為什麼電子裝置金屬外殼已經接入TN-S系統的PE線,還要經等電位聯結並接地?有必要嗎?
有一位著名供配電工程書籍的作者,舉了一個例子:
如果一架飛機被雷擊中,並且飛機以及飛機上的裝置沒有任何故障,飛機依然能繼續飛行,試問:飛機上的乘客會如何?
答案是:什麼影響也沒有!這是因為飛機的金屬外殼起到等電位的作用,所以乘客不會出現任何雷電高電壓的衝擊。
我曾經寫過一篇文章,專門討論此事。這篇文章是:
淺談接地12——什麼叫做等電位聯結?
在我的書《低壓成套開關裝置的原理及其控制技術》第1。6。2節“各類低壓接地系統”中,有一幅圖如下:
書中的說明如下
“IEC標準中強調在配電所內建立總等電位聯結。總等電位聯結是指在建築物內電源進線處將可導電部分互相連通。見圖1-53。
建立等電位聯結是為了減少人體同時接觸不同電位引起的電擊危險,以及防止雷電危害和抗干擾的要求。
在低壓配電所內,有時用接地扁鋼環繞內牆一週,以實現各處等電位。
建立變電所、配電所內的接地系統和等電位聯結是一件很複雜的工作,而且與實際條件密切相關。”
這下應當明白了:
1)所謂低壓配電網的接地系統,它包括系統接地和保護接地。
系統接地用於建立中性線的零電位,以及構建中性線N和保護線PE。保護接地是將用電裝置的外殼直接接地,防止發生單相接地故障時人觸及用電裝置外殼而發生電擊。
對於TN-S接地系統,當發生單相接地故障時,因為用電裝置的外殼與地線連線,因此接地電流被放大為相對N的短路電流,電路中的過電流保護裝置(斷路器或者熔斷器)能夠切斷線路,實現線路保護。
但我們知道,地線的接地極是有電阻的。因此發生單相接地故障後,用電裝置的外殼電壓會有一定程度的電壓升高。標準中規定此電壓必須在50V以內。50V電壓又叫做有關電擊防護的安全電壓。
2)在配電室內設定了等電位聯結後的效果
如我書中的圖1-53所示。我們看到配電室內沿著牆面有一圈扁鋼,扁鋼與建築結構的鋼筋網連線,實現了接地。同時,各個配電裝置和控制裝置的外殼都與扁鋼連線,實現了等電位聯結。
注意:等電位聯結的用詞是“聯結”,不是“連線”。
如此一來,任何配電裝置和控制裝置發生了單相接地故障,其它裝置都不會出現異常電壓。這圈等電位聯結的扁鋼作用等同於飛機的外殼,實現了對人體和裝置的保護。
可見,等電位聯結與TN-S接地系統並沒有直接的關係。
提示:在我們的家裡,熱水器以及淋浴裝置必須配套等電位聯結,以此保護我們免遭漏電電流的襲擊。
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