接地与接零详细说明..xls

接地和接零接地和接零的基本目的有两条,一是按电路的工作要求需要接地;二是为了保障人身和设备安全的需要接地或接零。按其作用可分为四种。 ; ; ; 。那么什么是工作接地呢? 在采用 380/220V 的低压电力系中,一般都从电力变压器引出四根线,即三根相线和一根中性线,这四根兼做动力和照明用。动力用三根相线,照明用一根相线和中性线。在这样的低压系统中,考虑当正常或故障的情况下,都能使电气设备可靠运行,并有利人身和设备的安全,一般把系统的中性点直接接地,如图-1中的 R。即为工作接地。由变压器三线圈接出的也叫中性线即零线,该点就叫中性点。 AA工作接地的作用有两点,一是减轻一相接地的危险性;稳定系统的电位,限制电压不超过某一范围,减轻高压窜入低压的危险。工作接地是如何减轻一相接地的危险性的呢? 如图-2所示,如果电网的中性点不接地,当有一相碰地时,接地电流不大,设备仍可运行,故障可能长时间存在,但这时电流通过设备 CBB和人体回到零线而构成回路,这是很危险的。应当看到,发生上述故 C障时,不只是某一接零设备处在危险状态,而是由该变压器供电的所 R。有接零设备都处在危险状态中,同时,没有碰地的两相对地电压显著图-1升高,大大增加触电的危险。如果是如图-3那样,变压器的中性电直地 Rc Id Rd 图-2中性点不接地时一相碰地图-3中性点接地时一相碰地接接地,即变压器有工作接地,上述危险就可减轻或基本消除,这时,接地电流 ID主要通过碰地处接地电阻 Rd和工作接地电阻 Rd构成回路,接零设备对地电压为: Uo=IdR=U/Rd+Ro*R 。(式-1)由此可见,减少 R。可限制 U。在某一安全范围以内。那么,工作接地是如何稳定系统电位的呢?如图-4所示,高压为 10千伏电网,低压为 10KV 380/220V 380/220 伏电网,当绝缘损坏时,高压电意外窜入低压边时,整个低压系统对地电压都将升高, 如果低压系统不接地,其对地电压可升高到数千伏,这对大量接触低压设备的工作人员是非常危险的。如果象图-4示那样,低压边中性点直〒〒〒接接地,则低压边对地电压将受到工作接地电地阻的限制,不会太高。这时,高压接地电流 Icd U。通过低压工作接地和高压线路对地分布电容构 r。成回路。低压零线对地电压 Uo=Idro (式-2) Icd 一般情况下,要求在发生高压窜入低压时 U。不图-4中性点接地对高压窜入低压的防护作用得超过 120 伏,这就要求工作接地电阻: ro≤ 120/Icd (式- 3),对于中、小容量的 10千伏电网,高压接地电流一般不超过 30安,r。≤4欧姆是能满足上述要求的。说完了工作接地,说说保护接地,什么是保护接地呢? 保护接地就是电气设备在正常运行的情况下,将不带电的金属外壳或构架用足够粗的金属线与第一页设设备接地体可靠地连接起来,以达到在相线碰壳时保护人身安全,这种接地方式就叫保护接地,对于保护接地电阻值的要求是:R。<4欧姆。该接地方式适用于三相电源中性点不接地的供电系统和单相安全电压的悬浮供电系统的一种安全保护方式。这种系统必须有独立的变压器供电,具体的应用场合,矿山地下作业,有爆炸危险的化工单位,以及其他高度危险环境的供电场所。图-5即为保护接地的示意图。 A保护接地的工作原理是什么? B如图-6所示,在不接地的低压系统种,当 C一相碰壳时,接地电阻 Id通过人体和电网对地绝缘阻抗形成回路。如各相对地绝缘阻抗相等,运用电工学的方法,可求得漏电设备的对地电压: Ud=3URr/3Rr+Z( 式-4)。式中:U--电网电压地 Rr--人体电阻;Z--电网每相对地绝缘阻抗。 R。图-5保护接地电网对地绝缘阻抗 Z由电网对地分布电容和对地绝缘电阻组成,并可看作式二者的并联。一般情况下,绝缘电阻大于分布电容的容抗,如果把绝缘电阻看作式无限大,Z Id 则对地电压: Ud=3URr/3Rr - JXc=3URr/ √ 9Rr 2 +1/ ω 2c 2 (式-5)式中:C--每相对地分布电容; Xc=1/wc; ω=2л?地 Rr 电源角频率。当电网对地绝缘正常时漏电的设备对地电压很 Id 低,但当电网绝缘性能显著下降,或电网分布很广时,对图-6不接地危险性示意图地电压可能就会上升到危险的程度。这就由必要采取图-7所示的保护接地措施。有了保护接地以后,漏电设备对地电压主要决定于保护接地电阻 Rb的大小。由于 Rb和 Rr并联,且 Rb﹤ Rr,可以近似的认为对地电压: Ud=3URb/3Rb+Z (式-6)。又因 Rb﹤ Z,所以设备对地电压大大降低。只要适当控制 Rb的大小,即 Z Id可限制漏电设备对地电压在安全范围内。例如,对于长度 1KM 的 380V 电缆电网,如人体电