国际标准要求电力系统采取两类保护措施以防止人身受到电流的危害:
(1)防止直接触电,目的是避免人体与带电体的"直接"的接触。
(2)防止间接触电,目的是避免人体与外露导电零部件之间的"间接"接触,因为这些外露导电零部件偶尔会由于绝缘的损坏而带电。
1.常用的接地可分为以下几种
(1)系统接地:在电力系统中将某一适当的点与大地连接,称为系统接地或称为工作接地,如变压器中性点接地,零线重复接地等。
(2)防雷接地:为了便雷电流安全向大地泄放,以保护被击建筑物或电力设备采取的接地。
(3)设备的保护接地:各种电气设备的金属外壳、线路的金属管、电缆的金属保护层、安装电气设备的金属支架等,由于导体的绝缘损坏可能带电,为防止这些不带电金属部分发生过大的对地电压危及人身安全面设置的接地,称为保护接地。
(4)屏蔽接地:一方面是为了防止外来电磁波的干扰和侵入,造成电子设备的误动作或通信质量的下降;另一方面是为了防止电子设备产生的高频能向外部泄放,需将线路的滤波器、变压器的静电屏蔽层、电缆的屏蔽层或室内的屏蔽网等进行接地。
(5)等电位接地:系统电子设备的金属部分不应存在电位差,因此要把这些金属部分相互连接起来成为等电位体并予以接地,称为等电位接地。
(6)逻辑接地:在电子设备中的信号放大器、混频器、逻辑电路等统一基准电位接地。目的是不致引起信号量的误差。
2.工作零线的多点重复接地问题
变压器中性点接地后,由中性点引出的接地的中性线称为工作零线。当-相四线电力线路的工作零线由于某种原因断线而负载又不平衡时,将造成零线断点以后的三相电压不平衡。如图7•2所示,零线断线后,当的R1=∞为无负载(空载)、Rz注R3时,此线电压几乎完全加于负载R2上,而使负载过电压造成设备烧坏。如果将工作零线进行重复接地,则中性点的对地电位将大大减小,对T作零线应实行多点重复接地,其每点重复接地电阻值取lOΩ。
3.保护地接零线
在变压器中性点接地的电力网中,把电气设备的正常不带电的金属外壳与电网的零线连接起来称为"保护地接零线"。
当某一相带电部分碰机壳时,通过设备的外壳形成相线对零线的单相短路,该短路电流足以使线路上的保护装置迅速动作,如交流220V可在0.03s,内切断电源。保护接零方式主要是作为相线碰机壳保护。应注意的是:保护接零是依靠"相一零"回路的短路电流动作为路闸(熔断丝或自动开关脱扣)。一般短路电流需大于熔体电流的4倍。
采用自动开关保护时,f路电流应大于瞬时脱扣器整定电流的1.5倍。为此,采用保护接零时,保护接零线的截面不得小于相线截面的1/2。为了防止零线的断线,在三相四线制的零线上不得装设熔断器。如果三相四线制的零线断线,就有可能便所有采用保护接零的设备处于高电位之下,因此,最好采用三相五线制。
4.保护接地
目前,市电均为380/220V中点接地系统,一般均采用保护接零方式。但是,在原有的旧电网中是采取保护接地方式的,所以在配电系统中,也只能采用保护接地方式。这是因为在同一电网中,不能同时采用保护接地和保护接零方式。第1台设备采用保护接零方式,第2台设备采用保护接地方式,当设备2发生相线碰机壳时,电流Id通过Rb与R形成回路,如果Id较小,线路保护装置可能不会动作,而使故障长期存在。这时,除了接触该设备有触电危险外,由于零线对地电位的升高,所有接零外壳的电位也将升高,便所有接触设备外壳的人都有接触高电位的危险。