●电路特点与应用范围:图2-87所示为电动机保护接零。该电路将电气设备的金属外壳直接与低压配电系统的零线相连接,即采用保护接零安全措施,以防止人身触电,减少设备损坏的机会。适用于三相四线制和三相五线制中性点直接接地系统。
图2-87 电动机保护接零
(a)保护接零原理;(b)中性点接地系统采用保护接地时可能造成的人身触电
●工作原理:电动机发生绝缘损坏而使金属外壳带电时,若没有采取保护接零,当人体触及带电外壳时将承受接近220V的电压,会造成触电事故。若采用了保护接零,其中任何一相绝缘损坏都会形成相线与零线短路,由于相线与零线短路时的阻抗很小,产生很大的短路电流使保护装置(如熔断器、低压断路器等)迅速动作,将电源断开,避免了触电的危险,同时减少了设备损坏的机会。
若中性点直接接地系统采用了保护接地,而没有采用保护接零如图2-87(b)所示,这时设备外壳对地电压
式中 UE——外壳对地电压,V;
U——故障点的相电压(220V);
Ro——中性点接地电阻,Ω;
RE——接地电阻,Ω。
若Ro和Rd均为4Ω,则电动机及所带设备的金属外壳的对地电压
而这时的短路电流
这个电流只能引起较小的熔断器熔断,或较小的低压断路器跳闸,而不能使较大的熔断器和低压断路器保护动作,所以中性点直接接地系统采用保护接地是不安全的,而必须采用保护接零。
■故障现象1:零线过热。
■故障原因及对症快修:上述故障是由于零线截面积过小或系统中存在较大的单相负载,应使工作零线和保护零线具有足够的热稳定性和机械强度,导线的截面积不得小于所在线路相线截面的一半。因为保护接零的零线既要通过单相负荷电流,又要保护电器,承受短时故障电流。(www.xing528.com)
■故障现象2:电动机外壳带电。
■故障原因及对症快修:
(1)电源变压器的中性点接地线松脱或接地电阻偏大,应将变压器的中性点可靠接地,接地电阻不得大于4Ω。
(2)零线上装有熔断器或开关,当熔断器内装熔体熔断或开关接触不良,会使保护装置失去保护功能。
(3)在同一变压器或同一段母线供电的低压电网,一部分电气设备的金属外壳采用保护接地,而另一部分电气设备的金属外壳采用保护接零,不应同时采用接地和接零两种保护,否则当采用保护接地的设备漏电时,会使接零设备的外壳出现危险电压,造成人身触电事故。
(4)馈电距离过长,漏电时保护装置拒动,应使馈电距离限制在一定范围内,保证单相短路电流大于线路熔断器熔体额定电流的4倍或大于低压断路器瞬时或短延时脱扣器整定电流的1.25倍。
(5)零线没有在规定地点可靠重复接地,或接地电阻、接地次数没有达到规定要求,应将零线在规定地点可靠重复接地,重复接地的接地电阻不应大于10Ω,重复接地的次数应不小于3次。
(6)相线与零线接反,应调换过来,并防止类似现象发生。
■故障现象3:公用电网供电系统出现严重的不平衡现象。
■故障原因及对症快修:
(1)在低压公用电网供电的电气设备,误采用了保护接零,应采用保护接地,否则,当电气设备的绝缘电阻损坏碰金属外壳而造成一相短路时,会出现上述现象。
(2)单相负载分配存在较大偏差,应使单相负载均衡分布。
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