电工安全用电知识——电气设备安全运行知识

　　一、接地

　　1．接地的基本概念

　　接地是将电气设备或装置的某一点（接地端）与大地之间做符合技术要求的电气连接。目的是利用大地为正常运行、绝缘损坏或遭受雷击等情况下的电气设备等提供对地电流流通回路，保证电气设备和人身的安全。

　　2．接地装置

　　接地装置由接地体和接地线两部分组成，如图1-10所示。接地体是埋入大地中并和大地直接接触的导体组，它分为自然接地体和人工接地体。自然接地体是利用与大地有可靠连接的金属构件、金属管道、钢筋混泥土建筑物的基础等作为接地体。人工接地体是用型钢如角钢、钢管、扁钢、圆钢制成的。人工接地体一般有水平敷设和垂直敷设两种。电气设备或装置的接地端与接地体相连的金属导线称为接地线。

 

　　3．中性点与中性线

　　星型联接的三相电路中，三相电源或负载连在一起的点称为三相电路的中性点。由中性点引出的线称为中性线，用N表示，如图1-11a所示。

　　4．零点与零线

　　当三相电路中性点接地时，该中性点称为零点。由零点引出的线称为零线，如图1-5-11b所示。

 

　　二、电气设备接地的种类

　　1．工作接地

　　为了保证电气设备的正常工作，将电路中的某一点通过接地装置与大地可靠地连接，称为工作接地。如变压器低压侧的中性点、电压互感器和电流互感器的二次侧某一点接地等，其作用是为了降低人体的接触电阻。

　　供电系统中电源变压器中性点的接地称中性点直接接地系统；中性点不接地的称中性点不接地系统。中性点接地系统中，一相短路，其它两相的对地电压为相电压。中性点不接地系统中，一相短路，其他两相的对地电压接近线电压。

　　2．保护接地

　　保护接地是将电气设备正常情况下不带电的金属外壳通过接地装置与大地可靠连接。其原理如图1-12所示。当电气设备不接地时，如图1-12a所示，若绝缘损坏，一相电源碰壳，电流经人体电阻Rr、大地和线路对地绝缘电阻 Rj构成的回路，若线路绝缘电阻损坏，电阻Rj变小，流过人体的电流增大，便会触电；当电气设备接地时，如图1-12b所示，虽有一相电源碰壳，但由于人体电阻Rr远大于接地电阻Rd（一般为几欧），所以通过人体的电流Ir极小，流过接地装置的电流Id则很大，从而保证了人体安全。

　　保护接地适用于中性点不接地或不直接接地的电网系统。

 

　　3．保护接零

　　在中性点直接接地系统中，把电气设备金属外壳等与电网中的零线作可靠的电气连接，称保护接零。保护接零可以起到保护人身和设备安全的作用，其原理如图1-13b。当一相绝缘损坏碰壳时，由于外壳与零线连通，形成该相对零线的单相短路，短路电流使线路上的保护装置（如熔断器、低压断路器等）迅速动作，切断电源，消除触电危险。对未接零设备，对地短路电流不一定能使线路保护装置迅速可靠动作，如图1-13a所示。

　　三、电气设备安全运行措施

　　（1）必须严格遵守操作规程，合上电流时，先合隔离开关，再合负荷开关，分断电流时，先断负荷开关，再断隔离开关；

　　（2）电气设备一般不能受潮，在潮湿场合使用时，要有防雨水和防潮措施。电气设备工作时会发热，应有良好的通风散热条件和防火措施；

　　（3）所有电气设备的金属外壳应有可靠的保护接地。电气设备运行时可能会出现故障，所以应有短路保护、过载保护、欠压和失压保护等保护措施；

　　（4）凡有可能被雷击的电气设备，都要安装防雷措施；

　　（5）对电气设备要做好安全运行检查工作，对出现故障的电气设备和线路应及时检修。

 

　　国标规定：L——相线 

　　N——中性线  

　　PE——保护接地线 

　　PEN——保护中性线，兼有保护线和中性线的作用。

　　4．重复接地

　　三相四线制的零线在多于一处经接地装置与大地再次连接的情况称为重复接地。对1kV以下的接零系统中，重复接地的接地电阻不应大于10Ω。重复接地的作用：降低三相不平衡电路中零线上可能出现的危险电压，减轻单相接地或高压串入低压的危险。

　　5．其他保护接地

　　（1）过电压保护接地  为了消除雷击或过电压的危险影响而设置的接地。

　　（2）防静电接地  为了消除生产过程中产生的静电而设置的接地。

　　（3）屏蔽接地  为了防止电磁感应而对电力设备的金属外壳、屏蔽罩、屏蔽线的外皮或建筑物金属屏蔽体等进行的接地。