电气安全 - 接地


通过低电阻导线将无意的电能直接传输到大地的过程称为电气接地。它是指设备的非载流部分或供电系统的中性点与地的连接,代表零电位。漏电流选择简单的低电阻路径流动。因此,可以保护电气系统和设备免受损坏。

电气接地的类型

电气设备有系统中性点和设备框架两个非载流部件。接地系统也分为两种类型。

中性点接地

通过 GI 线将系统中性点接地的过程称为中性点接地或系统接地。它用于星形绕组系统,包括发电机、变压器等。

设备接地

当设备的金属框架通过导线连接到大地时,称为设备接地。在设备发生故障时,故障电流流向大地,系统受到保护。

需要接地

需要接地的原因如下 -

  • 以保护使用者免遭触电。

  • 即使在绝缘故障之后,接地系统仍显示出故障电流的最简单路径。

  • 它保护电路中使用的电气设备免受短路电流、高压浪涌和雷击放电的影响。

解释

我们现在将了解考虑以下条件接地的需要 -

正常情况

系统接地是在安装过程中完成的,以将各个部件与电导体或电极连接起来。电极放置在靠近土壤或地面以下的地方,其地下有扁铁立管。不带电部件与扁铁连接。

下图显示了没有接地系统时故障电流的流动-

无接地系统故障电流的流动

故障情况

在故障情况下,故障电流从设备通过接地系统流向大地。因此,保护​​设备免受短路或故障电流的影响。故障时,电极电压升高,等于电极电阻和接地故障电阻。

下图显示了接地系统故障电流的流动-

故障情况

接地电阻测量

电极的接地电阻采用电位降法测量。总设置如下图所示,其中 -

  • E是被测接地电极

  • P & C 是与 E 保持适当距离放置的两个辅助电极

  • I 是通过 E 和 C 之间的电流量

  • V 是 E 和 P 之间的测量电压

下图显示了测量接地电阻的设置 -

接地电阻

如果 C 距 E 足够远,则对 E 的电阻没有明显影响。由于流入电极 P 的电流非常小,因此电极对电阻的影响也可以忽略不计。现在改变电极 P 与 E 的距离,测量电阻。

下图显示了 R 与 d 曲线的真实电阻 -

电阻曲线

从图中,曲线的部分被标记为R of E,这是曲线中接近水平的斜率。向上的斜率表示C的电阻的影响。对于现场测量接地测试仪校准,直接使用该比率。

降低风险

接地系统必须遵守以下标准的降低风险规则和规定。

  • 印度标准:IS 3043 - 接地操作规范(最新)

  • 国家电力规范 (NEC):BIS 1985

  • IEEE 交流变电站接地安全指南,编号 ANSI/IEEE 标准,80-1986。

  • 安装前需要进行适当的检查和现场勘察。不同步骤需要遵循流程图:检查和调查-设计-测试-安装-维护-准备报告

  • 定期测量电极电阻、土壤电阻率并进行兆欧表测试。

  • 请勿使用铜或铝线作为替代品,在电极上涂漆、搪瓷和油脂。保护电极引线免受机械应力和腐蚀。

  • 适当的培训和管理可以降低风险因素。