不是因为接了地线人就没有事,而是接了地线机器漏电的时候机身带电(地线接在机身上)而这时候人又碰到机身,电流就会分别流过人和地线一齐流过由于这样分流是并联电路,并联电路的特性是分电流,由于地线的电阻小分得的电流大,流经人体的电流比较小
我们看到,变压器三相绕组的中性点接了地,然后以PEN零线的形式引出;而三相则引至母线系统,再由各个馈电回路通过电缆发送到住宅总配电电度表箱(图中的中上部)。
现在,我们把着眼点放在住宅总配电电度表箱处。我们看到,PEN在箱内通过MEB再次接地,接地后分开为N线和PE线连同相线L一同进入我们的居家中,由此完成入户。
在上述过程中,我们看到PEN线有两次接地。
PEN线第一次接地在变压器的中性点。这里接地的意义在于获取零电位,IEC60364和GB16895把这种接地叫做工作接地,用T来表示。
PEN线第二次接地在入户前,接地后PEN线分开为N线和PE线。这里接地的意义在于保护人身安全,,IEC60364和GB16895把这种接地叫做保护接地,用N来表示。
三相连同PEN线输送给最终用户,这种接地形式被IEC60364和GB16895称为TN-C接地系统;如果入户前PEN线再分开为N和PE,这种接地形式被IEC60364和GB16895称为TN-C-S接地系统。
我们继续看入户后的居家配电箱,在图的中间右侧。
首先,入户有三条线,分别是相线L,中性线N和地线PE。
入户后,相线和中性线接到2极的总开关,之后接到配电母线。最靠近主开关的是漏电开关RCD,此RCD开关为系统的插座提供电能和执行线路保护。
我们看到RCD的下方有零序电流互感器(椭圆符号)。当相线和N线的电流相同时,零序电流互感器输出为零;当RCD的出线侧发生漏电时,相线电流大于N线电流,也即I:
。若相线与N线电流之差大于30毫安,也即:
,则RCD将跳闸执行线路保护。
在图的右下方,我们看到有两只插座上接入电饭煲,而且左边的插座接地线是正常的,右边的擦合作接地线已经撤离。那么这两台电饭煲均发生单相接地故障,会出现何种现象呢?
右边电饭煲的金属外壳接有接地线,于是一方面漏电电流沿着接地线返回到总配电箱,再沿着PEN线返回到电源,见图中紫色线。由于流过RCD开关的相线电流大于N线电流,所以RCD会执行漏电保护;同时,由于单相接地电流比较大,近乎于相线对N线短路,因此主开关也有可能会动作;另一方面,由于接地极和地线的电阻很小,因此右边电饭锅尽管发生了单相接地故障,但它的金属外壳上的电压并不高,不会超过50V安全电压,因而也不会出现人身伤害事故。
由此可知:若电饭锅的金属外壳有接地,则当发生单相接地故障时,RCD和主开关都会跳闸保护。当然,主开关的保护电流会更大一些。
再看左边的电饭锅,它的金属外壳未接地。当发生单相接地故障时,尽管电饭锅外壳带电,但因为流过RCD的电流未发生变化,主开关的电流也没有变化,于是RCD和主开关均不会产生线路保护动作。同时,它的金属外壳上的电压就是相电压,触及电饭锅外壳的人有可能发生电击事故。
由此可知:若电饭锅的金属外壳未接地,则当发生单相接地故障时,RCD和主开关都不会跳闸保护,因而可能发生人身伤害事故。
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现在我们来回答题主的问题:
第一:地线有什么用?
回答是:有两种接地,分别是系统接地和保护接地。
系统接地的任务是建立零电位参考点;保护接地的任务是保护人身安全。
对于保护接地,它的任务是:
A)提供设备与接地体之间的的低阻抗连接,由此也降低了人身电击伤害的危险;
B)给接地故障电流提供返回电源的低阻抗通路,使熔断器或断路器得以动作。
注意1:在TN系统下,单相接地故障电流被放大为相对N的短路电流,因此过电流保护装置能够执行保护操作;
注意2:我们来看上图中左下角的两张图。
左图中,我们看到当发生单相接地故障时,由于地线的电阻远远小于人体的接触电阻,因此流过人体的电流被极大地减小了;右图中,系统未接接地线,因此当发生单相接地故障时,人体由于接触到了相电压,因此受到电击伤害的可能性极大。
因为有了接地线,配电箱外壳的电位与地电位基本相等,即使配电箱漏电,配电箱外壳的电位也不会太高,不至于对人造成大的伤害。
因为接地的阻抗比人体阻抗要小 所以电流会流经地线流向大地而不从人体走