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维修中重复接地有何隐患?

在电气维修工作中,重复接地是一个需要重点关注的概念,它直接关系到电气系统的安全性和稳定性,重复接地是指在低压配电系统中,除了中性点(变压器低压侧绕组的中性点)直接接地外,在零线的其他位置再次与接地装置连接,这种接地方式并非偶然出现,而是基于电气安全规范和实际运行需求而设计的,其作用和原理需要从多个维度来理解。

维修中重复接地有何隐患?-图1
(图片来源网络,侵删)

我们需要明确重复接地的核心目的,在TN配电系统中(如TN-C、TN-S、TN-C-S系统),正常工作时零线(N线)可能带有一定的电位,特别是当三相负载不平衡时,零线上会出现不平衡电流,导致零线对地电位升高,如果此时发生零线断线故障,断线点后方的设备外壳(若采用保护接零)将通过零线带电,极易引发触电事故,重复接地的设置,正是为了有效降低这一故障风险,当零线某处断开后,重复接地装置能够形成一个临时的电流通路,将故障电流导入大地,使得断线点后端的零线电位被钳制在接近大地的水平,从而大幅降低了触电的危险性,这就像给零线系统增加了多个“安全锚点”,即使某一处“链条”(零线)断裂,其他“锚点”也能保证系统的基本安全。

重复接地对于降低漏电设备的对地电压具有显著效果,在没有重复接地的系统中,如果某一相线因绝缘损坏而碰触设备外壳,电流会通过保护零线和中性点接地构成回路,故障点的对地电压(即接触电压)取决于零线上的电压降,如果距离变压器较远,零线阻抗较大,接触电压可能超过安全限值,而通过重复接地,相当于在故障点与大地之间并联了一个额外的接地电阻,根据电路并联原理,总接地电阻会减小,从而降低了故障电流在零线阻抗上产生的电压降,使得设备外壳的对地电压被限制在安全范围内,这对于保护维修人员和其他接触设备的人员至关重要,尤其是在潮湿、导电性良好的环境中,安全电压的阈值需要更加严格。

重复接地还能改善架空线路的防雷性能,架空线路在雷雨季节容易遭受雷击,雷电波会沿着线路传播,如果没有重复接地,雷电过电压可能会直接侵入用户端,损坏设备或威胁人身安全,通过在架空线路的分支处、终端处设置重复接地,可以利用接地装置将部分雷电流泄放入大地,降低雷电过电压的幅值和波前陡度,从而起到一定的防雷保护作用,重复接地还能缩短故障电流的持续时间,因为当发生接地短路时,重复接地装置为故障电流提供了更多的泄放路径,使得保护装置(如断路器、熔断器)能够更迅速地动作切断电源,减少了电弧持续时间和火灾风险。

在实际维修工作中,判断重复接地的设置是否合格,需要关注几个关键参数,首先是接地电阻值,根据《建筑电气工程施工质量验收规范》等相关标准,重复接地装置的接地电阻一般要求不大于10欧姆,在特定情况下(如共用接地系统)可能要求不大于4欧姆,接地电阻的大小直接关系到重复接地的保护效果,电阻越小,泄放故障电流的能力越强,降低对地电压的效果也越好,其次是接地点的设置位置,规范通常要求在架空线路的终端、分支线长度超过200米的地方、以及建筑物进线处等位置设置重复接地,对于电缆线路,如果电缆长度较长,也需要在适当位置增设,重复接地的接地体材料、规格、埋设深度以及连接方式(通常采用焊接或可靠的螺栓连接,并做防腐处理)都必须符合设计规范,确保其长期稳定运行。

维修中重复接地有何隐患?-图2
(图片来源网络,侵删)

为了更直观地理解重复接地的作用,我们可以通过一个表格来对比有无重复接地时,在零线断线故障下的情况差异:

对比项 无重复接地系统 有重复接地系统
零线断线点后方电位 极高,接近相电压(如220V) 被钳制在较低水平,取决于重复接地电阻和负载电流
设备外壳对地电压 接近相电压,触电风险极大 显著降低,一般可控制在安全电压(如50V)以下
故障电流通路 几乎无通路,故障难以自动消除 通过重复接地装置形成通路,促使保护装置动作
维修人员触电风险 非常高,易发生触电死亡事故 大幅降低,为抢修争取时间

重复接地并非万能,其设置和维护也存在一些注意事项,严禁将重复接地与防雷接地、保护接地等其他接地系统混用,除非经过专门设计和计算,并满足规范要求,混用可能导致不同系统间的电位差,引入新的干扰或危险,在维修过程中,如果需要断开零线进行作业,必须事先确认该线路的重复接地点位置,并采取临时安全措施,如悬挂警示标识、使用短路线临时短接等,对于老旧的电气系统,重复接地装置可能因腐蚀、松动等原因导致接地电阻增大,失去应有的保护作用,因此定期检测和维护重复接地装置是维修工作中不可或缺的一环。

维修中遇到的重复接地,是保障低压配电系统安全运行的重要技术措施,它通过在零线关键位置增设接地装置,有效降低了零线断线、漏电等故障可能引发的触电风险和设备损坏,改善了系统的电压稳定性和防雷性能,作为维修人员,深刻理解重复接地的原理、作用、设置规范及维护要点,不仅能够提高自身的专业素养,更能在实际工作中准确判断和处理相关问题,确保电气系统的安全可靠运行,为生命财产安全保驾护航。

相关问答FAQs:

维修中重复接地有何隐患?-图3
(图片来源网络,侵删)

问题1:维修时发现重复接地电阻值超标,应该怎么处理? 解答:当检测到重复接地电阻值超过规范要求(如大于10欧姆)时,首先应检查接地装置的连接点是否牢固、有无松动或锈蚀,因为接触不良是导致电阻增大的常见原因,若连接正常,则需要检查接地体是否被雨水冲刷外露、或土壤干燥导致接地电阻过大,对于外露或腐蚀的接地体,应进行重新埋设或更换,如果土壤电阻率过高,可采取降阻措施,如增加接地体数量、长度,或使用降阻剂、换土等方法,处理后,必须重新测量接地电阻,直至合格为止,并做好记录,严禁在电阻超标的情况下继续运行系统。

问题2:在TN-S系统中,保护地线(PE线)是否需要做重复接地? 解答:在标准的TN-S系统中,保护地线(PE线)是严格与中性线(N线)分开的,并且在正常情况下不带电,根据规范,PE线通常不需要做重复接地,因为PE线是从变压器低压侧中性点直接引出的专用保护线,其阻抗较低,且在整个系统中是连续的,即使发生一点断线,其后续部分也不会带电(除非发生相线与PE线直接短路),如果在TN-S系统中对PE线进行重复接地,反而可能因接地体电位引入杂散电流,干扰电子设备的正常工作,或在发生接地故障时引起保护装置误动或拒动,但在某些特殊情况下,如建筑物进线处为了等电位联结或消除雷电感应过电压,可能会将PE线通过接地端子板与建筑物的基础接地体相连,但这与TN-C系统中零线的重复接地在原理和目的上是有区别的,需严格按照设计和规范执行。

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