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1、电气设备的接地与接零接地和接零是电气防火、安全技术重要的研究内容。美国加利福 尼亚州编辑的工业电气事故统计资料指出,可靠的接地设施能够消除 人身事故;火灾保险公司在总结工业经验时也指出,工业设施中大约 有15%的火灾起源于电气系统,而采用更可靠的接地装置便能有效 地减少火灾危险。所谓接地,就是电气设备的任何部分与土壤间作良好的连接。在 这里,接地系统按其设备和作用可分为保护接地、工作接地、保护接 零和重复接地4种。在正常或事故状态下,为了保证电气设备可靠运 行,而将电力系统中某一点进行接地,无论是直接接地或经特殊装置 接地均称工作接地;当电气设备与带电部分相绝缘的金属外壳由于绝 缘破坏可能带电
2、,造成触电事故,为了防止这种触电的危险而将金属 外壳或构架同接地体之间作良好的连接,使设备外壳保持和大地同为 零电位,称之为保护接地;如果将与带电部分相绝缘的金属外壳或构 架与中性点直接接地系统中的零线连接,称为保护接地;如果将与带 电部分相绝缘的金属外壳或构架与中性点直接地系统中的零线连接, 称为保护接零;将零线的一点或几点再次与地作金属性连接,称为重 复接地,总而言之,无论是接地和接零,其目的不外乎有两个:一是 电气设备在任何范围内,它的金属外壳及其靠近它垢金属结构都始终 保持低电位,以防触电危险,确保人身安全。二是提供可靠的电气通 路。就是在接地短路电流通过时也不会有火花或其它明显的过热
3、现象, 以避免易燃物质或气体引燃,造成火灾危险。在这里,我们主要谈一下接于380伏/ 220伏三相四线制电线系 统的电气设备在系统中性点接地时的安全保护问题。对于中性点接地 的接零系统,设备外壳必须采取接零保护。这是因为当电器设备的外 壳接到零线上时,若发生碰壳短路,电流将由设备外壳、零线、相线 构成闭合回路。由于3种物质的合成电阻很小,从而使短路电流很大, 常常大于3倍的熔丝额定电流,使保护设备迅速动作,故障设备从线 路中切断,即使在故障期间,人体若触及设备外壳,由于人体与设备 形成并联回路,而人体的电阻远大于三者的合成电阻,从而使通过人 体的电流很小,也不会发生触电危险。在中性点接地的接零
4、系统中, 如果设备外壳未接地也未接零,当电气设备绝缘损坏,使外壳带电, 此时漏电流较少,不足以使熔断器熔断,设备外壳上长期存在电压, 而人体一旦触及外壳,就会有电流通过人体。由于人体电阻(800 1000 )大于接地电阻(一般为4 )对于220V的相电压。此时通过 人体的电流为0. 22A,远远超过人体允许的安全电流(50mA),因 而有触电危险;如果仅有设备外壳接地,当电器设备发生单相接地短 路时,所产生的短路电流不足以使过流继电器动作,从而使单相接地 故障电流持续存在,线路也不会跳闸。设备在持续电流作用下发热, 并且使设备外壳存在对地电压,其实两相也承受了过电压。这样系统 在过电压下运行,
5、不仅使绝缘程度下降,而且人体一旦触及外壳也会 有触电危险。这样看来,仅有接零系统也是不够安全的。为了使保护 接零系统处于最佳的安全状态,还必须对零线进行重复接地。这样当 接零电气设备发生单相短路时,在保护动作的一段时间,短时电流将 大都通过零线,小部分通过重复接地和工作接地,这一部分接地电阻 上的电压就是设备对地电压。与纯零系统相比,设备对地电压减少, 安全性提高了。因此,在架空线路和工厂电缆敷设时常采用重复接地 的方式。这里还必须强调指出几点:保护接零只能用地中性点直接接地系统中。若在无中性点接地的 系统采用接零保护,一旦电气设备发生单相接地短路时,故障电流会 通过设备、人体回到零线构成回路
6、。这时的故障电流线路保护不动作, 电流可能长期存在,对人身和所有设备会造成伤亡和过热危险。在接零系统中,不能采用有的设备接地有的设备接零的不合理连 接方式。众所震惊的美国内华达州的拉维斯加维市的米高梅大旅社火 灾便是由于系统接地零混乱而酿成85人死亡、损失5千万美元的悲 剧。非直接接地系统中设备不能单纯接地。对于380 / 220V系统中的零线和具有接零要求的单相设备不允许 装设开关和熔断器,如果装设自动开关,只有当过流脱口器动作后能 同时切断相线时,才允许在零线上装设过流脱口器。目前,家用电器的电源一般都是单相220V电源,插头采用三脚插 头,其中一端头接地。如果仅采用两个插头,而认为另一个插头无用 而废除,那么一旦电器带电绝缘外壳破损,势必会造成不应有的损失。 因此,为避免发生危险,电气设备必须实行接地接零保护。