电工操作轻松入门
上QQ阅读APP看本书,新人免费读10天
设备和账号都新为新人

1.3 保护接地

1.3.1 接地的基本概念

所谓接地,就是将设备的某一部位经接地装置与大地紧密连接起来。接地分为工作接地和保护接地两类,见表1-3。

表1-3 接地的分类

1.3.2 保护接地

所谓保护接地,就是将电气设备在故障情况下可能出现危险对地电压的金属部分(如外壳等)用导线与大地作电气连接。保护接地是把故障情况下可能呈现危险的对地电压的导电部分同大地紧密地连接起来。只要适当控制保护接地电阻大小,即可限制漏电设备对地电压在安全范围内。凡由于绝缘破坏或其他原因可能呈现危险电压的金属部分,除另有规定外,均应接地。

如果电气设备没有保护接地,当其某一部分的绝缘损坏时,外壳将带电,同时由于线路与大地间存在电容,人体触及此绝缘损坏的电气设备的外壳,将遭受触电危险。对电气设备实行保护接地后,接地短路电流将同时沿接地体和人体两条通路通过。如图1-16所示,在不接地配电网中,当一相碰壳时,接地电流I E通过人体和配电网对地绝缘阻抗构成回路。在不接地配电网中,单相电击的危险性决定于配电网电压、配电网对地绝缘电阻和人体电阻等因素。

图1-16 不接地电网中的回路原理图

1.3.3 接地线

交流电气设备应优先利用自然导体作接地线。在非爆炸危险环境,如自然接地线有足够的截面积,可不再另行敷设人工接地线。如果车间电气设备较多,宜敷设接地干线。

各电气设备外壳分别与接地干线连接,而接地干线经两条连接线与接地体连接;各电气设备的接地支线应单独与接地干线或接地体相连,不应串联连接。接地线的最小尺寸不得小于表1-4规定的数值。选用时,一般应比表中数值选得大一些。接地线截面应与相线载流量相适应。

表1-4 低压电气设备外露铜、铝接地线截面积  mm2

我国过去生产的电工产品,其接地线都是以黑色为标志,这种标志已被淘汰。目前,我国已执行国际标准,采用黄、绿双色绝缘线作为保护接地线。黄、绿双色是国际电工委员会规定的保护接地线专用色标,已为国际通用。我国亦在相应标准中明确规定使用这一色标。

日本、西欧一些国家采用单一绿色作为保护接地线,而我国出口这些国家的某些电工产品也用单一绿色线作为保护接地线。如果使用这些出口转内销的电工产品,必须注意不要接错。

1.3.4 接地电阻

(1)低压设备接地电阻

在380V不接地低压系统中,单相接地电流很小,为限制设备漏电时外壳对地电压不超过安全范围,一般要求保护接地电阻R E≤4Ω。

当配电变压器或发电机的容量不超过100kV·A时,由于配电网分布范围很小,单相故障接地电流更小,可以放宽对接地电阻的要求,取R E≤10Ω。

(2)高压设备接地电阻

① 小接地短路电流系统。如果高压设备与低压设备共用接地装置,要求设备对地电压不超过120V,其接地电阻不应超过10Ω。

② 大接地短路电流系统。在大接地短路电流系统中,由于接地短电流很大,很难限制设备对地电压不超过某一范围,而是靠线路上的速断保护装置切除接地故障。要求其接地电阻为:

  (1-1)

但当接地短路电流I E>4000A时,可采用R E≤0.5Ω。