科l技l论J坛 科 对电气设备上地线的处理方法的探讨 周兵 ・ (宝清县电业局) 摘要:电气设备在不接地电网中使用时,它的地线应保护接地;电气设备在接地电网中使用时,它的地线应保护接零。有些设备中包含电子电 路,为防止静电和电磁干扰、提高设备可靠性,一般要求保护接地。这样的设备在接地电网中使用时应通过隔离变压器建立不接地电源进行二次供 电,然后将设备保护接地。 关键词:地线;保护接地;保护接零;接地装置;接地电网;不接地电网 电气安全的含义主要有三种:设备安全、 丝当地线”是不符合要求的,也是很危险的。 中是不许将设备保护接地的。另一方面,随着电 消防安全、人身安全。熔断器、空气开关的功能 L△ 子技术突飞猛进的发展,集成电路、晶体管等半 是短路和过载保护,其作用是保证设备安全和 导体器件在各种设备上得到了越来越广泛的应 消防安全。电气设备上的地线(或接地端子),是 用。这类设备上的地线除确保人身安全外还有 把设备上在故障情况下可能带电的金属部分用 山 球 防止静电和电磁干扰、提高设备可靠性的作用。 导线连结起来的引出线,它的主要作用是确保 这样的设备一般要求保护接地。对于这类设备, 人身安全。 它们的地线可按以下三种情况酌情处理。 大家知道,按变压器次级的中性点是否接 图1垂直接地体的布置 3.1对于大型设备,应单独建立不接地电 地分类,线电压在lkV伏以下的低压电网一般 2在接地电网中使用时的接法 网供电,以便对设备采取保护接地的措施。 分两种:接地电网和不接地电网。国家标准 在接地电网中,应将电气设备上的地线与 3-2对于中小型设备,在接地电网中使用 (GB5306—85)要求,在接地电网中,变压器低压 保护零线紧密地连接起来,即将设备保护接零。 时,应通过隔离变压器建立不接地电源进行二 端的中性点必须直接接地,且接地电阻不大于 当某相带电部分碰连设备外壳时,通过设备外 次供电。例如,申星牌XTZ一140全自动洗涤脱 4n。在不接地电网中,变压器低压端的中性点 壳形成该相对零线的单相短路,即碰壳短路。短 水机给它的以单片机为核心的控制电路供电时 是不接地的。为了减轻高压串人低压的危险,在 路电流Id能促使线路上的保护装置(如熔断器 就是采用的这种方法。值得注意的是,隔离变压 中性点与大地之间一般装设击穿保险器。当电 RD)迅速动作,切断故障部分的电源,消除触电 器是接地电网的负载,其铁芯应保护接零。设备 气设备在不同的电网中使用时,它的地线应按 危险。 是隔离变压器所建立的不接地电源的负载,所 国家标准中相应的要求用不同的方法进行连 我们必须注意,在接地电网中是不许对设 以应保护接地。 接,具体如下: 备进行保护接地的,原理如图2所示。设接地电 3-3对于微机这类小型设备,其工作环境 1在不接地电网中使用时的接法 网相电压为u,变压器低压中性点接地电阻为 干燥,外设一般是塑料部件,漏电危及人身安全 在不接地电网中,应将电气设备上的地线 ,设备外壳的对地电压为u ,如果该设备有保 的可能性很小,其地线的主要作用是防止静电 与大地紧密地连接起来,即将设备保护接地,当 护接地装置,当某相发生碰壳短路时,由于人体 和电磁干扰、提高设备可靠性。在接地电网中使 人体电阻R 与接地电阻R 处于并联状态时, 电阻Rr与保护接地电阻 处于并联状态,且 用时,如有必要,这类设备的地线可经过图6所 一相碰壳,接地电流I 通过(R/R )和电网对地 Rd<<Rr,凡一 一4n,人体承受的电压为 示的阻容网络接地。这个电路常跨接于彩色电 绝缘阻抗就会形成回路。设各相对地绝缘阻抗 相等,均为z,电网相电压为u,运用电工学方 :坟 ・ 视机的“冷地”和“热地”之间。电阻、电容分别泄 放静电和高频谐波。值得注意的是,电路的结构 法可求得漏电设备的对地电压为: = 和参数涉及安全问题,不应随意更改。由于有这 =1 r 万 ’《母,/凡) 个网络的隔离,对接地装置的要求变得很低,它 可以是自来水管,也可以是插座上的火线或零 因为凡<<甩.所以可近蠹【j|认为 ‘ 线。当然,插座上的火线和零线一般带有高频谐 订 。 波,从这点考虑用自来水管做接地装置要好一 { 弋l …一 些。 一般情况下iz@大,Rb<<IZI,所以保护接 扩设舒t的.I毫娩0n2枷x2 地后设备的对地电压大大降低,只要适当控制 R 的大小就可将设备的对地电压在安全 图2保护接地用于接地电网中的状况 范围内。国家标准要求在一般情况下Rh不大于 显然这个电压对人体是危险的,这说明在 4n。 接地电网中保护接地设备本身并不安全。同样 保护接地必须有接地装置,接地装置由接 理由,此时零线对地电压由原来的u.】=0变为: 地体和接地线(包括地线网)组成。接地体分自 R 。 U 然接地体和人工接地体,它是接地装置的重要 砬.’“ i 图3阻容网络接地 组成部分,必须严格按标准安装制作,现简要介 这使得整个系统不再安全,其它保护接零 绍如下。 设备也都带上了危险电压。 凡与大地有可靠接触的金属导体,除另有 与此同时,由于 、 了故障电流的 规定外均可作为自然接地体。如埋设在地下的 大小,线路上的保护装置可能不会动作而使这 金属水管、井管等等。人工接地体通常采用直径 种危险状态长期存在。可见,不看设备工作的电 40~50mm的钢管或40mmx40mmx4mm~50mmX 网环境,片面强调“是地线就该接地”的观点是 50mmx5mm的角钢垂直埋设。为兼顾成本与性 不正确的。 能,长度一般以2.5m左右为宜,数量不少于两 3有特殊要求时的处理方法 根。它们可以成排布置,也可作环形或射线形分 由于接地电网在减轻故障接地的危险、稳 布,如图2所示。无论是自然接地体还是人工接 定系统的电位等方面有一定的优势而被广泛应 地体,安装完后都需对接地电阻进行测量,达标 用。如果没有特殊要求,我国的低压电网一般采 方可投入使用。把自来水管作接地体或“插根铁 用接地方式。从前面的分析可知,在这样的电网 一73—