接地是为了保障电气设备正常工作和人身安全而采取的一种措施,通过金属导线与接地装置作电气连接,将电气设备和其他生产设备上可能产生的漏电流、静电荷以及雷电电流等引入大地,从而避免人身触电和可能发生的火灾、爆炸等事故。
1、工作接地
工作接地是指发电机、变压器的中性点接地。其作用有:
(1)系统运行的需要
高压系统采取中性点接地,可使接地继电保护装置准确动作并消除单相电弧接地过电压,可防止零序电压偏移,保持三相电压基本平衡。
(2)降低人体接触电压
中性点绝缘系统中,当一相接地,且人体触及另一相时所受到的接触电压将超相电压而成为线电压。中性点接地时,中性点接地电阻近于零,与地间电位差近于零,这样就降低了人体的接触电压。
(3)迅速切除故障设备
中性点绝缘系统中,当一相短路时接地电流很小,保护装置不能迅速切断电流。中性点接地时,一相接地电流成为很大的单相短路电流,保护装置必须能够准确、迅速地切断故障线路。
(4)降低设计绝缘等级
因中性点接地系统中一相接地时,其他两相对地电压不升高至线电压,而是近于相电压,在中性点接地系统中,设计电气设备和线路时绝缘水平只按相电压考虑,可降低成本。
2、保护接地
为了保障人身安全,避免发生触电事故,将电气设备在正常情况下不带电的金属部分与接地装置作良好的电气连接,称为保护接地。保护接地的作用有:
(1)降低人体接触电压
当电气设备绝缘损坏产生漏电或带电导线碰触机壳时,原本不带电的金属外壳等将具有相当高或等于电源的电压。实行了保护接地,金属外壳与大地有了良好的电气连接,便能让绝大部分电流通过接地体流散到地下,人体碰触带电机壳时流过人体的电流很微小,从而降低人体接触电压,避免碰触时发生触电。
(2)迅速切除故障设备
在中性点接地的低压配电网中,电气设备若发生单相碰壳故障,故障电流将使熔断器熔断或自动开关跳闸切断电源,保障了人身安全。
3、保护接零
将电气设备在正常情况下不带电的金属部分用导线直接与低压配电系统的零线相连接,称为保护接零。
在保护接零的低压系统中,当电气设备发生单相碰壳故障时,单相短路回路中不含工作接地电阻和保护接地电阻,整个回路的阻抗很小,因此故障电流很大,足以保证在最短时间内熔丝熔断或自动开关跳闸,从而切断电源,保障人身安全。
4、重复接地
在中性点直接接地的低压配电系统中,为确保接零保护方式的安全可靠,防止零线断线所造成的危害,必须在整个零线的其他部位一处或多处再行接地,称为重复接地。重复接地的作用有:
(1)降低漏电设备的对地电压
如果未实行重复接地,漏电设备对地电压为单相短路电流在零线部分产生的电压降;而有了重复接地,则漏电设备外壳对地电压仅为接地短路电流在重复接地电阻上产生的电压降。显然,此时设备外壳对地电压仅占零线电压降的一部分,所以危险性相对减小。
(2)减轻零线断裂时的触电危险
未实行重复接地的零线上,当在设备之间的某一处零线断裂后,某一电气设备发生碰壳短路时,所有接在该零线断裂点后边的无故障电气设备外壳均带有接近于相电压的电压,严重威胁人身安全。如果实行重复接地,在设备之间的某一处零线断裂后,断裂处前后两边的设备外壳对地电压之和为相电压。因为设备外壳对地电压都小于相电压,所以触电危险性相对减小。
(3)缩短碰壳或接地短路故障的持续时间
由于重复接地和工作接地构成了零线的并联分支,所以一旦发生短路,能增加短路电流,而且线路越长,短路电流越大,这就加速了线路保护装置的动作,缩短了故障的持续时间。
(4)改善架空线路的防雷性能
架空线路零线上的重复接地,对雷电流有分流作用,这就有利于限制雷电过电压,从而可改善防雷性能。
5、防雷接地
防雷接地是针对防雷保护装置(避雷针、避雷线、避雷器等)的需要而设置的接地。
防雷接地的作用是迅速地把雷击产生的电流导入大地,避免产生火花放电或局部发热,造成易燃易爆物品燃烧爆炸的危险。
6、防静电接地
防静电接地是为防止因静电积累造成对人体和设备的危害以及火灾、爆炸等,将设备接地,以消除生产过程中产生的静电积累。其作用有:
(1)防止静电对易燃油、天然气储存罐和管道等的危险作用。
(2)对电子工厂等,避免静电敏感元器件遭受静电损伤。
