電氣裝置中的保護接地

調零稱為電氣裝置的金屬非導電部件與三相降壓變壓器或發電機的次級繞組接地中性點的電氣連接,與單相電流源的接地輸出,​​與接地直流網絡中的中點。

復位的工作原理是基於設備或設備的非電流部分發生相故障時發生短路,從而導致保護系統(斷路器或熔斷器熔斷)運行。

調零是防止在高達 1 kV 的電氣裝置中與中性接地網絡發生間接接觸的主要保護措施。由於中性點是接地的,因此接地可以被認為是一種特定類型的接地。

中性保護線稱為連接被中性部件(外殼、結構、外殼等)與電源(變壓器、發電機)接地中性點的導線。有關更多詳細信息,請參見此處: 電氣裝置中的保護導體(PE 導體).

在 380/220 V 網絡中按照 PUE要求 變壓器或發電機的中性點(零點)接地。

首先考慮具有接地中性點的 380 V 網絡。這樣的網絡如圖 1 所示。 1.

如果一個人接觸到這個網絡的導體,那麼在相電壓的影響下,就會形成一個故障電路,它通過人體、鞋子、地板、大地、中性地(見箭頭)閉合。如果人觸摸絕緣損壞的外殼,也會形成相同的電路。然而,簡單地將電接收器的外殼接地是不可能的。

接觸具有接地中性點的網絡中的電線

米。 1. 觸摸中性點接地的網絡中的電線

具有接地中性點的網絡中的用電設備接地

米。 2. 中性點接地網絡中電接收器的接地

為了理解這一點,讓我們假設仍然執行了這種接地(圖 2)並且安裝與電機外殼短路。短路電流將流過兩個接地開關——一個電接收器 Rc 和一個中性線 R®(見箭頭)。

歐姆定律 網絡的相電壓Uf將按其值按比例分配在接地電極Rz和Ro之間,即接地電極的電阻越大,其上的電壓降就越大。

例如,如果電阻 Ro = 1 歐姆,Rz = 4 歐姆且 Uf = 220 V,則電壓降將按如下方式分佈:在電阻 Rz 處,我們將有 176 V,在電阻 Ro 處,我們將有= 44 伏。

這會在電機外殼和接地之間產生危險電壓。觸摸機櫃的人可能會觸電。如果電阻成反比,即Ro將大於Rz,則大地和安裝在變壓器附近並與中性點共地的設備的框架之間可能產生危險電壓。

在具有接地中性點的網絡中重置電接收器

米。 3…在具有接地中性點的網絡中重置電接收器

出於這個原因,在具有 380/220 V 電壓的接地中性線的安裝中,使用不同類型的接地系統:所有金屬外殼和結構都通過網絡的中性線電氣連接到變壓器的接地中性線或特殊的中性線(圖 3)。因此,任何對外殼的短路都會變成短路,緊急部分會被保險絲或斷路器關閉。這樣的接地系統稱為消失。

這樣,通過斷開外殼發生短路的市電部分實現安全接地。

接地的保護作用在於自動斷開絕緣損壞的電路部分,同時在從短路時刻到斷開時刻的時間內降低外殼的電位。人接觸到因某種原因沒有關閉的電接收器本體後,電路中會出現電流支路通過人體。

另外,如果在這條線上安裝RCD,它也能工作,但不是來自大電流,而是因為相線中的電流變得不等於中性工作線中的電流,因為大部分電流發生在通過 RCD 的保護接地電路。如果 RCD 和斷路器都安裝在該線路上,則其中一個或兩個將運行,具體取決於故障電流的速度和大小。

正如並非所有接地都能提供安全一樣,並非所有接地都適合提供安全。必須進行複位,使應急部分的短路電流達到足以熔斷最近保險絲的保險絲或使機器停機的值。為此,短路電阻必須足夠低。

如果不發生跳閘,故障電流將長時間流過電路,並且不僅在故障情況下,而且在所有復位情況下(因為它們是電氣連接的),都會出現對地電壓。該電壓的大小等於故障電流與網絡中性線或中性線的電阻的乘積,其大小可能很大,因此很危險,尤其是在沒有電位均衡的地方。為防止此類危險,必須仔細遵守接地設備的 PUE 要求。

中和保護作用是靠過流電流的可靠動作,迅速斷開絕緣破損的網段。從 PUE 220/380V網絡損壞線路自動關閉時間不應超過0.4s。

為此,零相電路中的短路電流必須滿足條件 ITo > k az nom,其中 k 是可靠性係數,Inom — 斷開裝置(熔斷器,自動物理轉變)。

根據 PUE 的可靠性係數 k 必須至少為:3 — 對於普通房間的帶熱釋放(熱繼電器)的保險絲或開關,以及 4 — 6 — 對於易爆區域,1.4 — 對於所有房間的帶電磁釋放的自動開關。

在三相電氣裝置的額定電壓為 660、380 和 220 V 時,中性接地裝置 Ro(工作接地)的傳播電阻必須分別不超過 2、4 和 8 歐姆。

我們建議您閱讀:

為什麼電流是危險的?