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电工电子实训室电器接地的定义

何为电工接地:
  将系统或电气装置的某一部分经接地线连接到接地极称为“接地”。“电气装置”是一定空间中若干相互连接的的组合。“电气设备”是发电、变电、输电、或用电的任何设备,例如电机、、电器、测量仪表、保护装置、布线材料等。电力系统中接地的一点一般是中性点,也可能是相线上某一点。电气装置的接地部分则为外露导电部分。“外露导电部分”为电气装置中能被触及的导电部分,它在正常时不带电,但在故障情况下可能带电,一般指金属外壳。有时为了安全保护的需要,将装置外导电部分与接地线相连进行接地。“装置外导电部分”也可称为外部导电部分,不属于电气装置,一般是水、暖、煤气、空调的金属管道以及建筑物的金属结构。外部导电部分可能引入电位,一般是地电位。接地线是连接到接地极的导线。接地装置是接地极与接地线的总称。
  超过额定电流的任何电流称为过电流。在正常情况下的不同电位点间,由于阻抗可忽略不计的故障产生的过电流称为短路电流,例如相线和中性线间产生金属性短路所产生的电流称为单相短路电流。由绝缘损坏而产生的电流称为故障电流,流入大地的故障电流称为接地故障电流。当电气设备的外壳接地,且其绝缘损坏,相线与金属外壳接触时称为“碰壳”,所产生的电流称为“碰壳电流”。
流散电阻、接地电阻和冲击接地电阻
  接地极的对地电压与经接地极流入地中的接地电流之比,称为流散电阻。
  电气设备接地部分的对地电压与接地电流之比,称为接地装置的接地电阻,即等于接地线的电阻与流散电阻之和。一般因为接地线的电阻甚小,可以略去不计,因此,可认为接地电阻等于流散电阻。
  为了降低接地电阻,往往用多根的单一接地极以金属体并联连接而组成复合接地极或接地极组。由于各处单一接地极埋置的距离往往等于单一接地极长度而远小于40m,此时,电流流入各单一接地极时,将受到相互的限制,而妨碍电流的流散。换句话说,即等于增加各单一接地极的电阻。这种影响电流流散的现象,称为屏蔽作用,如图 3所示。
  由于屏蔽作用,接地极组的流散电阻,并不等于各单一接地极流散电阻的并联值。此时,接地极组的流散电阻
              Rd = Rd1
(n·η)   
1)式中:Rd1──单一接地极的流散电阻
   n ──单一接地极的根数
   η ──接地极的利用系数,它与接地极的形状、单一接地极的根数和位置有关
  以上所谈的接地电阻,系指在低频、电流密度不大的情况下测得的,或用稳态公式计算得出的电阻值。这与雷击时引入雷电流用的接地装置的工作状态是大不相同的。由于雷电流是个非常强大的冲击波,其幅度往往大到几万甚至几十万安的数值。这样,使流过接地装置的电流密度增大,并受到由于电流冲击特性而产生电感的影响,此时接地电阻称为冲击接地电阻,也可简称冲击电阻.  由于流过接地装置电流密度的增大,以致土壤中的气隙、接地极与土壤间的气层等处发生火花放电现象,这就使土壤的电阻率变小和土壤与接地极间的接触面积增大。结果,相当于加大接地极的尺寸,降低了冲击电阻值。
  长度较长的带形接地装置,由干电感的作用,当超过一定长度时,冲击电阻不再减少,这个极限长度称为有效长度、土壤电阻率越小,雷电流波头越短,则有效长度越短。
  由于各种因素的影响,引入雷电流时接地装置的冲击电阻,乃是时间的函数。接地装置中雷电流增长至幅值IM的时间,是滞后于接地装置的电位达到其最大值 UM 的时间的。但在工程中已知冲击电流的幅值IM和冲击电阻 Rds的条件下,计算冲击电流通过接地极流散时的冲击电压幅值 UM = IM·Rds 。由于实际上电位与电流的最大值发生于不同时间,所以这样计算的幅值常常比实际出现的幅值大一些,是偏于安全的,因此在实际中还是适用的。

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