电气设备在使用过程中,可能会出现绝缘层损坏、老化或导线短路等现象,这样会使电气设备的外壳带电,如果人不小心接触外壳,就会发生触电事故。解决这个问题的方法就是将电气设备的外壳接地。
1.接地方式
接地是指将电气设备的金属外壳或金属支架直接与大地连接。TT系统的保护接地方式如图1-31所示。在图中,为了防止电动机外壳带电而引起触电事故,对电动机进行接地,即用一根接地线将电动机的外壳与埋入地下的接地装置连接起来。当电动机内部绕组与外壳漏电或短路时,外壳会带电,将电动机外壳进行接地后,外壳上的电会沿接地线、接地装置向大地泄放掉。在这种情况下,即使人体接触电动机外壳,也会由于人体电阻远大于接地线与接地装置的接地电阻(接地电阻通常小于4Ω),外壳上电流绝大多数从接地装置泄入大地,而沿人体进入大地的电流很小,不会对人体造成伤害。
图1-31 TT系统的接地方式
TN-C、TN-C-S、TN-S系统的保护接地方式,如图1-32所示。
2.重复接地
重复接地是指在保护零线(PEN)上多处进行接地。重复接地如图1-33所示,从图中可以看出,保护零线除了将中性点接地外,还在H点进行了接地。
在保护零线上重复接地有以下的优点:(www.xing528.com)
图1-32 常见保护接地方式
1)有利于减小保护零线与地之间的电阻。保护零线与地之间的电阻主要由保护零线自身的电阻决定,保护零线越长,电阻越大,这样距离接地点越远的位置,保护零线上的电压越高。如图1-32a中的F点距离接地点较远,F点与接地点之间的电阻就较大,若电动机的绕组与外壳短路或漏电,则虽然外壳通过保护零线与地连接,但因为外壳与接地点之间的电阻大,所以电动机外壳上仍有较高的电压,人体接触外壳就有触电的危险。如果采用如图1-33所示的重复接地,可以减小保护零线与地之间的电阻,在电气设备发生漏电时,可以使电气设备外壳和保护零线的电压很低,不至于发生触电事故。
图1-33 重复接地
2)当保护零线开路时,可以降低保护零线电压和避免烧坏单相电气设备。在图1-34所示的电气线路中,如果保护零线在E点开路,H点又未接地,此时若电动机A的某绕组与外壳短路,这里假设与L3相线连接的绕组与外壳短路,那么L3相线上的电压通过电动机A上的绕组、外壳加到保护零线上,保护零线上的电压大小就与L3相线上的电压一样。由于每根相线与地之间的电压为220V,因而保护零线上也有220V的电压,而保护零线又与电动机B外壳相连,所以电动机A和电动机B的外壳都有220V的电压,人体接触电动机外壳时就会发生触电。另外,并接在相线L2与保护零线之间的灯泡两端有380V的电压(灯泡相当于接在相线L2、L3之间),由于正常工作时灯泡两端电压为220V,而现在由于L3相线与保护零线短路,灯泡两端电压变成380V,灯泡就会烧坏。如果采用重复接地,在保护零线H点位置也接地,则即使E点开路,依靠H点的接地也可以将保护零线电压拉低,从而避免上述情况的发生。
图1-34 重复接地可以降低保护零线电压和避免烧坏单相电气设备
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