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大家知道,按变压器次级的中性点是否接地分类,线电压在1 kV伏以下的低压电网一般分两种:接地电网和不接地电网。国家标准(GB5306—85)要求,在接地电网中,变压器低压端的中性点必须直接接地,且接地电阻不大于4Ω。在不接地电网中,变压器低压端的中性点是不接地的。为了减轻高压串入低压的危险,在中性点与大地之间一般装设击穿保险器。当电气设备在不同的电网中使用时,它的地线应按国家标准中相应的要求用不同的方法进行连接,具体如下:
1、在不接地电网中使用时的接法
在不接地电网中,应将电气设备上的地线与大地紧密地连接起来,即将设备保护接地,如图1所示。据图可知人体电阻Rr与接地电阻Rb处于并联状态。当一相碰壳时,接地电流Id通过(Rr/Rb)和电网对地绝缘阻抗形成回路。设各相对地绝缘阻抗相等,均为Z,电网相电压为U,运用电工学方法可求得漏电设备的对地电压为:
一般情况下|Z|很大,Rb<<|Z|,所以保护接地后设备的对地电压大大降低,只要适当控制Rb的大小就可将设备的对地电压限制在安全范围内。国家标准要求在一般情况下Rb不大于4Ω。
保护接地必须有接地装置,接地装置由接地体和接地线(包括地线网)组成。接地体分自然接地体和人工接地体,它是接地装置的重要组成部分,必须严格按标准安装制作,现简要介绍如下。
凡与大地有可靠接触的金属导体,除另有规定外均可作为自然接地体。如埋设在地下的金属水管、井管等等。人工接地体通常采用直径40~50 mm的钢管或40 mm×40 mm×4 mm~50 mm×50 mm×5 mm的角钢垂直埋设。为兼顾成本与性能,长度一般以2.5 m左右为宜,数量不少于两根。它们可以成排布置,也可作环形或射线形分布,如图2所示,具体参数见图3。无论是自然接地体还是人工接地体,安装完后都需对接地电阻进行测量,达标方可投入使用。把自来水管作接地体或“插根铁丝当地线”是不符合要求的,也是很危险的。
2、在接地电网中使用时的接法
在接地电网中,应将电气设备上的地线与保护零线紧密地连接起来,即将设备保护接零,如图4所示。当某相带电部分碰连设备外壳时,通过设备外壳形成该相对零线的单相短路,即碰壳短路。短路电流Id能促使线路上的保护装置(如熔断器RD)迅速动作,切断故障部分的电源,消除触电危险。
我们必须注意,在接地电网中是不许对设备进行保护接地的,原理如图5所示。设接地电网相电压为U,变压器低压中性点接地电阻为Ro,设备外壳的对地电压为Ud,如果该设备有保护接地装置,当某相发生碰壳短路时,由于人体电阻Rr与保护接地电阻Rd处于并联状态,且Rd<<Rr,Rd≈Ro≈4Ω,人体承受的电压为:
显然这个电压对人体是危险的,这说明在接地电网中保护接地设备本身并不安全。
同样理由,此时零线对地电压由原来的Uo=0变为:
这使得整个系统不再安全,其它保护接零设备也都带上了危险电压。
与此同时,由于Rd、Ro限制了故障电流的大小,线路上的保护装置可能不会动作而使这种危险状态长期存在。
可见,不看设备工作的电网环境,片面强调“是地线就该接地”的观点是不正确的。

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