 10 kV 及及 10 kV 以下的高压电网以下的高压电网多接受不接地电网外多接受不接地电网外,井下配电常接受井下配电常接受低压不接地电网。低压不接地电网。11/5/2022242.2.1 2.2.1 不接地电网单相触电危急性不接地电网单相触电危急性 如如图图3-5 3-5 所所示示，在在不不接接地地电电网网中中，单单相相触触电电时时流流过过人人体体的的电电流流只只能能通通过过电电网网各各相相对对地地绝绝缘缘阻阻抗抗成成回回路路
22、，绝绝缘缘阻阻抗抗是是各各相相与与大大地地之之间间的的等等效效应应阻阻抗抗，可可视视为为绝绝缘缘电电阻阻与与分分布布电电容的并联。容的并联。图图3-511/5/202225绝缘阻抗绝缘阻抗 Z Z 是绝缘电阻是绝缘电阻 R R 和分布电容和分布电容 C C 的并的并联阻抗。联阻抗。11/5/202226对于对地绝缘电阻较低，对地分布电容又很小的状对于对地绝缘电阻较低，对地分布电容又很小的状况，由于绝缘阻抗中的容抗比电阻大得多，可以况，由于绝缘阻抗中的容抗比电阻大得多，可以不考虑电容。这时，求得人体电压和人体电流分不考虑电容。这时，求得人体电压和人体电流分别为别为11/5/202227对于对地分
23、布电容较大，对地绝缘电阻很高的的状对于对地分布电容较大，对地绝缘电阻很高的的状况，由于绝缘阻抗中的电阻比容抗大得多，可以况，由于绝缘阻抗中的电阻比容抗大得多，可以不考虑电阻。这时，也可简化复数运算，求得人不考虑电阻。这时，也可简化复数运算，求得人体电压和人体电流分别为体电压和人体电流分别为11/5/202228由上列各式不难知道，在不接地电网中，单相触电由上列各式不难知道，在不接地电网中，单相触电的危急性取决于电网电压、电网对地绝缘阻抗和的危急性取决于电网电压、电网对地绝缘阻抗和人体电阻等三方面的因素。人体电阻等三方面的因素。11/5/202229例题：设不接地电网各相对地电压均为例题：设不接
24、地电网各相对地电压均为 220 V,220 V,各各相对地绝缘电阻均可视为无限大，各相对地电容相对地绝缘电阻均可视为无限大，各相对地电容均为均为 0.55 F 0.55 F，人体电阻为，人体电阻为 2000 2000，试推断单，试推断单相触电的危急性。相触电的危急性。在给定了人体电阻的状况下推断人体触电的危急在给定了人体电阻的状况下推断人体触电的危急性，必需求出流过人体的电流。将上述条件代入性，必需求出流过人体的电流。将上述条件代入对应公式可求得人体电流为：对应公式可求得人体电流为：通过这个例子的计算可以说明，不接地电网中单通过这个例子的计算可以说明，不接地电网中单相触电也有致命的危急，但与同
25、样电压的接地电相触电也有致命的危急，但与同样电压的接地电网相比，危急性较小。网相比，危急性较小。11/5/2022302.2.2 2.2.2 不接地电网抑制过电压的实力不接地电网抑制过电压的实力 由于电网与大地之间没有干脆的电气连由于电网与大地之间没有干脆的电气连接，在意外状况下可能产生很高的对地电压。以接，在意外状况下可能产生很高的对地电压。以变压器高压侵入低压为例。变压器高压侵入低压为例。11/5/202231当高压一相与低压中性点短路时，低压侧对地当高压一相与低压中性点短路时，低压侧对地电压将大幅度上升。设该变压器为电压将大幅度上升。设该变压器为 10/0.4 kV 10/0.4 kV
26、的变压器，则低压中性点对地电压的变压器，则低压中性点对地电压 UNO UNO 上升上升到将近到将近 5800 V 5800 V，由电压矢量图可知，由电压矢量图可知，Ua Ua 略高略高于于5800 V5800 V，Ub=Uc Ub=Uc 略低于略低于 5800 V 5800 V，这将给低，这将给低压系统的平安运行造成极大的威逼。压系统的平安运行造成极大的威逼。结论：结论：不接地电网抑制过电压的实力差，因此，不接地电网抑制过电压的实力差，因此，不接地电网中应当有有效的过电压爱护措施。不接地电网中应当有有效的过电压爱护措施。11/5/2022322.2.3 2.2.3 不接地电网单相接地的危急性不
27、接地电网单相接地的危急性 因为绝缘阻抗因为绝缘阻抗 Z 很大，接地电流很大，接地电流 Id 受到限制而很小。受到限制而很小。11/5/202233结论：结论：（1 1）在不接地电网中发生一相接地故障在不接地电网中发生一相接地故障时，三相电压将严峻不平衡，接地相对时，三相电压将严峻不平衡，接地相对地电压很低，另两相对地电压将上升到地电压很低，另两相对地电压将上升到接近线电压，这样大幅度的电压上升，接近线电压，这样大幅度的电压上升，不仅会增加单相触电的危急性，完全失不仅会增加单相触电的危急性，完全失去不接地电网单相触电危急性小的优越去不接地电网单相触电危急性小的优越性，而且还可能损坏电气设备的绝缘
28、，性，而且还可能损坏电气设备的绝缘，可能产生放电火花，增加火灾的危急性。可能产生放电火花，增加火灾的危急性。（2 2）由于故障接地电流由于故障接地电流 Id Id 很小，接很小，接地故障检测困难，这种接地故障可能潜地故障检测困难，这种接地故障可能潜藏下来藏下来,成为危急的隐患。因此，在比成为危急的隐患。因此，在比较重要的接地电网中，应当针对一相接较重要的接地电网中，应当针对一相接地故障装设绝缘监视装置。地故障装设绝缘监视装置。11/5/202234 本节对低压电网的运行方式进行了比较分析。接地本节对低压电网的运行方式进行了比较分析。接地电网的单相触电的危急性比不接地电网大，不接地电网电网的单相
29、触电的危急性比不接地电网大，不接地电网出现过电压的危急性和发生一相接地故障时的危急性比出现过电压的危急性和发生一相接地故障时的危急性比接地电网要大。这里所说的危急性是相对这两种电网而接地电网要大。这里所说的危急性是相对这两种电网而言的。无论接地电网还是不接地电网，出现以上故障时，言的。无论接地电网还是不接地电网，出现以上故障时，对人体来说都是致命的。对人体来说都是致命的。从平安角度考虑，接地电网在抑制过电压、减轻故从平安角度考虑，接地电网在抑制过电压、减轻故障条件下的触电危急性等方面有明显的优点。而且三相障条件下的触电危急性等方面有明显的优点。而且三相四线制线路能供应两组电压，同时供应动力和照
30、明用电，四线制线路能供应两组电压，同时供应动力和照明用电，大大节约了变配电设备，具有良好的经济性能。因此，大大节约了变配电设备，具有良好的经济性能。因此，我国和世界各国绝大部分都接受中性点干脆接地的三相我国和世界各国绝大部分都接受中性点干脆接地的三相四线制电网。四线制电网。11/5/202235 对于触电危急性大、过电压危急性不大、供对于触电危急性大、过电压危急性不大、供电连续性要求较高，同且电网对地绝缘水平高、电连续性要求较高，同且电网对地绝缘水平高、对地分布电容不大的场合，宜接受不接电网。在对地分布电容不大的场合，宜接受不接电网。在我国，这种电网主要用于矿井。对于配电范围较我国，这种电网主
31、要用于矿井。对于配电范围较大、用电设备数量大，对地绝缘阻抗难以保证、大、用电设备数量大，对地绝缘阻抗难以保证、过电压危害比较严峻的场合，应接受接地电网。过电压危害比较严峻的场合，应接受接地电网。就平安防护来讲，不同的电网应实行不同的防护就平安防护来讲，不同的电网应实行不同的防护方式，不同电网中的用电设备应实行不同种类的方式，不同电网中的用电设备应实行不同种类的平安防护措施。平安防护措施。11/5/2022363爱护接地与爱护接零爱护接地与爱护接零4爱护接地和爱护接零，也称爱护接地和爱护接零，也称接地爱护和接零爱护，虽然两者都接地爱护和接零爱护，虽然两者都是平安爱护措施，但是他们实现爱是平安爱护
32、措施，但是他们实现爱护的原理不同。简洁的说，爱护接护的原理不同。简洁的说，爱护接地是将故障电流引入大地，爱护接地是将故障电流引入大地，爱护接零是将故障引入系统，促使爱护装零是将故障引入系统，促使爱护装置快速动作而切断电源。置快速动作而切断电源。11/5/2022373.1 爱护接地作用及原理分析爱护接地作用及原理分析3.1.1 在不接地配电网中，当一相碰壳时，接在不接地配电网中，当一相碰壳时，接地电流地电流 IE 通过人体和配电网对地绝缘阻抗通过人体和配电网对地绝缘阻抗构成回路。构成回路。(与不接地电网单相触电作比较与不接地电网单相触电作比较)11/5/202238 假如设备外壳不接地，依据等
33、值电路，不难假如设备外壳不接地，依据等值电路，不难求得人体承受的电压和流过人体的电流分别为求得人体承受的电压和流过人体的电流分别为 假如设备外壳有接地爱护，依据等值电路，假如设备外壳有接地爱护，依据等值电路，不难求得人体承受的电压和流过人体的电流分不难求得人体承受的电压和流过人体的电流分别为别为11/5/202239由于由于 人体经过的电流将大大减小人体经过的电流将大大减小电流安排关系电流安排关系例如，在前面第一章第四节的例题中流过人体的例如，在前面第一章第四节的例题中流过人体的电流就是在没有爱护接地状况下得到的，其大小电流就是在没有爱护接地状况下得到的，其大小为为64.8mA64.8mA，如
34、有爱护接地，且接地电阻，如有爱护接地，且接地电阻RE=4RE=4，则人体电流减小为，则人体电流减小为2.3mA 2.3mA。11/5/202240 上述做法，即将在故障状况下可能呈现危上述做法，即将在故障状况下可能呈现危急对地电压的金属部分经接地线、接地体同大急对地电压的金属部分经接地线、接地体同大地紧密地连接起来，把故障电压限制在平安范地紧密地连接起来，把故障电压限制在平安范围以内的做法就称为爱护接地。围以内的做法就称为爱护接地。在不接地配电网中，仅当其对地绝缘阻抗在不接地配电网中，仅当其对地绝缘阻抗较高，单相接地电流较小，才有可能通过爱护较高，单相接地电流较小，才有可能通过爱护接地把漏电设
35、备故障对地电压限制在平安范围接地把漏电设备故障对地电压限制在平安范围之内。之内。11/5/2022413.1.2 3.1.2 在接地配电网中，在接地配电网中，当一相碰壳时，接地电流当一相碰壳时，接地电流 IE IE 通过人体和配电网中兴电阻抗构成回路。通过人体和配电网中兴电阻抗构成回路。(与与接地电网单相触电作比较接地电网单相触电作比较)11/5/202242在接地的配电网中，假如电气设备没有实行任何防在接地的配电网中，假如电气设备没有实行任何防止间接接触电击的措施，则漏电时触及该设备的止间接接触电击的措施，则漏电时触及该设备的人所承受的接触电压可能接近相电压，其危急性人所承受的接触电压可能接
36、近相电压，其危急性大于不接地的配电网中单相电击的危急性。大于不接地的配电网中单相电击的危急性。假照实行爱护接地，一相漏电，则故障电流主要经假照实行爱护接地，一相漏电，则故障电流主要经接地电阻接地电阻RE RE 和工作接地电阻和工作接地电阻 RN RN 构成回路。漏电构成回路。漏电设备对地电压和零线对地电压分别为：设备对地电压和零线对地电压分别为：由于由于RERE和和RNRN同在一个数量级。二者都可能同在一个数量级。二者都可能远远超过平安电压，人触及漏电设备或触及远远超过平安电压，人触及漏电设备或触及零线都可能受到致命的电击。零线都可能受到致命的电击。11/5/202243另一方面，由于故障电流
37、主要经另一方面，由于故障电流主要经RERE和和RNRN构成回路，构成回路，如不计及带电体与外壳之间的过渡电阻，其大小如不计及带电体与外壳之间的过渡电阻，其大小为为由于由于RERE和和RNRN都是欧姆级的电阻，因此，都是欧姆级的电阻，因此，IE IE 不行能太不行能太大。这种状况下，一般的过电流爱护装置不起作大。这种状况下，一般的过电流爱护装置不起作用，不能刚好切断电源，使故障长时间持续下去。用，不能刚好切断电源，使故障长时间持续下去。11/5/2022443.2 爱护接零作用及原理分析爱护接零作用及原理分析3.2.1 基本概念基本概念中性线中性线火线火线零线：零线：爱护零线爱护零线工作零线工作
38、零线爱护接零：将电气设备在正常状况下不带电爱护接零：将电气设备在正常状况下不带电的金属部分与配电网中性点之间金属性的连的金属部分与配电网中性点之间金属性的连接，亦即与配电网爱护零线接，亦即与配电网爱护零线(爱护导体爱护导体)的紧的紧密连接。这种做法就是爱护接零密连接。这种做法就是爱护接零11/5/202245由于相零回路阻抗很小，当设备金属外壳漏电时，由于相零回路阻抗很小，当设备金属外壳漏电时，通过设备外壳形成该相对零线的单相短路，短通过设备外壳形成该相对零线的单相短路，短路电流路电流 ISS ISS能促使线路上的短路爱护元件快速能促使线路上的短路爱护元件快速动作，从而把故障部分设备断开电源，
39、消退电动作，从而把故障部分设备断开电源，消退电击危急。击危急。3.2.2 爱护接零作用及原理分析爱护接零作用及原理分析11/5/2022463.2.3 3.2.3 爱护接零系统速断和限压的要求爱护接零系统速断和限压的要求在接零系统中，单相短电流越大，爱护元件动作越在接零系统中，单相短电流越大，爱护元件动作越快；反之，动作越慢。单相短路电流确定于配电快；反之，动作越慢。单相短路电流确定于配电网电压和相零线回路阻抗。稳态单相短路电流网电压和相零线回路阻抗。稳态单相短路电流 ISSISS按下式计算按下式计算:式中:U 配电网相电压；ZL 相线阻抗；ZPE 爱护零线阻抗；ZE 回路中电器元件阻抗；ZT
40、 变压器计算阻抗；Z 相零线回路阻扰，Z=ZL+ZPE+ZE+ZT。11/5/202247明显，相零线回路阻抗不能太大，以保证发生漏电明显，相零线回路阻抗不能太大，以保证发生漏电时有足够的单相短路电流时有足够的单相短路电流 ，迫使线路上的爱护元，迫使线路上的爱护元件快速动作。件快速动作。就电流对人体的作用而言，电流通过人体的持续时就电流对人体的作用而言，电流通过人体的持续时间越长，致命的危急性越大，引起心室抖动所须间越长，致命的危急性越大，引起心室抖动所须要的电流越小。因此，确定速断爱护的动作时间要的电流越小。因此，确定速断爱护的动作时间应当同时考虑可能的接触电压。应当同时考虑可能的接触电压。爱护接零不仅起过电流速断爱护作用，还能降低漏爱护接零不仅起过电流速断爱护作用，还能降低漏电设备对地电压。由接零等值电路可以求出爱护电设备对地电压。由接零等值电路可以求出爱护装置动作前漏电设备对地电压为装置动作前漏电设备对地电压为11/5/202248应当指出，与不接地配电网不同，在这里欲将漏电应当指出，与不接地配电网不同，在这里欲将漏电设备对地电压限制在某一平安范围内是困难的。设备对地电压限制在某一平安范围内是困难的。为了实现爱护接零要求，可以接受一般过电流爱为了实现爱护接零要求，可以接受一般过电流爱护装置或剩余电流爱护装置。护装置或剩余电流爱护装置。11/5/202249