題目提出了三個問題,分別是:
地線有什么用?
未接地線可能造成的后果是什么?
如何檢測家中是否接了地線?
我會回答標(biāo)題的問題。
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我們看下圖:
這張圖內(nèi)容很多,我來詳細(xì)解釋一下。
我們看圖片的左上角,也就是主配電室的開關(guān)柜。
我們看到變壓器三相繞組的中性點接地,然后以PEN中性線的形式引出;而三相則引至母線系統(tǒng),再由各饋電回路經(jīng)電纜電表箱(圖中上中)送至住宅總配電系統(tǒng)。
現(xiàn)在,讓我們關(guān)注整個住宅配電電表箱。我們可以看到PEN通過盒子中的MEB再次接地。接地后分為N線和PE線與L相線一起進(jìn)入我們家,從而完成入戶。
在上述過程中,我們看到 PEN 線兩次接地。
PEN 線首先在變壓器的中性點接地。這里接地的意思是獲得零電位,這種接地稱為工作接地,用T表示。
進(jìn)屋前PEN線第二次接地。接地后PEN線分為N線和PE線。這里接地的意思是保護(hù)人身安全,這種接地稱為保護(hù)接地,用N表示。
三相與 PEN 線一起交付給最終用戶。這種接地形式稱為TN-C接地系統(tǒng);如果PEN線入戶前分為N和PE,這種接地形式稱為TN-C接地系統(tǒng)C-S接地系統(tǒng)。
我們進(jìn)家后繼續(xù)看家庭配電箱,在圖片中間的右側(cè)。
首先,家里有三根線,分別是相線L、中性線N和地線PE。
進(jìn)屋后,相線和零線接2極主開關(guān),再接配電母線。最靠近主開關(guān)的是剩余電流開關(guān) RCD,它為系統(tǒng)的插座提供電源并執(zhí)行線路保護(hù)。
我們在 RCD 下方看到一個零序電流互感器(橢圓符號)。當(dāng)相線和N線電流相同時,零序電流互感器輸出為零;當(dāng) RCD 出線側(cè)發(fā)生漏電時,相線電流大于 N 線電流,即 I:I_{N} ">I_{L } >I_{N} 。線且N線電流大于30mA,即:30mA">I_{L} -I_{N} >30mA,RCD會跳閘進(jìn)行線路保護(hù)。
在圖片的右下方,我們看到電飯煲有兩個插座,左側(cè)插座的地線正常,右側(cè)插座的地線已經(jīng)拔出那么當(dāng)這兩款電飯煲都發(fā)生單相接地故障時會出現(xiàn)什么樣的現(xiàn)象呢?
右邊電飯煲的金屬外殼接了地線,所以一方面漏電沿著地線回到主配電箱,再沿著PEN回到電源線,如圖中紫色線所示。由于流過RCD開關(guān)的相線電流大于N線電流,RCD會進(jìn)行漏電保護(hù);同時,由于單相接地電流比較大,幾乎是相線與N線短路,所以主開關(guān)也有可能動作;另一方面,由于接地極和接地線的電阻很小,雖然右側(cè)電飯鍋已經(jīng)出現(xiàn)單相接地故障,但其金屬外殼上的電壓并不高,不會超過50V的安全電壓,所以不會發(fā)生。人身傷害事故。
可以看出,如果電飯煲的金屬外殼接地,當(dāng)發(fā)生單相接地故障時,RCD和總開關(guān)都會跳閘保護(hù)。當(dāng)然,主開關(guān)的保護(hù)電流會更大。
看左邊的電飯煲,它的金屬外殼沒有接地。發(fā)生單相接地故障時,雖然電飯煲外殼通電,但流過RCD的電流不變,主開關(guān)的電流也不變汽車防靜電接地條有用嗎,所以RCD和主開關(guān)都不會產(chǎn)生線路保護(hù)行動。同時其金屬外殼上的電壓為相電壓,人觸摸電飯煲外殼可能會發(fā)生觸電事故。
可以看出,如果電飯煲的金屬外殼不接地,當(dāng)發(fā)生單相接地故障時,RCD和總開關(guān)都不會跳閘保護(hù),可能造成人身傷害。
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現(xiàn)在讓我們回答主要問題:
第一:地線有什么用?
答案是:接地有兩種,即系統(tǒng)接地和保護(hù)接地。
系統(tǒng)接地的任務(wù)是建立零電位參考點;保護(hù)接地的任務(wù)是保護(hù)人身安全。
對于保護(hù)接地,它的任務(wù)是:
A) 在設(shè)備和地之間提供低阻抗連接,從而降低人身觸電的風(fēng)險;
B) 為接地故障電流返回主電源提供低阻抗路徑,使保險絲或斷路器能夠工作。
注1:在TN系統(tǒng)中,單相接地故障電流被放大為相對于N的短路電流汽車防靜電接地條有用嗎,因此過流保護(hù)裝置可以進(jìn)行保護(hù)動作;
注2:我們看上圖左下角的兩張圖。
在左圖中,我們可以看到,當(dāng)發(fā)生單相接地故障時,由于地線的電阻遠(yuǎn)小于人體的接觸電阻,流過人體的電流大大減少;右圖中,系統(tǒng)并沒有與地線相連,因此當(dāng)發(fā)生單相接地故障時,人體極有可能因接觸相電壓而觸電受傷。
C) 為雷電感應(yīng)電流提供接地的低阻抗放電路徑。第二:不接地線可能造成的后果是什么? ,
回答:可能會發(fā)生人身傷害事故。
三:如何檢測家中是否接了地線?
答案:
方法一:檢查入口處是否有地線。
方法二:快速將RCD輸出端的相線短接到地,看RCD是否動作。如果沒有地線,或者地線 i 沒有準(zhǔn)備好,RCD 將不會工作。 ==============
這個問題的兩個答案說使用萬用表檢查接地極不準(zhǔn)確。
對于家裝地線,我們假設(shè)其橫截面為2.5平方,每公里電阻為6.880歐。假設(shè)家裝線長度為30米,假設(shè)流過的漏電流為1A,則30米接地線的壓降為:
U=ILR=1\times 0.03\times 6.880\ 0.21V
不要說普通家庭沒有萬用表。即使有,也幾乎不可能在220V電壓下測出0.21V的電壓偏差。
線路正常時,相線對地線和相線對N線的電壓偏差很小,不可能以此作為判斷地線是否接通的依據(jù).
因此,通過目視檢查入口處是否有地線,或者電表箱內(nèi)是否有MEB線,可行性會相對更高,也更準(zhǔn)確。