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保護接地與保護接零的主要區(qū)別:
(1)保護原理不同 保護接地是限制設(shè)備漏電后的對地電壓,使之不超過安全范圍。在高壓系統(tǒng)中,保護接地除限制對地電壓外,在某些情況下,還有促使電網(wǎng)保護裝置動作的作用;保護接零是借助接零線路使設(shè)備漏電形成單相短路,促使線路上的保護裝置動作,以及切斷故障設(shè)備的電源。此外,在保護接零電網(wǎng)中,保護零線和重復(fù)接地還可限制設(shè)備漏電時的對地電壓。
(2)適用范圍不同 保護接地即適用于一般不接地的高低壓電網(wǎng),也適用于采取了其他安全措施(如裝設(shè)漏電保護器)的低壓電網(wǎng);保護接零只適用于中性點直接接地的低壓電網(wǎng)。
(3)線路結(jié)構(gòu)不同 如果采取保護接地措施,電網(wǎng)中可以無工作零線,只設(shè)保護接地線;如果采取了保護接零措施,則必須設(shè)工作零線,利用工作零線作接零保護。保護接零線不應(yīng)接開關(guān)、熔斷器,當(dāng)在工作零線上裝設(shè)熔斷器等開斷電器時,還必須另裝保護接地線或接零線。
所謂的保護接地和保護接零,都是出于三相四線制和三相五線制系統(tǒng)中,對觸電防護的考慮,設(shè)計者在力所能及的情況下,應(yīng)該使設(shè)備漏電時施加于觸電者的接觸電壓盡量小,故障持續(xù)時間盡量短。而我們常常糾結(jié)的是三相系統(tǒng)中,保護接地和保護接零的方案取舍和性能比較,尤其是有用接地保護替代接零保護的,對安全用電有著極大的危害,今天我們就此進行分析。
1.概念
(1)保護接地:電氣設(shè)備的導(dǎo)體部分或者外殼用足夠容量的金屬導(dǎo)線或?qū)w可靠的與大地連接,當(dāng)人體觸及帶電外殼時,人體相當(dāng)于接地電阻的一條并聯(lián)支路,由于人體電阻遠遠大于接地電阻,所以通過人體的電流將會很小,避免了人身觸電事故。
(2)保護接零:電氣設(shè)備在正常情況下,不帶電的金屬部分與零線做良好的金屬或者導(dǎo)體連接。當(dāng)某一相絕緣損壞致使電源相線碰殼,電氣設(shè)備的外殼及導(dǎo)體部分帶電時,因為外殼及導(dǎo)體部分采取了接零措施,該相線和零線構(gòu)成回路。由于單相短路電流很大,使線路保護的熔斷器熔斷。從而使設(shè)備與電源斷開,避免了人身觸電傷害的可能性。
2.適用范圍
(1)保護接地:適用于中性點不接地的三相電源系統(tǒng)中。
(2)保護接零:適用于中性點接地的三相電源系統(tǒng)中(一些民用三相四線中性點接地系統(tǒng)也采用保護接地,但必須是配合帶有漏電保護的開關(guān)使用)。
3.保護原理及危害分析
(1)在中性點不接地系統(tǒng)中:當(dāng)人體觸及電氣設(shè)備的導(dǎo)體部分或者外殼時,人體相當(dāng)于一個與接地電阻并聯(lián)支路的一個大電阻。若按人體電阻值1000Ω(通常人體電阻值為1000~2000Ω)計算,設(shè)備外殼所帶電壓為220V時,那么無保護接地時流經(jīng)人體的電流為:Ir=220/Rr=220mA(人體可以承受的最大交流電流/交流擺脫電流為10mA)。
(2)在中性點接地系統(tǒng)中:在380V/220V三相四線制電源中性點直接接地的配電系統(tǒng)中,只能采用保護接零,采用保護接地則不能有效地防止人身觸電事故的發(fā)生。若采用保護接地,電流中性點接地電阻按4Ω考慮,而電源電壓為220V,那么當(dāng)電氣設(shè)備的絕緣損壞使電氣設(shè)備的外殼帶電時,則中性點接地電阻與接地電阻之間的電流為:Ir=220/(R0+Rd)=220/(4+4)=27.5A。
很顯然這是非常危險的。如果保護接地電阻阻值大于電源中性點接地電阻,設(shè)備外殼所帶電壓還要更高,危害將更大。