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接地系统的作用及常用公式

2022-09-17 14:40
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接地系统作为电子设备及仪器的最大安全保障,关系着电子产品的性能安全及人身安全,一直以来是电子工程师在产品设计前需要花很大精力做好的工作之一,所以优秀的接地系统应具备哪些作用?

1、通信局站蓄电池正极或负极接地的作用

电话局蓄电池组-48V或-24V系正极接地,其原因是减少由于继电器或电缆金属外皮绝缘不良时产生的电蚀作用,因而使继电器和电缆金属外皮受到损坏,因为在电蚀时,金属离子在化学反应下是由正极向负极移动的,继电器线圈和铁芯之间的绝缘不良,就有小电流i流过,电池组负极接地时,线圈的导线有可能蚀断。反之,如电池组正极接地,虽然铁芯也会受到电蚀,单线圈的导线不会腐蚀,铁芯的质量较大,不会招致可察觉的后果。正极接地也可以使外线电缆的芯线在绝缘不良时免受腐蚀。

2、保护人身安全和设备安全

3、触电对人体的危险性

根据环境条件的不同,我国规定的安全电压值为:

在没有高度危险的建筑物中是65V;在高度危险的建筑物中是36V;在特别危险的建筑物中是12V。

4、保护接地的作用

为避免触电事故,需要采取各种安全措施,而其中最简单有效和可靠的措施是采用接地保护,就是将电气设备在正常情况下不带电的金属部分与接地体之间作良好的金属连接。

在讨论保护接地时,先对接触电压和跨步电压的概念加以说明。

5、接触电压

在接地电流回路上,一人同时初级的两点间所呈现的电位差,称为接触电压。接触电压在愈接近接地体处时其值则愈小,距离接地体或碰地处时则愈大。在距接地体处或碰地处约20m以外的地方,接触电压最大,可达电气设备的对地电压。

6、跨步电压

当电气设备碰壳或交流电一相碰地时,则有电流向接地体或着地点四周流散出去,而在地面上呈现出不同的电位分布,当人的两脚站在这种带有不同电位的地而上时,两脚间呈现的电位差叫跨步电压。

保护接地的作用如下:如未设保护接地时,人体触及绝缘损坏的电机外壳时,由于线路与大地间存在电容,或线路上某处绝缘不好,如果人体触及此绝缘损坏的电气设备外壳,则电流就经人体而成通路,这样就会遭受触电的危害。

有接地措施的电气设备。当绝缘损坏外壳带电时,接地短路电流将同时沿着接地体和人体两路通路流过。流过每一条通路的电流值将与其电阻的大小成反比。即

1.png

式中I'd——沿接地体流过的电流;IR——流经人体的电流;rR——人体的电阻;rd——接地体的接地电阻。

从上式中可以看出,接地体电阻愈小,流经人体的电流也就愈小。通常人体的电阻比接地体电阻大数百倍,所以流经人体的电流也就比流经接地体的电流小数百倍。当接地电阻极为微小时,流经人体的电流几乎等于零,也就是ld≈l'd。因而,人体就能避免触电的危险。

7、接零的作用

在通信局站中,220/380V交流电源,采用中性点直接接地的系统,电力设备的外壳一般均采用接零的方法,即TN系统中接零型式。

在三相TN系统中,所以采用接零的方法,是因为电压在1000V以下中性点接地良好系统中,无论电气设备采取保护接地与否,均不能防止人体遭受触点的危险,及短路电流达不到保证保护设备可靠地动作,即短路电流达不到自动开关整定电流的1.5倍或熔断器额定电流的4倍,故采用接零保护。

8、重复接地

在TN系统中要求电源系统由直接接地点,我国强调重复接地,以防止因保护线断线而造成的危害,增设重复接地是有作业的。


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