電氣安全 - 接地

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透過低電阻導線將意外的電能直接轉移到地面的過程稱為電氣接地。它指的是將裝置的非載流部分或供電系統的零線連線到地面，地面代表零電位。漏電流選擇簡單的低電阻路徑流動。因此，電氣系統和裝置免受損壞。

電氣接地型別

電氣裝置有兩個非載流部件，例如系統的零線和裝置的框架。接地系統也分為兩種型別。

中性點接地

透過鍍鋅鐵絲將系統的零線連線到地面的過程稱為中性點接地或系統接地。它用於星形繞組系統，包括髮電機、變壓器等。

裝置接地

當裝置的金屬框架透過導線連線到大地時，稱為裝置接地。在裝置發生故障時，故障電流流向大地，系統得到保護。

接地的必要性

接地是必要的，原因如下：

• 保護使用者免受電擊。

• 即使絕緣失效，接地系統也為故障電流提供最簡單的路徑。

• 它保護電路中使用的電氣裝置免受短路電流、高壓浪湧和雷擊的影響。

解釋

我們現在將考慮以下情況來了解接地的必要性：

正常狀態

系統的接地是在安裝過程中完成的，將各個部件與電導體或電極連線起來。電極放置在土壤附近或地下，地下有扁平的鐵質立管。非載流部件與扁平鐵連線。

下圖顯示了無接地系統時的故障電流流動：

故障狀態

在故障狀態下，故障電流透過接地系統從裝置流向大地。因此，裝置免受短路或故障電流的損壞。在故障時，電極的電壓升高，等於電極的電阻和接地故障。

下圖顯示了帶接地系統時的故障電流流動：

接地電阻測量

電極的接地電阻透過電位降落法測量。完整的裝置如下圖所示，其中：

• E 是待測的接地電極

• P & C 是放置在距 E 適當距離處的兩個輔助電極

• I 是流過 E 和 C 之間的電流

• V 是 E 和 P 之間的測量電壓

下圖顯示了測量接地電阻的裝置：

如果 C 距 E 足夠遠，則對 E 的電阻幾乎沒有明顯的影響。由於流入電極 P 的電流非常小，因此電極對電阻的影響也很小。現在改變電極 P 與 E 的距離，測量電阻。

下圖顯示了來自 R 與 d 曲線的真實電阻：

從圖中可以看出，曲線的一部分標記為 E 的 R，這是曲線上幾乎水平的斜率。向上傾斜表示 C 的電阻的影響。對於現場測量接地測試儀校準，直接使用該比率。

風險降低

接地系統必須遵循以下標準規定的風險降低規則和規章。

• 印度標準：IS 3043 - 接地規範（最新）

• 國家電力規範 (NEC)：BIS 1985 年規範

• IEEE交流變電站接地安全指南，ANSI/IEEE標準80-1986號。

• 安裝前必須進行適當的檢查和現場勘察。需要遵循不同的步驟流程圖：檢查與勘察 – 設計 – 測試 – 安裝 - 維護 - 編制報告。

• 定期測量電極電阻和土壤電阻率，並應進行兆歐表測試。

• 不要使用銅或鋁線代替，不要在電極上塗漆、搪瓷和油脂。保護電極引線免受機械應力和腐蝕。

• 適當的培訓和管理可以降低風險因素。