聯(lián)系人:翟經(jīng)理
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防止用電設備(以下簡(jiǎn)稱(chēng)電器)金屬外殼因故障帶電,造成接觸電器的人員發(fā)生觸電事故,可采用的方法之一是將電器的金屬外殼與大地或電力系統的零線(xiàn)做電氣連接,分別叫保護接地或保護接零。筆者發(fā)現許多用戶(hù),甚至連一些初、中級電工對保護接地與保護接零的選用、保護接零與保護接地的特點(diǎn)、保護接零應注意的問(wèn)題等不是很清楚,有的還存在誤區,導致在施工、維修時(shí)存在大量安全隱患。為確保用電安全,就接地電網(wǎng)用電設備防觸電,采取保護接零應注意的安全問(wèn)題介紹如下。
一、防電器外殼帶電采用保護接零的優(yōu)點(diǎn) 防電器外殼帶電,若采用保護接地,在接地電阻RG符合要求不大于4歐姆的條件下,如果電器外殼帶上220V的電壓,則保護接地回路,短路電流I=U/(R0+RG)=220/(4+4)=27.5(A),其中R0是變壓器中性點(diǎn)的接地電阻叫工作接地電阻。為了保證保護設備可靠的動(dòng)作,接地短路電流不小于自動(dòng)開(kāi)關(guān)整定電流的1.25倍或為容絲熔斷電流的3倍,因此,上式中的短路電流僅能保證斷開(kāi)整定電流不超過(guò)27.5/1.25、即22A的自動(dòng)開(kāi)關(guān),或27.5/3、即9.2A的熔斷器,如果保護設備的額定電流值大于上述值,保護設備就不能迅速、可靠的動(dòng)作。此時(shí),電器設備外殼上將長(cháng)期存在對地電壓,對操作電器的人員是非常危險的。而采用保護接零,電器外殼絕緣擊穿時(shí)的短路電流遠大于27.5(A),只要合理選擇保護裝置的動(dòng)作電流,當絕緣擊穿造成單相短路,短路電流通常很大,足以使保護裝置迅速切斷電源,消除觸電的危險??梢?jiàn)在接地電網(wǎng)中,為防止用電設備外殼帶電傷人,采用保護接零比采用保護接地效果好的多。
二、保護接地與保護接零的選用按照我國《低壓用戶(hù)電氣安裝規程》中的規定,由低壓公用電網(wǎng)或農村集體電網(wǎng)供電的電氣設備應采用保護接地,不得采用保護接零。這是因為公用電網(wǎng)和農村集體電網(wǎng),低壓線(xiàn)路的維護水平較低,供電線(xiàn)路長(cháng),零線(xiàn)斷線(xiàn)的可能性存在,若采用保護接零,萬(wàn)一零線(xiàn)斷線(xiàn),一臺用電設備外殼帶電,此低壓系統的所有用電設備都帶電,是非常危險的。所以規程要求采用保護接地。
三、保護接零注意事項
1、電源中性點(diǎn)接地良好、零線(xiàn)運行可靠采用保護接零,系統的工作接地必須可靠,即電源中性點(diǎn)必須有良好的接地,其接地電阻應在4Ω以下。除單相回路的工作零線(xiàn)外,三相四線(xiàn)制線(xiàn)路的零線(xiàn)上不能安裝容斷器和開(kāi)關(guān)。一是防止零線(xiàn)回路斷開(kāi)時(shí),出現相電壓而引起觸電事故;二是防止零線(xiàn)回路斷開(kāi)時(shí),因三相負載不平衡引起相電壓不對稱(chēng),損壞電器。
2、工作零線(xiàn)必須重復接地。為了防止工作零線(xiàn)回路斷開(kāi),除中性點(diǎn)有良好的接地外,還必須將工作零線(xiàn)重復接地。按照《工業(yè)與民用電力裝置的接地設計規范》(GBJ65—83)規定。中性點(diǎn)直接接地的電網(wǎng)中,在架空線(xiàn)路的干線(xiàn)和分支線(xiàn)的終端及沿線(xiàn)一公里處零線(xiàn)應重復接地,每一重復接地裝置的接地電阻不應大于10歐,工作接地電阻允許為10歐的場(chǎng)合,每一重復接地裝置的接地電阻不應大于30歐,但重復接地不得小于3處。否則零線(xiàn)萬(wàn)一發(fā)生斷線(xiàn),在零線(xiàn)回路上的接零設備中,只要有一臺外殼帶電,則全部設備的外殼都呈現大約等于相電壓的對地電壓,這是十分危險的。
另外,重復接地是保護接零系統中*的安全技術(shù)措施,其作用有以下四點(diǎn):一是降低漏電設備的對地電壓;二是減輕了零干線(xiàn)斷線(xiàn)的危險;三是當線(xiàn)路、設備發(fā)生對地短路時(shí),由于重復接地與工作接地并聯(lián),降低了接地電阻,增加短路電流,加速保護裝置動(dòng)作速度,縮短事故持續時(shí)間;四是因重復接地對雷電流的分流作用,改善了架空線(xiàn)路的防雷性能,有利于限制雷電過(guò)電壓。
3、零線(xiàn)截面不得小于相線(xiàn)截面的二分之一除單相負荷外,正常時(shí)零線(xiàn)中沒(méi)有電流或只有很小的不平衡電流,所以截面可以比相線(xiàn)小。但從零線(xiàn)保護的安全和可靠出發(fā),為使故障時(shí)有足夠的短路電流促使保護裝置迅速動(dòng)作和降低故障時(shí)的零線(xiàn)對地電壓,零線(xiàn)阻抗應盡量小。為此零線(xiàn)應有足夠的面積。一般在滿(mǎn)足線(xiàn)路單相負荷要求的前提下,零線(xiàn)截面不得小于相線(xiàn)截面的二分之一。電器保護零線(xiàn)還應有足夠的機械強度,采用銅線(xiàn)時(shí)不得小于1.5平方毫米;采用鋁線(xiàn)時(shí)不得小于2.5平方毫米;裸線(xiàn)明敷時(shí),還應分別加大到4平方毫米和6平方毫米。
4、設備的保護零線(xiàn)與工作零線(xiàn)連接要可靠設備的保護零線(xiàn)與工作零線(xiàn),連接必須牢靠,保證接觸良好。保護零線(xiàn)應該接在設備的接地螺絲上;必要時(shí)可加彈簧墊圈或焊接。接零線(xiàn)hao不使用鋁線(xiàn)。設備的保護零線(xiàn)與工作零線(xiàn)的連接部位,應接在不易受到機械損傷的地方。設備的保護零線(xiàn)必須通過(guò)易受到機械損傷的地方時(shí)應對保護零線(xiàn)妥善保護。同時(shí),要經(jīng)常檢查保護零線(xiàn),發(fā)現隱患及時(shí)排除。
5、單相負荷線(xiàn)路保護零線(xiàn)不得借用工作零線(xiàn) 在接三眼插座時(shí),不準將插座上接電源零線(xiàn)的孔同保護零線(xiàn)的孔串聯(lián),否則,如果接零線(xiàn)路松落或折段,將會(huì )使設備金屬外殼帶電或當零線(xiàn)與火線(xiàn)接反時(shí)使外殼帶電。三眼插座的正確接法是:將插座上接電源中線(xiàn),即工作零線(xiàn)的孔同保護零線(xiàn)的孔用兩根導線(xiàn)并聯(lián)接到公用工作零線(xiàn)上。也就是有單相負荷的線(xiàn)路,保護零線(xiàn)不得借用工作零線(xiàn)。另外,所有電器的保護零線(xiàn)不得串聯(lián),而應當直接連于公用工作零線(xiàn)。
6、同一低壓電網(wǎng)中不允許保護接地與保護接零混用在同一低壓電網(wǎng)中(指同一臺變壓器或同一發(fā)電機供電的電網(wǎng))不允許將一部分用電設備采用保護接地,另一部分用電設備采用保護接零。否則,當接地設備發(fā)生碰殼故障時(shí),使零線(xiàn)電位升高,其接觸電壓可達到相電壓的數值,這就增大了觸電的危險性。
7、必須按照安全要求選擇和整定保護設備(熔斷器或斷路器)的額定電流 采用保護接零的低壓電網(wǎng),必須按照安全要求選擇和整定保護設備的額定電流。保護接零實(shí)質(zhì)上就是當用電設備發(fā)生漏電時(shí),借零線(xiàn)形成單相回路,使漏電流加大為短路電流迫使線(xiàn)路上的保護裝置迅速動(dòng)作而切斷電源。因此,保護接零必須有可靠的短路保護或過(guò)電流保護裝置相配合。各種保護裝置必須按照安全要求選擇和整定,以提高保護接零的可靠性。保護裝置動(dòng)作后必須必須查清故障點(diǎn)和故障原因,特別應注意保護零線(xiàn)及其連接處在故障短路是時(shí)是否受到損壞。
8、用電設備采用保護接零防觸電并非* 用電設備采用保護接零,只能消除電器的外殼與電源的火線(xiàn)連接的嚴重故障,不能排除電器外殼的漏電故障,所以電器外殼在采用保護接零的同時(shí),還應采取其他保護措施消除電器外殼的漏電故障,目前常用的方法是安裝電流型漏電保護器。
9、要根據用電環(huán)境選擇配電類(lèi)型目前采用保護接零的低壓配電方式有三種類(lèi)型,即TN—S系統、TN—C—S系統和TN—C系統。其中,TN—S系統是有保護零線(xiàn)(PE線(xiàn)),即保護零線(xiàn)與工作零線(xiàn)(N線(xiàn))*分開(kāi)的系統,也就是通常所說(shuō)的三相五線(xiàn)制供電系統,爆炸危險性較大或安全要求較高的場(chǎng)所采用這種系統。隨著(zhù)經(jīng)濟的發(fā)展,在我國經(jīng)濟發(fā)達地區的居民用電也開(kāi)始采用這種供電方式。TN—C—S系統是干線(xiàn)部分保護零線(xiàn)與工作零線(xiàn)前部共用(構成PEN線(xiàn)),后部分分開(kāi)的系統。低壓進(jìn)線(xiàn)的車(chē)間以及民用樓房普遍采用該系統。TN—S系統是干線(xiàn)部分保護零線(xiàn)與工作零線(xiàn)*共用的系統,適用于無(wú)爆炸危險和安全較好的場(chǎng)所,現在已很少用。