「接地」是什么？
接地到底是一種什么工具呢，該若何理解電路?
電氣工程師 | 微博@老帕聊電氣
接地并非是一種工具，而是一種辦法。
當我們看到山水時，我們會有一個設法，這些大山有多高？想要知道山有多高，很簡單，看看百度地圖，簡單地搜刮一下就可以了。然而這里有一個主要的前提，就是要確定零高程點。
我國是以青島驗潮站求得的 1956 年黃海平均海水面作為“全國同一高程基準面”。
電路也是如斯。在電路里，我們必需知道電路中的零電位參考點。我們看下圖：
電路里有了零電位參考點，我們就可以求得電路各點處的電壓。例如圖 2 的 2 圖中，B 點的電位是零，A 點的電位是 +8V，而 C 點的電位是 -2V。
我們把電路的零電位參考點叫做參考地，它的電位就是零。所謂接地，指的就是與參考地相接。
注重，圖 2 中的零電位參考點設置在正、負電源的中心。事實上，它可以設置在電路的肆意點。然而，如斯設置的零電位點與大地零電位之間存在必然的電壓差。所以，電路的零電位參考點電壓相對大地的零電位是懸浮的。若是我們把電路的零電位參考點與大地直接相接，則電路零電位參考點的電位就是真正意義上的零電位。
對于一般的電器，例如手機，我們沒有需要把它內部電路板上的零電位參考點與大地相接。為何？手機的電路尺寸有限，零電位參考點不接地，不會有什么問題。但對于配電系統來說，它的電流大，電壓也高，系統必需知足工作接地的要求。
此刻，我們來考慮別的一個問題。
當我們手邊的用電電器，俄然發生相線對金屬外殼的短接，若是剛好有人在觸摸這臺電器，那么此人就必心猿意馬會被電擊。若何保障人體的用電平安？這時我們就要采納一項專門辦法，就是把用電電器的金屬外殼接大地，簡稱接地。
為何要接大地？因為我們都站在大地上，或者站在某個與大地等電位的樓層上。若是用電電器的外殼能與大地等電位，則即便發生了碰殼變亂，用電設備的外殼依然連結大地的電位，確保我們的人身平安。
我們在中學都讀過法拉第的籠子。法拉第站在接了高壓電的籠子里，為何不會被電擊？因為金屬籠子是等電位的，法拉第在籠子里無論觸碰何處，因為不存在電勢差，所以不會被電擊。同樣的事理，若是用電電器的外殼接大地，而我們人體又站在大地上，盡管我們觸碰了帶電的用電電器金屬外殼，但我們不會被電擊。這就是庇護接地和接地體等電位聯絡的意義。
此刻，我們就可以成立接地的概念了。
接地有兩種，第一種是為了給電路構建零電位參考點，我們把這種接地叫做系統接地，又叫做工作接地；我們把用電設備的外殼與大地毗連，以確保人身平安，我們把這種接地叫做庇護接地。
工作接地和庇護接地的同一體，叫做接地形式。
我們看下圖：
圖 3 來歷于 IEC60364，是國際電工委員會對接地系統的權勢巨子詮釋。我來給大師詮釋此圖。
其實，圖 3 我已經引用了不知道幾多次，但仍是有人提出疑慮。可見，詮釋接地系統的道理真的是任重而道遠。
圖 3 的左上側是電力變壓器的低壓側繞組，我們看到它的中性點引出接大地。
注重到接大地的符號與參考地的符號紛歧樣！
如斯一來，變壓器中性點的電位就是大地的零電位，它可以作為全系統的零電位參考點。我們把此處的接地叫做系統接地和工作接地。用字母 T 來暗示。
注重到一個事實，因為接了地的中性線電壓為大地的零電位，它同時又可以起到用電電器庇護接地的感化。所以，我們把這條線叫做庇護中性線，用符號 PEN 來暗示。PEN 線有一個俗稱，就是零線。、
因為零線即具有庇護接地的感化，又具有工作接地的感化，IEC 用 TN-C 來代表這種接地系統。
再看圖 3，零線分開左側的工作接地后，往右再次接地，我們把它叫做反復接地。反復接地的用途是確保零線斷線后斷點后部的導線依然具有零電位。
再往右，我們看到了圖 3 中的兩只用電設備。注重到用電設備的外殼直接與零線相接，確保了外殼具有零電位，以庇護人身平安。
注重圖 3 中左手邊的第一只用電設備，我們看到零線起首接到外殼，然后再接到零線輸入端。這里表現了零線的庇護優先的原則。
關于接地，我在知乎中寫過 N 篇文章。更多有關接地的常識，請看下文：
什么是接地？接地的道理是什么？ - Patrick Zhang 的回覆 - 知乎
什么是接地接地的道理是什么
至此，相信題本家兒已經把接地的用途搞清晰了。
最后，給題本家兒提個問題。我們看下圖：
我的問題是：
第一：圖 4 中在電流表處呈現了接地符號，試問它是庇護接地仍是工作接地？
回覆：
我們看下圖：
注重看圖 5。我們知道電流互感器 TAb 的二次繞組一旦斷線，會發生高壓，為了不發生人身危險變亂，所以電流互感器的二次側必需庇護接地。
第二：圖 4 的接地系統該當是什么？為何？
回覆：
圖 5 中，母線部門有三條相線，一條 N 線，沒有 PE 地線。同時，圖中的電念頭只接入了三條相線。故知接地系統電源部門有工作接地，但地線未引出；負載有庇護直接接地。由此可知，圖 4 和圖 5 的接地系統是 TT。
注重：會商接地系統時，不單要看電源部門，也要看負載部門。只有把系統接處所式和庇護接處所式綜合在一路，才能看出接地系統是什么。
第三：圖 4 中，當電念頭處發生短路后，哪個元器件將執行庇護？它與接地系統有關嗎？
回覆：
當然是斷路器執行短路庇護，與接地系統無關。
第四：圖 4 中，當電念頭發生漏電時，圖中哪個元器件將執行庇護？它與接地系統有何干系？
回覆：
我們起首闡發一下 TN 系統和 TT 系統中接地電流的區別。
TN 系統頂用電負荷的金屬外殼是接 PE 線或者接 PEN 線，而 PE 線在電源的系統接地處和中性線接在一路，見圖 3。所以當 TN 系統頂用電負荷發生碰殼變亂時，沿著地線 PE 返回電源的接地電流近似等于相線對中性線的短路電流。所以，TN 系統叫做大電流接地系統。
再看 TT 系統，當用電負荷發生碰殼變亂時，接地電流只能沿著地網返回電源，接地電流遠小于相線對中性線的短路電流。所以，TT 系統叫做小電流接地系統。
因為圖 4 是 TT 系統，故知圖中的 ELR 將動作。
不外，ELR 測量的是三相不服衡電流，不是漏電流，漏電流是以三相不服衡電流的形式呈現的。是以 ELR 的測控系統中必需配套三相不服衡電流的門限辨別裝配，來甄別出漏電流。
第五：圖 4 中有零線嗎？零線到底是什么線？我們泛泛的配電系統中有零線嗎？若是沒有零線，代替它的是什么線？
回覆：
圖 4 中沒有零線。
零線是 PEN 線，也叫做庇護中性線，且只有在 TN-C 接地系統中才呈現。
今朝，用的最多的接地系統是 TN-S 和 TN-C-S。因為 TN-C 系統的平安性較差，所以 TN-C 系統幾近絕跡。是以，配電系統中呈現零線的機遇并不多，只有在農村和老居平易近小區中還有遺存。
我們看下圖：
我們看到，TN-C-S 的前端是 TN-C 接地系統，此中有零線。后部是 TN-C-S 系統，零線分隔為中性線 N 和地線 PE，從此今后，兩者互相絕緣，不得再次歸并。
在黌舍、企事業單元和居家小區，TN-C-S 系統應用十分遍及。我們也由此看到，在我們的家里，底子就沒有零線，只有相線、中性線和地線。
- 發表于 2019-06-17 23:05
- 閱讀 ( 867 )
- 分類：其他類型
0 篇文章
作家榜 ?
-
xiaonan123
189 文章
-
湯依妹兒
97 文章
-
luogf229
46 文章
-
jy02406749
45 文章
-
小凡
34 文章
-
Daisy萌
32 文章
-
我的QQ3117863681
24 文章
-
華志健
23 文章