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地線從哪裡來

生活 更新时间:2025-01-25 15:00:36

保護線PE俗稱“地線”,那麼它是怎麼來的呢?如果電力變壓器安裝在室外,有單獨配電房一般住宅、商業寫字樓、小區等都采用TN-C-S供電系統,室内變配電多采用TN-S供電系統(藍線所示)。TN-C-S供電系統如下所示:

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電力變壓器安裝在室内或箱變

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電力變壓器安裝在室外

從上圖可以看出,變壓器低壓側一共引出四條線,分别是L1、L2、L3、PEN。其中,L1、L2、L3為三相火線;保護線PE和中性線N合在一起為PEN,即零線。

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四條線通過電纜溝或者架空線路等送至用電區域的總配電箱

四條線通過電纜溝或者架空線路等送至用電區域的總配電箱,并在總配電箱裡把PEN線重複接地,然後分出PE線。從這裡開始,中性線N和保護線PE分開,不得混用。(注意:由于PEN線兼有保護功能,不允許切斷,所以配電箱總開關必須用3P斷路器。當PEN線接地以後一分為二,中性線N和保護線PE分開,此後所有的斷路器都采用4P斷路器。)

假設某設備發生漏電,那麼火線電流會通過漏電點流向設備外殼。外殼接有保護線PE,那麼漏電電流會流向PE線,并在N線和PE線分開處分成兩路流。其中一路是通過PEN線回到變壓器,另外一路是通過接地點和大地回到變壓器。如圖:

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漏電電流走向示意圖

我們再來分析一下兩個回路電流大小。一般保護接地(地線接地)和工作接地(零線接地)要求接地電阻都在4Ω以下,零線電阻都比較小,在0.5歐姆以下。

那麼整個電路如下圖所示:

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漏電電流走向示意圖

通過上面分析可知:

零線回路的電阻為0.5Ω,而大地回路的電阻為8Ω,大地回路的電阻遠大于零線回路的電阻。根據并聯關系可知:并聯電路電流的分配和阻值成反比。電阻越大,分得的電流越小。所以大部分漏電電流通過PEN線回到了變壓器,隻有極少部分流向大地,再回到變壓器。I1=U/R=220/0.5=440A I2=U/R=220/8=27.5A I總=440A 27.5A=467.5A

當設備漏電時,整個電流回路為:火線--漏電點--外殼--PE線--零線--變壓器;簡化一下就是:漏電的時候,電流會從火線觸發直接回到零線,相當于短路。那麼裝在漏電設備上的斷路器會跳閘、保險絲會燒斷,從而迫使漏電設備快速斷電。

總結:

接地線的作用:當設備發生漏電時,由于有接地線的作用,它可以加速空開跳閘或保險絲燒掉,從而快速切斷漏電設備的電源。

我們再來看這個圖,漏電時電流的大小取決于漏電回路的電阻。當漏電電流小于空開的跳閘電流,那麼空開就不會跳閘,設備就不會斷電。

假設由于某種原因,PEN線斷裂,那麼又會怎麼樣呢?

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PEN斷裂示意圖

當零線意外斷開時,變成TT系統(兩個接地必須是相互獨立),漏電電流隻有一條回路:火線--外殼--PE線--大地--變壓器。整個回路電阻非常大,故障電流不足以讓空開跳閘或者保險絲燒斷。所以在TN-C-S供電系統中,PEN線不允許斷開,并且要采用機械強度高的導線。 I2=U/R=220/8=27.5A 如果有了漏電開關又不一樣了,當通過PE線流向大地的電流超過漏電動作值(一般為30mA),漏電開關就會跳閘。

家裡安裝漏電開關的原則:

1. 凡是人能夠直接摸到的電器一定要裝漏電開關。這些電器系統包括:廚房電器、熱水器、全部插座回路。

2. 若總開關配套了漏電保護器,則分開關可不裝;反之,若總開關未裝漏電保護器,則分開關必須裝。

3. 照明線路可以不裝漏電開關。(注:照明回路不要求安裝漏電保護斷路器,主要考驗火災時保證照明回路正常工作,方便逃生;但這幾年照明回路觸電事故直線上升,個人認為分設幾個互不關聯的漏電保護斷路器比較合适)

如變壓器無地線或人為剪斷,變成無接地的IT系統

地線從哪裡來(地線的來源)7

上圖是随街拍的戶外變壓器,低壓供電端的接地線人為剪斷,原供電系統變為IT系統

中性點不接地而當一相接地後,由于每相導線對地有絕緣電阻R和對地電容C,組成了感抗Z,因此接地的一相通過R和C與另外兩相可以構成回路。采取保護接地措施後,可以降低人體觸電危險性。這是因為人體和接地裝置為并聯關系,由于人體電阻Rb遠大于接地電阻Ra,故通過人體的電流Ib非常小,如供電線路比較短,安全系數高。

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