电气设备接地和接零的作用

1、本文格式为Word版，下载可任意编辑电气设备接地和接零的作用 1.爱护接地的作用（1）三相三线中性点不接地系统中的电气设备若没有实行爱护接地，当电气设备一相绝缘损坏漏电使金属外壳带电时，操作人员误触及漏电设备，故障电流将通过人体和线路对地绝缘阻抗构成回路，如图1（a） 所示。绝缘阻抗是绝缘电阻和分布电容的并联组合，其接地电流的大小与线路绝缘的好坏、分布电容的大小及电网对地电压的凹凸成正比。线路的绝缘越坏，对地分布电容越大、电压越高、触电的危急性越大。若漏电设备已实行爱护接地措施时，故障电流将会通过接地体流散，流过人体的电流仅是全部接地电流中的一部分，如图1（b） 所示。图1 爱护接地原理在两条

2、通路中，电流的安排关系可表示为Ir/Ie=Re/RrIe=Ie+Ir式中 Ir流经人体的电流；Ie流经接地体的电流；Re接地电阻；Rr人体电阻；Ie接地电流。从式中可以看出，接地电阻 Re 越小，流过人体的电流 I也越小。因此，只要掌握接地电阻值在肯定范围内，就能减轻人身触电的危急。所以，保证最小的接地电阻是很重要的，在电气设备施工和运行时期内，均应保证接地电阻不大于设计或规程所规定的接地电阻值，否则是不能充分起到爱护作用的。（2）三相四线制中性点直接接地系统中的电气设备如不实行爱护接地或接零的措施，一旦电气设备漏电，人体误触及漏电设备外壳时，加在人体的接触电压为相电压 （220V），接地短路

3、电流通过人体电阻 Rr与变压器工作接地电阻 RN组成串联电路，通过人体的接地电流通为Ir=URr+RN式中 Ir流经人体的电流；U漏电设备外壳对地电压 （220V）；Rr人体电阻；RN变压器中性点接地电阻。变压器中性点的工作接地电阻，一般规定在 4 以下，如人体电阻取 800，则通过人体的电流为Ir=U/（Rr+RN）=220（800 +4）A =0.274A =274mA这样大的电流通过人体足以使人致命，是特别危急的。若漏电设备已采纳爱护接地时，则人体电阻和爱护接地电阻并联。由于人体电阻比爱护接地电阻大得多，接地短路电流绝大部分从接地电阻上通过，减轻了对人体触电损害程度，如图2所示。现假设工

4、作接地电阻 RN和爱护接地电阻 R都为4，电气设备一相绝缘破坏，接地短路电流为Ie=U/（RN+RrRe（Rr+Re）=220/（4 +3.98）A =27.57A通过人体的电流为Ir=（220 -27.57 ×4）800A =0.137A =137mA 图2 中性点直接接地系统采纳爱护接地时人体触及漏电设备外壳示意从上述分析可知，中性点直接接地的电网采纳爱护接地虽比没有爱护接地时触电的危急性有所减小，但通过人体的接地短路电流仍有可能使人致命，因此，在三相四线制中性点直接接地的低压配电系统中，电气设备如采纳爱护接地，依据国际IEC 标准应装设漏电爱护器。2.爱护接零的作用采纳爱护接零

5、时，电气设备的金属外壳直接与低压配电系统的零线连接在一起。当其中任何一相绝缘损坏而使外壳带电时，形成相线和零线短路。由于相零回路阻抗很小，所以短路电流很大，使线路上的爱护装置（如断路器、熔断器等） 快速动作，切除故障设备的电源，从而起到防止人身触电的爱护作用，并削减设备损坏的机会。3.重复接地的作用（1）减轻零线断线时的触电危急如零线没有采纳重复接地时发生零线断线，而且在断线后面的某一电气设备又发生一相碰壳接地短路故障，故障电流通过触及漏电设备的人体和变压器的工作接地构成回路。由于人体电阻比工作接地电阻 RN 大得多，所以人体几乎承受了全部相电压，造成严峻的触电危急。当零线采纳了重复接地后，这

6、时接地短路电流通过重复接地电阻 Re 和 RN 形成回路。（ Ue= IeRe；在断线以前，电气设备外壳对地电压为Ue=IeRN。由于 Ue 和 Ue都小于相电压，所以降低了触电危急程度。（2）降低漏电设备外壳的对地电压当没有采纳重复接地时，一旦发生设备漏电时，设备外壳对地电压 Ue 等于单相短路电流 Ie 在零线电阻上产生的压降 UN，即 Ue= UN；当采纳了重复接地后，设备外壳对地电压仅为零线压降 UN的一部分；即UeRe（RN+Re）UN式中 Ue设备对地电压；Re重复接地电阻；RN中性点接地电阻；UN零线上的电压降。（3）缩短故障持续时间 当发生碰壳接地短路时，由于重复接地在短路电流

7、返回的途径上增加了一条并联支路，使单相短路电流增大，加速了线路爱护装置的动作，缩短了故障持续时间。（4）改善配电线路的防雷 架空线路零线上的重复接地，对雷电流具有分流作用，因此有利于防止雷电过电压。4.过电压爱护的作用对于直击雷，避雷装置 （包括过电压爱护装置在内） 促使雷云正电荷和地面感应负电荷中和，以防止雷电的产生。对于静电感应雷，感应产生的静电荷，其作用是快速地把它们导入地中，以防止静电感应过电压。对于电磁感应雷，防止感应出特别高的电动势，避开产生火花放电或局部发热，造成易燃或易爆物品燃烧爆炸的危急。5.防静电接地的作用设备移动或物体在管道中流淌，因摩擦产生静电，它聚集在管道、容器和储罐加工设备上，形成许多电位，对人身平安及对设备和建筑物都有危急。作静电接地后，一旦静电产生就导入地中，以消退其聚集的可能。6.工作接地的作用在工作和事故状况下，保证电气设备牢靠地运行，降低人体的接触电压，快速切断故障设备。电气系统中，电力变压器中性点接地，避雷器组的引出线端接地等均等于工作接地。7