曾看过一个关于用电常识的电影记录片,里面有这样的场景,夜里农民在打麦场打麦,为节省电线,灯泡的一端接火线,一端用铁棍直接插入大地,记录片的警示是:应将电源拉开后才能把插入大地的铁棍拔掉。那么作为普通的380/220V 三相四线制电网系统的家用电器,是否需要进行接地处理呢?本文将对此进行详细分析。
一、接地分类
实际“接地”有两种方式: 保护接地和工作接地。配电变压器的接地和家里三相插座的接地,虽同属接地,但属于不同类型的接地,所谓接地,就是将电器装置中应该接地的部分,通过接地装置,与大地做良好的连接。埋入地下与大地直接接触的金属导体,称为接地体。变压器中性点的接地属于工作接地,理想情况下,三相交流负荷平衡,中性点电压为零,但实际上三相负荷不平衡,中性点不为零。为了保持三相电压平衡,将中性点接地,使中性点电压为零。家里三相插座的接地属于保护接地,三相插座中的接地极是电器设备与接地体的连接部件,变电站电气设备构架的接地属于保护接地。
二、接地原因分析
(一) 人体触电原因。电器设备正常工作时,外壳不带电,但当电器设备内导线绝缘损坏或其它原因,电器设备即带电,处在一定的电压之下。人触及电器设备外壳时,就会发生触电的危险,当有接地时,人接触带电的设备外壳时,接地电流将沿人体和接地装置两条通路流过,即人体电阻和接地装置电阻并联,根据并联电路欧姆定律的分流原理,人体电阻愈大,接地电阻愈小,则通过人体的电流愈小,接地电阻愈小,通过的接地体的电流就愈大。人体的电阻与人的皮肤表面状况、接触面积、电流作用时间、鞋的绝缘状况和人的体质有关,可从1500 欧姆到几十万欧姆,接地体电阻一般低于100 欧姆,这样就可以保证人身安全。
(二) 保护接地。保护接地可以保护人身安全,防止触电,所以家庭中的用电设备插座不可将零线和接地线连接到起来,为防止零线和地线连接,把空气开关跳闸设计为电流增大和零线中无电流流过两种方式。严格意义上的接地点电压不为零。电压为零是指,电流通过接地体流入大地时,接地体具有的电压随着离开接地体的距离增加,电压逐渐下降,至离接地体15 ~ 20米处,逐渐降为零。
在中性点直接接地的380/220V 三相四线制的配电网中,也会采用保护接零,即将用电设备金属外壳与变压器的接地中性线连接,中性线电压为零,在供电线路上装设熔断器或空气自动开关,在用电设备线路碰壳时,相当于短接用电设备,以最短的时间自动断开电路,以消除触电危险。同时由于电路的电阻远小于人体电阻,在电路未断开之前的短时间内,通过人体的电流接近于零。但若中性线断线则起不到保护人身的作用,这种接线,对中性线要求高,不能发生断线。
三、家用电器接地状况
家用电器( 电冰箱、电视机) 引出的电源线是三芯的,红色的是火线、黑色的是零线,黄绿间隔的是地线,火线用“L”标示,零线和中性线用“N”标示,接地线则是用G 表示,其中“地线”与电器金属外壳相连。三线按规定分别接至电源插头上,与插座相对应。插座必须使用单相三孔插座,并规定为“左零、右火、上接地”。家用电器的“接地”状况有以下几种:
(一) 插座接地端空缺未用。该情况对于电器设备的正常运行没有影响,但没有安全保护措施。当电器内部带电部件触及到金属外壳时,则又可能发生触电事故。
(二) 插座接地端与左端相连。该情况是将工作零线兼做保护零线,电器内部带电部件触及金属外壳时,短路电流通过“地线”到插座接地端,再通过零线形成回路。当零线断裂或零线与相线反接时,仍无法起到保护作用。
(三) 插座接地端另接接地线。该情况接地线通过接地体与大地相连,属于保护接地。
四、增设专用保护零线势在必行在我国,配电电网中工作零线兼作保护零线的方式仍是现今普遍使用的方法之一。为了更进一步提高电网的安全性和可靠性,我国已开始逐步推广工作零线与保护接地零线分开的办法,也就是增设一根专用的保护接地零线,形成工作接地的380/220V 三相五线电网。增设专用保护接零线有两种方案:一种是从变压器中性点起,将专用保护零线与工线接于同一接地体,专用保护零线设重复接地; 另一种是进户电源处起,将专用保护零线接于工作零线,并设重复接地。前一种方案投资大,安全性高; 后一种方案投资小,安全性略低。总之,这两种方案与工作零线兼作保护接零线的情况相比,安全性有了很大的提高。当工作零线断裂或者相线与零线反接时,皆不会发生触电事故。从而最大程度增强了在发生接地故障时对家用电器使用人员的保护。
五、结语
电器设备接地,是一种附加的保护措施,安全使用家用电器不能完全依靠接地保护,只有做好了接地保护并掌握一定的安全用电常识、养成良好的用电习惯才能真正做到安全使用家用电器。
来源:互联网。作者:张长勤。
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