电气装置的接地与保护

电气装置的接地与保护

一、接地网

电气设备的某部分与大地之间做良好的电气连接,称为接地。由若干接地体在大地中相互用接地线连接起来的一个整体，称为接地网。接地线和接地体合称为接地装置。埋入地中并直接与大地接触的金属导体，称为接地体（接地极）。连接接地体和设备、装置接地部分的金属导体，称为接地线。接地线在设备、装置正常运行情况下是不载流的，但在故障情况下要通过接地故障电流。

二、接地电流和接触电压

当电气设备发生接地故障时，电流就通过接地体向大地作半球形散开，这一电流称为接地电流。实验表明，在单根接地体或接地故障点20米左右的地方，实际散流电阻趋向于零。零电位的地方称为电气上的“地”。

接触电压是指设备的绝缘损坏时，在身体可同时触及的两部分之间出现的电位差。

三、保护接地种类

保护接地是为了保障人身安全，防止间接触电而将设备的外露可导电部分接地。

保护接地的型式有两种：

1、 设备的外露可导电部分经各自接地线（PE线）直接接地。TT和IT系统。

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2、 设备的外露可导电部分经公共的PE线（TN-S系统）或经过PEN线（TN-C系统）接地，这种接地型式习惯称为“保护接零”。

四、接地电阻

接地电阻是接地体的流散电阻与接地线和接地体电阻总和。

TT系统IT系统中电气设备外露可导电部分的保护接地电阻RE，按规定应满足这样的条件，在接地电流IE通过RE时产生的对地电压不高于安全特定电压50V，保护接地电阻为

RE≤50V/IE

如果漏电断路器的动作电流IOP取30mA(安全电流值)。则RE≤50V/0.03A=1667Ω,（E）这一接地电阻值很大,容易满足要求,一般RE≤100Ω,以确保安全。

TN系统，所有外露可导电部分均接在公共PE线或者PEN线上，因此无所谓保护接地电阻值的大小问题。

五、低压配电系统的接地故障保护和等电位联结

低压配电系统的接地故障保护设置的要求，是能防止人身间接触电以及电气火灾和线路损坏等事故的发生。

接地故障保护电器的选择，应根据低压配电系统的接地型式、移动电器、固定电器设备的区别以及导体截面积等因素经过经济、技术比较确定。

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1、 TN系统的接地故障保护

已有总等电位联结的措施，供电给移动电器的末端线路，接地故障保护的动作时间不应大于0.4秒。 接地故障保护可由过电流保护（空气客观、熔断器）或者零序电流保护来实现，如达不到要求，可采取漏电电流保护。

2、IT系统的接地故障保护

在IT系统配电线路中，当发生第一次接地故障时，应由绝缘监测装置发出声光报警。发生第二次接地故障时，可形成两相接地短路，这时由过电流保护或漏电电流保护来切断故障电路。

3、 等电位联接

等电位联结是将电器装置各外露可导电部分和装置外可导电部分基本相等的一种电气联结（分为总电位联结和局部等电位联接）。

六、漏电保护器

1. 漏电保护器（漏电保护开关）是一种电气安全装置。将漏电保护器安装在低压电路中，当发生漏电和触电时，达到保护器所限定的动作电流值时，就立即在限定的时间内动作自动断开电源进行保护。

2. 漏电保护器选择

漏电保护器主要动作性能参数有：额定漏电动作电流、额定漏电动作时间、额定漏电

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不动作电流。其他参数还有：电源频率、额定电压、额定电流等。 ①额定漏电动作电流 在规定的条件下，使漏电保护器动作的电流值。例如30mA的保护器，当通入电流值达到30mA时，保护器即动作断开电源。 ②额定漏电动作时间 是指从突然施加额定漏电动作电流起，到保护电路被切断为止的时间。例如30mA×0.1s的保护器，从电流值达到30mA起，到主触头分离止的时间不超过0.1s。 ③额定漏电不动作电流 在规定的条件下，漏电保护器不动作的电流值，一般应选漏电动作电流值的二分之一。例如漏电动作电流30mA的漏电保护器，在电流值达到15mA以下时，保护器不应动作， 否则因灵敏度太高容易误动作，影响用电设备的正常运行。 ④其他参数如：电源频率、额定电压、额定电流等，在选用漏电保护器时，应与所使用的线路和用电设备相适应。 漏电保护器的工作电压要适应电网正常波动范围额定电压，若波动太大，会影响保护器正常工作，尤其是电子产品，电源电压低于保护器额定工作电压时会拒动作。 漏电保护器的额定工作电流，也要和回路中的实际电流一致，若实际工作电流大于保护器的额定电流时，造成过载和使保护器误动作.

3、用电设备需安装漏电保护器

《施工现场临时用电安全技术规范》中规定，“施工现场所有用电设备，除作保护接零外，必须在设备负荷线的首端处设置漏电保护装置。”以上规定讲了三个方面： ①施工现场所有用电设备都要装设漏电保护器。因为施工露天作业、潮湿环境、人员多变，再加上设备管理环节薄弱，所以用电危险性大，要求所有用电设备包括动力及照明设备、移动式和固定式设备等。当然不包括使用安全电压供电和隔离变压器供电的设备。 ②原有按规定进行的保护接零（接地）措施仍按要求不变，这是安全用电的最基本的技术措施不能拆除。 ③漏电保护器安装在用电设备负荷线的首端处。这样做的目的，对用电设备进行保护的同时，也对其负荷线路进行保护，防止由于线路绝缘损坏造成的触电事故。 无论保护接零还是接地措施，其保护范围都是有限的。 例如“保护接零”，就是把电气设备的金属外壳与电网的零线连接，并在电源侧加装熔断器。当用电设备发生碰壳故障（某相与外壳碰

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触）时，则形成该相对零线的单相短路，由于短路电流很大，迅速将保险熔断，断开电源进行保护。其工作原理是把“碰壳故障”改变为“单相短路故障”，从而获取大的短路电流切断保险。 然而，工地的电气碰壳故障并不频繁，经常发生的是漏电故障，如设备受潮、负荷过大、线路过长、绝缘老化等造成的漏电，这些漏电电流值较小，不能迅速切断保险，因此，故障不会自动消除而长时间存在。但这种漏电电流对人身安全已构成严重的威胁。所以，还需要加装灵敏度更高的漏电保护器进行补充保护。

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