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1.6.3 接地与接零

电气设备在使用过程中,可能会出现绝缘层损坏、老化或导线短路等现象,从而使电气设备的外壳带电,如果人不小心接触外壳,就会发生触电事故。解决这个问题的方法就是将电气设备的外壳接地或接零。

1. 接地

接地是指将电气设备的金属外壳或金属支架直接与大地连接。接地如图1-31所示。

图1-31 接地

为了防止因电动机外壳带电而引起触电事故,可对电动机进行接地操作,即用一根接地线将电动机的外壳与埋入地下的接地装置连接起来。当电动机内部绕组与外壳漏电或短路时,外壳会带电,在将电动机外壳进行接地后,外壳上的电会沿接地线、接地装置向大地泄放掉。在这种情况下,即使人体接触电动机外壳,也会由于人体电阻远大于接地线与接地装置的接地电阻(接地电阻通常小于4),外壳上的绝大多数电流从接地装置泄入大地,而沿人体进入大地的电流很小,不会对人体造成伤害。

2. 接零

接零是将电气设备的金属外壳或金属支架等与零线连接起来。接零如图1-32所示。

图1-32 接零

变压器低压侧的中性点引出线称为零线。零线一方面与接地装置连接,另一方面和三根相线一起向用户供电。由于这种供电方式采用一根零线和三根相线,因此称为三相四线制供电。为了防止电动机外壳带电,除了可以将外壳直接与大地连接外,也可以将外壳与零线连接,当电动机某绕组与外壳短路或发生漏电时,外壳与绕组间的绝缘电阻下降,会有电流从变压器某相绕组→相线→漏电或短路的电动机绕组→外壳→零线→中性点,最后到达相线的另一端。该电流使电动机串接的熔断器熔断,从而保护电动机内部绕组,防止故障范围扩大。在这种情况下,即使熔断器未能及时熔断,也会由于电动机外壳通过零线接地,外壳上的电压很低,因此即便人体接触外壳,也不会产生触电伤害。

对电气设备进行接零,在电气设备出现短路或漏电时,会让电气设备呈现单相短路,可以让保护装置迅速触发操作,继而切断电源。另外,通过将零线接地,可以拉低电气设备外壳的电压,从而避免在人体接触外壳时造成触电伤害。