关于接地你需要知道的一切
接地。基础
接地 — 导电材料物体与地的电气连接。接地由地线(直接或通过中间导电介质与大地电接触的一个导电部分或一组相互连接的导电部分)和连接待接地设备与地线的地线组成。接地开关可以是一根简单的金属棒(最常见的是钢,较少见的是铜),也可以是特殊形状元件的复合体。
接地的质量取决于接地回路的电阻值,可以通过增加接触面积或介质的电导率来降低——使用多根接地棒,增加地面中的盐含量等。 接地装置 在俄罗斯,接地要求及其布置受到监管 电气安装规则 (PUE).
所有电气装置中的保护性接地导体,以及电压高达 1 kV 且中性点牢固接地的电气装置(包括母线)中的中性保护导体,必须具有字母标识 PE 和带有交替纵向或横向条纹的颜色标识宽度(从 15 到 100 毫米的公共汽车)黄色和绿色。
零工作(中性)线标有字母 N 和蓝色。组合的零保护导体和零工作导体必须具有字母名称 PEN 和颜色名称:整个长度为蓝色,末端为黄绿色条纹。
接地装置故障
错误的 PE 线
有时水管或暖气管用作接地导体,但不能用作接地导体。水管可能有不导电的插入物(例如塑料管),管道之间的电接触可能会因腐蚀而断开,最后,一些管道可能会被拆卸下来进行维修。
结合工作中性线和 PE 线
另一个常见的违规行为是工作中性线和 PE 导体在配电上的分离点(如果有的话)后面的统一。这种违规行为可能导致 PE 线上出现相当大的电流(在正常状态下不应承载电流),以及剩余电流装置(如果安装)的误报。 PEN 线分离不正确
以下“创建”PE 导体的方法极其危险:工作中性导体直接在插座中确定,并在它与插座的 PE 触点之间放置一个跳线。因此,连接到该输出的负载的 PE 导体原来连接到工作中性点。
该电路的危险在于相电势将出现在插座的接地触点上,因此在连接设备的情况下,如果满足以下任何条件:
— 输出端和屏蔽层之间(以及进一步到 PEN 线的接地点)区域的中性线中断(断开、烧毁等);
— 交换连接到此输出的相线和中性线(相线而不是零线,反之亦然)。
保护接地功能
接地的保护作用基于两个原则:
— 将接地的导电物体与具有自然接地的其他导电物体之间的电势差降低到安全值。
— 接地导电物体与相导体接触时的漏电流。在设计合理的系统中,漏电流的出现会导致保护装置立即动作(剩余电流装置 - RCD).
因此,接地只有与剩余电流装置结合使用才是最有效的。在这种情况下,对于大多数绝缘违规,接地物体上的电势不会超过危险值。此外,网络的故障部分将在很短的时间内断开(十分之一秒——RCD 的跳闸时间)。
电气设备故障时的接地 电气设备故障的典型情况是绝缘失效导致相电压冲击设备的金属体。根据采取的安全措施,可能有以下选项:
— 案例没有得到证实,没有 RCD(最危险的选择)。设备的主体将处于相位电位,并且不会以任何方式检测到。接触这种有缺陷的设备可能是致命的。
— 外壳接地,无 RCD。如果相体接地电路中的漏电流足够大(超过保护该电路的保险丝的阈值),则保险丝将熔断并关闭电路。接地情况下的最高有效电压(对地)为 Umax = RGIF,其中 RG?接地电阻 IF?保护该电路的保险丝跳闸时的电流。此选项不够安全,因为接地电阻高且保险丝额定值大,接地线的电位可能达到相当大的值。例如,接地电阻为 4 欧姆,保险丝为 25 A,电位可达 100 伏。
— 外壳未接地,安装了 RCD。设备主体将处于相电位,并且只有在漏电流通过的路径存在时才会检测到这一点。在最坏的情况下,泄漏会通过接触故障设备和具有自然接地的物体的人的身体发生。一旦发生泄漏,RCD 会立即关闭网络的故障部分。一个人只会受到短时间的电击(0.010.3 秒——RCD 的反应时间),这通常不会对健康造成伤害。
— 外壳接地,安装 RCD。这是最安全的选择,因为这两种保护措施相辅相成。当相电压击中接地导体时,电流从相导体流过接地导体中的绝缘缺陷并进一步流入大地。 RCD 会立即检测到这种泄漏,即使它很小(通常 RCD 的灵敏度阈值为 10 mA 或 30 mA),并迅速(0.010.3 秒)断开有故障的网络部分。此外,如果泄漏电流足够大(超过保护该电路的保险丝的跳闸阈值),则保险丝也可能熔断。哪种保护装置(RCD 或保险丝)会使电路跳闸取决于它们的速度和泄漏电流。两个设备都有可能触发。
接地类型
跨国公司
TN-C(fr. Terre-Neutre-Combine)系统由德国关注的AEG(AEG,Allgemeine Elektricitats-Gesellschaft)于1913年提出。该系统中的工作中性线和PE-导体(保护接地)结合在一名指挥。最大的缺点是在紧急零中断的情况下在电气装置的外壳上形成电源电压(比相电压高 1.732 倍)。
然而,今天你可以找到这个 接地系统 在前苏联国家的建筑物中。
TN-S
为了取代1930年代有条件危险的TN-C系统,开发了TN-S(Terre-Neutre-Separe)系统,其中工作和保护中性线在变电站中直接分离,接地电极结构相当复杂的金属配件。
因此,当工作零线在线路中间断开时,电气装置没有接收到电源电压。后来,这样的接地系统使得微分自动机和由电流泄漏驱动的自动机的开发成为可能,能够检测到可忽略的电流。直到今天,他们的工作仍基于柯尔戈夫定律,根据该定律,流过相导体的电流在数值上必须等于流过工作中性点的电流。
您还可以观察 TN-CS 系统,其中零点分离发生在线路的中间,但是如果中性线断开到分离点,则该情况将处于网络电压下,这接触后会对生命造成威胁。