保护接地及其原理与作用

如图3-3所示：在不接地的低压系统中，当一相碰壳时，接地电流I_d通过人体和电网对地绝缘阻抗形成回路。如各相对地绝缘阻抗相等，运用电工学的原理，可求得漏电设备对地电压为

图3-3 无接地保护等效电路

式中U——电网相电压；

R_r——人体电阻；

Z——电网每相对地绝缘电阻。

电网对地绝缘电阻Z由电网对地分布电容和对地绝缘电阻组成，并可看作是二者的并联。在一般情况下，绝缘电阻大于分布电容的阻抗，如果把绝缘电阻看作是无限大，则对地电压为

式中U——电网相电压；

R_r——人体电阻；(www.xing528.com)

C——每相对地分布电容；

——每相对地电容。

当电网对地绝缘良好，且低压系统规模不大时I_d很小，漏电时设备对地电压很低；但当电网绝缘性能显著下降，或电网分布规模大时I_d很大，对地电压可能上升到危险程度。这就必须采取如图3-4所示的保护接地措施。

有了保护接地以后，漏电设备的对地电压主要决定于保护接地电阻R_b的大小，由于R_b与R_r并联，且R_b<R_r，可以近似地认为：当电网对地绝缘良好，且低压系统规模不大时，I_d很小，漏电时设备对地电压

图3-4 有接地保护的等效电路

只要适当控制R_b的大小，即可以限制漏电设备对地电压到安全范围以内。如：对于长度1km的380V电缆电网，如果人体电阻为1500Ω，当发生漏电且人体触及电气设备时，人体承受的电压为127V，通过人体的电流约为84.5mA，这时人是很危险的。

在这种情况下，如果加上保护接地，且接地电阻R_b=4Ω，则人承受的电压降低为0.415V，通过人体的电流降低为0.277mA，对人就没有危险了。