接地极标示(国际标准接地极做法示意图)

华峰博客 687

现在,我们可以回答题主的问题了。

我们来看图4:

零线的准确名称是保护中性线

图4中,变压器中性点接地,而用电设备的外壳直接接地。

正常运行时,我们看到,用电设备的外壳根本就不会有任何电流流过。

现在,我们来分析L3相对用电设备的外壳发生碰壳事故的情况。

我们首先遇见的是外壳接地电阻有多大这个基础参数。在国家标准GB50054《低压配电设计规范》中,把外壳接地后的电阻以及地网电阻合并叫做接地极电阻,并规定它的值不得大于4欧。但在工程上,一般认为接地极电阻为0.8欧。

其次,我们需要知道保护性中性线电缆的电阻是多少。这个值可以根据具体线路参数来考虑。方便起见,不妨先规定这条保护性中性线电缆的长度是100米,电缆芯线截面是16平方毫米,它的工作温度是30摄氏度,则它的电阻为:

有了这两个数据,我们就可以来进行实际计算了。

我们看图4的下图,我们发现当L3相对用电设备的外壳短路时,保护性中性线中有电流流过,地网中也有电流流过。

注意到保护性中性线电阻和地网电阻其实是并联的,按照中学的电学物理知识,我们知道并联电路的电流与电阻的阻值成反比,也即:

。由此推得:

----------------式1

由式1我们看到,地网电流与保护性中性线电阻和地网电阻的比值有关。我们把接地极电阻按4欧取值,把具体参数代入,得到地网电流为:

即便我们按工程惯例接地极电阻取为0.8欧,得到地网电流为:

也就是说,地网电流只相当于保护性中性线电流的3%~15%而已!我们取为中间值,则地网电流只有保护性中性线电流的6%。

零线的准确名称是保护中性线

至此,我们已经回答了题主的问题。

现在,我来提个问题:

用电设备的外壳发生碰壳故障后,地网电流如此之小,与保护性中性线电流相比,几乎可以忽略不计,那么用电设备的外壳带电将长期存在。如此一来,必然会出现人身伤害事故。那么,在实际接线中,我们是如何来保护人身安全的?

提示:这个问题的涉及面有点广,与低压配电网的接地形式有关,与用电设备的保护接零及保护接地有关,与TN-C系统下到底采用断路器保护还是采用漏电开关保护也有关。

解答:从以上描述中我们看到,当发生单相接地故障时,地网电流很小,根本不足以推动断路器或者熔断器执行保护。怎么办呢?

国际电工委员会IEC提出了解决方案,这就是接地系统

在具体描述之前,我们先明确几个概念:

第一个概念,什么叫做系统接地或者工作接地?

系统接地(工作接地))指的是电力变压器中性点接地,用T来表示,没有就用I来表示。

第二个概念,什么叫做保护接地?

保护接地指的是用电设备的外壳直接接地,用T表示。若外壳接到来自电源的保护性中性线或者地线,则用N表示。

第三个概念,什么叫做接地形式?

接地形式有三种,分别是TN、TT和IT。TN下又分为TN-C、TN-S和TN-C-S。

知晓这几个概念后,我们来看看IEC给出的有关TN-C和TT系统的原图。注意,这两幅图是不容置疑的,是有关接地系统的权威解释。

未完待续......

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