保护接地和保护接零原理及运用范围

作者:老电工时间:2022-08-21 18:59:34

有关保护接地保护接零的知识,在不同的电路中采取保护接地或接零措施,可以全方位的保障用电安全,那么保护接地和保护接零的原理是什么,二者的应用范围包括哪些,下面具体来看下。

保护接地与保护接零原理及应用

1、保护接地是将正常情况下不带电,在绝缘材料损坏后或其他情况下可能带电的金属部分,用导线与接地体可靠连接起来的一种保护方式。

2、保护接地是为了防止电气装置的金属外壳、配电装置的构架和线路杆塔等,带电危及人身和设备安全而进行的接地。

3、保护接地的基本原理是限制漏电设备对地的泄露电流,使其不超过某一安全范围,一旦超过某一整定值保护器就能自动切断电源。

4、保护接地通常用于对地绝缘的配电系统,即中性点不接地系统。

保护接地和保护接零原理及运用范围

1)如上图,电气设备若没有采取保护接地,当一相绝缘损坏漏电使金属外壳带电时,操作人员误触及漏电设备,故障电流将通过人体和线路对地绝缘阻抗构成回路。绝缘阻抗是绝缘电阻和分布电容的并联组合,其接地电流的大小与线路绝缘的好坏、分布电容的大小及电网对地电压的高低成正比。线路的绝缘越坏,对地分布电容越大、电压越高、触电的危险性越大。

保护接地和保护接零原理及运用范围

2)如上图,漏电设备采取保护接地措施以后,故障电流将会通过接地体流散,流过人体的电流仅是全部接地电流中的一部分,通过人体电流
Ib=IeRo/(Ro+Rb),Rb与Ro并联

接地电阻 Ro越小,流过人体的电流Ib就越小。人体电阻(一般约为1000Ω)比接地电阻(一般小于4Ω)大的多,根据并联分流公式可知,绝大部分电流通过接地体形成回路,流过人体的电流很小,从而保证了人身安全。为了限制设备漏电时外壳对地电压不超过安全范围,一般要求保护接地阻值不大于4Ω。

5、保护接地也有用在中性点接地系统如TT系统的,但有局限性。

保护接地和保护接零原理及运用范围

1)上图中U为电网电压,Rde和Rpe分别为中性点接地电阻和保护接地电阻,当某相碰壳时,如忽略相线阻抗及电源内阻的影响,则接地电流Ie=U/(Rde+Rpe),若U=220V,Rde=4Ω,Rpe=4Ω则Ie=27.5A。在接地短路电流Ie作用下,线路保护装置动作切断电源,从而保证了人身安全。

2)如果保护装置未动作,那么故障设备外壳对地电压U=IeRpe=27.5×4=110V;如果保护接地电阻大于中性点接地电阻,设备外壳的对地电压将超过110V,危险性更大。为了安全可靠,保护接地电阻越小越好。由于保护接地受到接地电阻的制约,中性点接地系统的保护接地有很大的局限性。 

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