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为什么必须分清“保护接地”与“保护接零”

                               

      所谓的保护接地保护接零,都是出于三相四线制和三相五线制系统中,对触电防护的考虑,设计者在力所能及的情况下,应该使设备漏电时施加于触电者的接触电压尽量小,故障持续时间尽量短。

      而我们常常纠结的是三相系统中,保护接地和保护接零的方案取舍和性能比较,尤其是有用接地保护替代接零保护的,对安全用电有着极大的危害。

      作为电力人,多掌握些触电防护知识是很有必要的!

1、概念

      (1)保护接地:电气设备的导体部分或者外壳用足够容量的金属导线或导体可靠的与大地连接,当人体触及带电外壳时,人体相当于接地电阻的一条并联支路,由于人体电阻远远大于接地电阻,所以通过人体的电流将会很小,避免了人身触电事故。


      (2)保护接零:电气设备在正常情况下,不带电的金属部分与零线做良好的金属或者导体连接。当某一相绝缘损坏致使电源相线碰壳,电气设备的外壳及导体部分带电时,因为外壳及导体部分采取了接零措施,该相线和零线构成回路。由于单相短路电流很大,使线路保护的熔断器熔断。从而使设备与电源断开,避免了人身触电伤害的可能性。


2、适用范围

      (1)保护接地:适用于中性点不接地的三相电源系统中。

      (2)保护接零:适用于中性点接地的三相电源系统中(一些民用三相四线中性点接地系统也采用保护接地,但必须是配合带有漏电保护的开关使用)。

3、保护原理及危害分析

      (1)在中性点不接地系统中:当人体触及电气设备的导体部分或者外壳时,人体相当于一个与接地电阻并联支路的一个大电阻。若按人体电阻值1000Ω(通常人体电阻值为1000~2000Ω)计算,设备外壳所带电压为220V时,那么无保护接地时流经人体的电流为:Ir=220/Rr=220mA(人体可以承受的最大交流电流/交流摆脱电流为10mA)。


      (2)在中性点接地系统中:在380V/220V三相四线制电源中性点直接接地的配电系统中,只能采用保护接零,采用保护接地则不能有效地防止人身触电事故的发生。

      若采用保护接地,电流中性点接地电阻按4Ω考虑,而电源电压为220V,那么当电气设备的绝缘损坏使电气设备的外壳带电时,则中性点接地电阻与接地电阻之间的电流为:Ir=220/(R0+Rd)=220/(4+4)=27.5A。

      熔断器的额定电流是根据电气设备的要求选定的,如果设备的容量较大,为了保证设备在正常情况下的运行。所选熔体的额定电流将会随之增大。

      如果在27。5A的接地短路电流作用下保护不动作,外壳带电的电气设备不能立即脱离电源,设备导体或者金属外壳会长期存在对地电压Ud=27。5×4=110V。