电工技术中关于保护接零和保护接地思考


  摘 要:简要介绍了电气技术中“地”和“零”的含义,分析说明了接地与接零的种类与目的,同时指出保护接零和保护接地的应用要求,具有很强的实践性和操作性。
  关键词:电工技术;保护接零;保护接地
  在电气技术的应用中,如果电器设备接触较为良好,与地面接触严实,那么电流就可以通过地线逐渐的传播,作半球形传播,接地点是半球形的中心,半球面的大小与接地点的远近联系紧密,接地点越近时,半球面越小,这时产生的电阻就越大。在距离接地点大概20米的地方没有电压降的情况,这时的电势几乎没有,此处即电气上的“地”。在一系列的电源中,电动机和发电机总有与外部接线的电压相等的情况,这种情况中所接触的点就是中性点,中性点也称为中性线。当中性点与地面相连接时,这就称为是中性线。
  1接地与接零的种类
  1.1工作接地
  电力系统在运行中最重要的是确保安全,为了能够保证电力系统的安全运行,应该采用工作接地的方式,将中性点接地。工作接地的目的主要有几点:第一,工作接地能够有效的降低电压,使触电电压降到最低,确保安全。在中性点与地面不接触的情况下,一相接地,另外两相与人接触时的电压为线电压。在中性点与地面接触的过程中,接触的电压十分相近;第二,快速的使故障电压断开。在中性点与地面不接触的情况下,一相与地面接触,发生的电流很小,还达不到使用保护装置的情况,保护装置有熔断器、空气开关等,保护装置无法切断电源,这样就使接地的故障难以被发现。在中性点与地面接触的过程中,一相接地使电流增大,保护装置开始发挥作用,保护装置迅速切开电源,使故障的设备远离电流;第三,使电器设备的绝缘程度下降。很多中性点与地面不接触,一相接地的情况下能够使电压升高到线电压,在中性点与地面接触的过程中,接近于一相电压,故可降低电气设备和输电电线的绝缘水平。
  1.2保护接地
  在保护接地的过程中,中性点不接地的情况下,低压系统能够将电气设备的外部与地面相接,这样做的好处是能够有效的防止电气设备绝缘部分受到损坏,还能够避免外壳带电与人体接触,对人体起到安全保护作用。
  1.2.1如果用电设备的外壳与地面不接触,那么用电设备一相碰壳就很容易造成设备的绝缘部分受到损坏,很容易造成外壳带电,人如果接触到外壳,就会产生触电的情况。如果触电的电流超过人体电阻时,系统的绝缘程度不足时,人体就会发生危险。
  1.2.2如果设备的外壳采取了一定的保护措施,那么人体所通过的电流主要是与保护接地的电阻与人体的电阻有关,由于保护接地电阻与人体电阻是并联的状态,那么当人体与外壳接触时,通过人体的电流可以忽略不计,这样人体就相对安全,对人体起到了保护作用。
  1.3保护接零
  由于人体电阻远大于线路电阻,即使在熔丝熔断之前人体触及外壳,通过人体的电流也是极小的,不会有触电危险。
  保护接零主要是在中性点与地面基础的低电压中,用设备的金属外壳与电网相连接而形成的。当某些带电的设备与金属外壳相连时,金属外壳能够对零线产生短路的情况,短路的电流可以迅速对装置起到保护作用,从而使设备的电源断开。人体电阻要比线路电阻大很多,所以即使在熔丝熔断之前人体触及外壳,电流几乎不会对人体造成影响,这样的电力可以忽略不计,对人体没有伤害,人体也是安全的。
  2接地和接零的应用要求
  2.1接地与接零的适用范围不同
  中性点如果与地面不接触,应该采用电器保护接地,如果三相四线电源中性点接地,则用电器应采用保护接零。
  2.2灵活运用接地和接零
  在电路系统中,有些电气设备是不需要接地或者是与零线相连接的,其中需要与零线相连接的设备有电机、变压器、电缆的金属外皮、配电盘、变电站的金属构架、架空线及架线路的金属杆、避雷装置等。电压在60V以下的电气设备应该与测量仪表相连接,电器外壳不需要与地面接触。
  2.3实行重复接地
  根据以上情况分析得出,零线保护与地线的保护是需要一直进行的,而且接地需要重复。如果零线与地线发生断路的情况,并且电器设备发生接地故障时,不会产生短路,保护设备也不会启动。这种情况是十分危险的,而且如果重复接地,短路电流则会有故障设备附近的接地装置产生回路,这种情况下,对人体产生保护作用。
  3设置要求
  如果配电系统采用TT系统时,这种系统需要接地方式才能够达到电阻值的要求,如果用户想要进行接地装置,需要40mm×40mm×4mm的角钢垂直打入地下0.6m,这样的电阻才能够符合要求。
  由于TN-C系统有着自己特殊的要求,这种系统要求接零方式受到保护,因此不仅需要三相四线制,还需要单相两线制,在这两种线的基础上增加一条专门的保护线,这条保护线主要是保护中性线。用户在受电端配电盘的基础上,与原来的三相四线制或单相二线制一同进行配线连接。为了能够使系统更加安全的运行,在使用这个系统时应该注意保护中性线,使中性線的两端能够形成保护线,禁止两个线合在一起使用。为了能够使中线受到保护,可以接地重复并且更加可靠,TN-C系统主干线的首、末端,所有分支T接线杆,分支末端杆等处均应装设重复接地线,同时三相四线制用户也应在接户线的入户支架处,PEN线在分为中性线和保护线之前,进行重复接地。中心线和保护中心线的都要认真的选择,无论是保护中性线、中性线,还是保护线的导线截面,一律按照相线的导线型号和截面标准来选择。
  参考文献
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  [2]唐介.电工学[M].北京:高等教育出版社,2001.
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