变电站电气部分:保护接地的作用

在正常的运行情况下，电气设备的外壳是不带电的，此时人与电气设备的外壳接触不会发生问题。但是，一旦设备的绝缘损坏外壳与一相导体接通，此时若人与电气设备的外壳接触，人体中就会有电流流过，发生触电事故，如图8-1（a）所示。

图8-1　人体接触漏电设备外壳

（a）无保护接地措施；（b）有保护接地措施

众所周知，大地是零电位，如果用导线把设备外壳接地，似乎可以认为外壳也成了地电位，人再与带电设备外壳接触就可以避免被电伤的危险。其实这时外壳电位并未降到零，接触外壳仍有危险，不仅如此，如果这时走近电气设备接地点也会有被电伤的危险（只有当接地的装置符合一定的要求之后才能消除这种危险），为什么呢？如图8-1（b）所示，即流过人体的电流为

式中 Id——单相接地电流；

Rd——保护接地装置的电阻；(www.xing528.com)

Rj——脚与地面的接触电阻；

Rrt——人体电阻。

从式（8-1）可见，通过人体的电流与Id、Rd、Rj、Rrt等有关，其中Rrt与人的皮肤表面和所处条件有关。如人体皮肤处于干燥无损伤的状态。Rrt=4×104～110×104Ω，而皮肤有伤口潮湿状态。Rrt可降到1000Ω。因此在最恶劣的情况下人接触的电压只要达到0.05×1000=50V，即有致命危险，增加Rj可减少一定的人体电流。但是起主要作用的是电阻Rd，Rd越小，流过人体的电流越小，可见适当地选择Rd值，即可免除人触电的危险，达到安全的目的，所以称其为保护接地。

其实触电对人体的损害程度并不直接决定于电压，而是主要取决于流过人体电流的大小和触电时间的长短及电流的频率。在工频电流的作用下通过人体电流的允许值和时间的关系在0.03～3s的范围时可用下式表示：

此式说明当时间为1s时通过人体的电流在165mA以上将造成死亡。

实际分析指出，50mA以上的工频电流较长时间通过人体就会引起呼吸麻痹形成假死，如不及时进行抢救就可能发生不可逆事件。