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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,以及切斷故障設備的電源。此外,在保護接零電網(wǎng)中,保護零線和重復接地還可限制設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)線路結構不同 如果采取保護接地措施,電網(wǎng)中可以無工作零線,只設保護接地線;如果采取了保護接零措施,則必須設工作零線,利用工作零線作接零保護。保護接零線不應接開關、熔斷器,當在工作零線上裝設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,設計者在力所能及的情況下,應該使設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:電氣設備的導體部分或者外殼用足夠容量的金屬導線或導體可靠的與大地連接,當人體觸及帶電外殼時,人體相當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體連接。當某一相絕緣損壞致使電源相線碰殼,電氣設備的外殼及導體部分帶電時,因為外殼及導體部分采取了接零措施,該相線和零線構成回路。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:當人體觸及電氣設備的導體部分或者外殼時,人體相當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,設備外殼所帶電壓為220V時,那么無保護接地時流經人體的電流為: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,那么當電氣設備的絕緣損壞使電氣設備的外殼帶電時,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,設備外殼所帶電壓還要更高,危害將更大。