电气安全 - 接地

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通过低电阻导线将意外的电能直接转移到地面的过程称为电气接地。它指的是将设备的非载流部分或供电系统的零线连接到地面，地面代表零电位。漏电流选择简单的低电阻路径流动。因此，电气系统和设备免受损坏。

电气接地类型

电气设备有两个非载流部件，例如系统的零线和设备的框架。接地系统也分为两种类型。

中性点接地

通过镀锌铁丝将系统的零线连接到地面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，系统得到保护。

接地的必要性

接地是必要的，原因如下：

• 保护用户免受电击。

• 即使绝缘失效，接地系统也为故障电流提供最简单的路径。

• 它保护电路中使用的电气设备免受短路电流、高压浪涌和雷击的影响。

解释

我们现在将考虑以下情况来了解接地的必要性：

正常状态

系统的接地是在安装过程中完成的，将各个部件与电导体或电极连接起来。电极放置在土壤附近或地下，地下有扁平的铁质立管。非载流部件与扁平铁连接。

下图显示了无接地系统时的故障电流流动：

故障状态

在故障状态下，故障电流通过接地系统从设备流向大地。因此，设备免受短路或故障电流的损坏。在故障时，电极的电压升高，等于电极的电阻和接地故障。

下图显示了带接地系统时的故障电流流动：

接地电阻测量

电极的接地电阻通过电位降落法测量。完整的装置如下图所示，其中：

• E 是待测的接地电极

• P & C 是放置在距 E 适当距离处的两个辅助电极

• I 是流过 E 和 C 之间的电流

• V 是 E 和 P 之间的测量电压

下图显示了测量接地电阻的装置：

如果 C 距 E 足够远，则对 E 的电阻几乎没有明显的影响。由于流入电极 P 的电流非常小，因此电极对电阻的影响也很小。现在改变电极 P 与 E 的距离，测量电阻。

下图显示了来自 R 与 d 曲线的真实电阻：

从图中可以看出，曲线的一部分标记为 E 的 R，这是曲线上几乎水平的斜率。向上倾斜表示 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。

风险降低

接地系统必须遵循以下标准规定的风险降低规则和规章。

• 印度标准：IS 3043 - 接地规范（最新）

• 国家电力规范 (NEC)：BIS 1985 年规范

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

• 安装前必须进行适当的检查和现场勘察。需要遵循不同的步骤流程图：检查与勘察 – 设计 – 测试 – 安装 - 维护 - 编制报告。

• 定期测量电极电阻和土壤电阻率，并应进行兆欧表测试。

• 不要使用铜或铝线代替，不要在电极上涂漆、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。