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電工基礎(chǔ)知識:保護(hù)接地、保護(hù)接零、重復(fù)接地

2024.10.24

電氣設(shè)備的使用和維護(hù)中,保護(hù)接地、保護(hù)接零、重復(fù)接地是非常重要的概念。這些概念都是為了確保電氣設(shè)備的安全性能而存在的。這3個絕對不能忘得電工基礎(chǔ)知識,99%的電工都栽過跟頭!

 

一、保護(hù)接地

 

保護(hù)接地是將電氣設(shè)備的金屬外殼或其他導(dǎo)電部分連接到接地電源的方法。通過將設(shè)備的導(dǎo)電部分與接地線路相連接,可以防止設(shè)備發(fā)生漏電和電擊事故,并將電氣設(shè)備的電荷釋放到地面。同時,保護(hù)接地也可以防止設(shè)備受到外部電磁干擾的影響,確保設(shè)備的正常運(yùn)行。

 

保護(hù)接地是指配電系統(tǒng)中電氣裝置的外露可導(dǎo)電部分與地進(jìn)行連接。比如,TT系統(tǒng)中保護(hù)接地是指電氣裝置的外露可導(dǎo)電部分與大地進(jìn)行連接,該地與系統(tǒng)接地中地是相互獨立的;TN系統(tǒng)中保護(hù)接地是指電氣裝置的外露可導(dǎo)電部分與PEN線或者PE線進(jìn)行連接。電氣設(shè)備進(jìn)行保護(hù)接地的目的是降低氣裝置的外露可導(dǎo)電部分在發(fā)生故障后的接觸電壓或者對地電壓。如果電氣設(shè)備沒有做保護(hù)接地發(fā)生故障情況下,設(shè)備外露可導(dǎo)電部分上的接觸電壓為220V,人體觸摸到發(fā)生電擊死亡的幾率很大。如果做了保護(hù)接地情況下,人體電阻與保護(hù)接地電阻并聯(lián),人體電阻遠(yuǎn)大于保護(hù)接地電阻,所以流過人體電流會變小。保護(hù)接地對于電氣安全十分必要,對于Ⅰ類電氣設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分必須接地。

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二、保護(hù)接零

 

保護(hù)接零是將電氣設(shè)備的零線連接到接地電源的方法。在電氣設(shè)備的正常使用中,電流通常會從相線流向負(fù)載,然后再通過零線回流到電源。如果在這個過程中,零線受到了損壞或斷開,那么電流可能會流向其他的導(dǎo)電部分,導(dǎo)致漏電和電擊事故的發(fā)生。通過保護(hù)接零,可以確保零線的連通性,防止漏電和電擊事故的發(fā)生。保護(hù)接零舉措同樣是將電氣設(shè)備在正常情況下不帶電的金屬外殼或金屬構(gòu)架用導(dǎo)體于電網(wǎng)內(nèi)中性線(零線)緊密連接。保護(hù)接零舉措的作用是:一旦電氣設(shè)備的絕緣被擊穿,便會在保護(hù)接零網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中形成阻抗很小的短路回路,近而產(chǎn)生很大的短路電流,促使網(wǎng)路中的保護(hù)裝置在規(guī)定的時間內(nèi)切斷故障電路,以確保電路故障擴(kuò)大化。保護(hù)接零舉措實用于三相四線制中性點直接接地的低壓供電系統(tǒng)中。

 

保護(hù)接零的作用包括:

 

防止漏電:通過保護(hù)接零,可以確保零線的連通性,防止電流從其他的導(dǎo)電部分流向人體或其他物體。

防止電擊事故:在電氣設(shè)備發(fā)生故障或漏電時,保護(hù)接零可以防止電流流向其他的導(dǎo)電部分,導(dǎo)致電擊事故的發(fā)生。

保護(hù)設(shè)備:保護(hù)接零可以減少設(shè)備的電阻,降低漏電和電擊事故的風(fēng)險。

 

為什么有時候必須是保護(hù)接地,有時候又必須是保護(hù)接零?

 

這個就要看具體情況了,如果有條件,當(dāng)然采用保護(hù)接零系統(tǒng)最安全可靠。但是很多時候,為了節(jié)約成本,采用保護(hù)接地也可以保證安全。

 

比如用電設(shè)備離電源非常遠(yuǎn),而且用電設(shè)備比較分散。如果采用接零保護(hù)系統(tǒng),那需要多一條線,比如火線、中性線、地線。因為距離遠(yuǎn)、負(fù)荷分散、線路長,多一條線意味著成本會大幅度上升,這個時候就可以采用保護(hù)接地+漏電開關(guān)來實現(xiàn)安全防護(hù)。也就是直接給用電設(shè)備拉一條火線和一條零線,然后就地做一個接地裝置并引出地線。

 

三、重復(fù)接地

 

在保護(hù)接零系統(tǒng)中,如果只在電網(wǎng)中性點處采用單點接地舉措是不夠安全的,為此還必須在電網(wǎng)零線上一處或多處通過接地裝置與大地再次連接,即形成重復(fù)接地舉措。那么如此大費(fèi)周章的重復(fù)接地舉措有何作用?其實重復(fù)接地舉措的主要功用集中在以下四個方面:

 

①、降低漏電故障設(shè)備的對地電壓

假設(shè)無重復(fù)接地舉措,則漏電設(shè)備對地電壓為單相短接電流在零線部分形成的電壓降(某些書籍當(dāng)中將此電壓說為單相相電壓,對此說法感覺有待商榷);而采取重復(fù)接地舉措后,則漏電設(shè)備外殼對地電壓僅為接地短路電流在(距離最近)重復(fù)接地點對地電阻上產(chǎn)生的電壓降,其電壓值較未采取重復(fù)接地舉措的值大為降低!

 

②、減輕電網(wǎng)出現(xiàn)零線斷路故障時的觸電危害

由于其保護(hù)機(jī)理同①的原理極為相似,故不再贅述。

 

③、縮短電氣設(shè)備發(fā)生碰殼或接地短路故障的持續(xù)時間

在采用重復(fù)接地舉措的供電網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中,由于重復(fù)接地和工作接地已經(jīng)構(gòu)成了零線的并聯(lián)分支回路,當(dāng)出現(xiàn)短路故障后,便能增加短路電流,而且供電線路越長,則短路電流越大,故這就加速了線路中保護(hù)裝置的動作,繼而間接縮短了故障的持續(xù)時間。

 

④、改善架空供電線路的防雷性能

架空線路零線上的重復(fù)接地裝置,對雷擊電流有很強(qiáng)的就近(對地)分流作用,這就有利于限制雷電過電壓危害,從而改善防雷性能。

 

綜上所述,保護(hù)接地、保護(hù)接零、重復(fù)接地都是為了確保電氣設(shè)備的安全性能而存在的。在電氣設(shè)備的維護(hù)過程中,電工需要注意遵守相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),確保保護(hù)接地、保護(hù)接零、重復(fù)接地的正確應(yīng)用和連通性,以確保電氣設(shè)備的安全性能和生產(chǎn)效率。電工還應(yīng)該定期對電氣設(shè)備進(jìn)行維護(hù)和檢修,確保設(shè)備的正常運(yùn)行和人員的安全。


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