一般家庭寫(xiě)字樓等都采用的是TN-C-S供電系統(tǒng)。
TN-C-S供電系統(tǒng)如上圖所示,變壓器出來(lái)一共4條線,分別是三根火線L1、L2、L3和一根零線PEN,這里是沒(méi)有地線PE的。4根線通過(guò)電纜送至用電負(fù)荷區(qū)域的總配電箱,比如小區(qū)總電房。在總配電箱內(nèi),把零線PEN接地,然后引出中性線N及保護(hù)線PE。從這以后三相五線就有了,并且零線和地線嚴(yán)格分開(kāi),不得混用。
假設(shè)張三家里要用電,那就拉一根火線L1、一根中性線N、一根保護(hù)線PE給張三家;
同樣李四家里要用電,那就拉一根火線L2、一根中性線N、一根保護(hù)線PE給李四家;
那么老王家里要用電,那就拉一根火線L3、一根中性線N、一根保護(hù)線PE給老王家;
總之,盡可能把三根火線平分給各家各戶,這叫三相平衡。
地線作用
假設(shè)沒(méi)有地線,當(dāng)設(shè)備發(fā)生漏電,人觸摸到會(huì)怎么樣呢?如圖
當(dāng)設(shè)備發(fā)生漏電,由于沒(méi)有接地線,設(shè)備外殼會(huì)帶上和火線一樣高的電壓。如果人觸摸到設(shè)備外殼,那么電流會(huì)通過(guò)人體--大地--總配電箱接地點(diǎn)--PEN回到變壓器。此時(shí)流過(guò)人體的電流非常大,危險(xiǎn)性很高。
如果有接地線,當(dāng)設(shè)備發(fā)生漏電,人觸摸到會(huì)怎么樣呢?如圖
當(dāng)設(shè)備發(fā)生漏電,由于設(shè)備外殼接了地線,那么電流會(huì)通過(guò)外殼--PE線--PEN線--變壓器。此時(shí)相當(dāng)于火線和零線直接聯(lián)通,電流非常大,漏電設(shè)備的空開(kāi)會(huì)短路跳閘。
其實(shí)也會(huì)有一部電流通過(guò)人體流向大地,然后從總配電箱接地點(diǎn)回到PEN線,最后流向變壓器。但是由于人體電阻和接地電阻遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于保護(hù)線的電阻,所以這一部分電流非常小,幾乎可以忽略不計(jì)。
剛剛我們說(shuō)的是比較理想的情況,但是在生活中還有一種這樣的例子。某設(shè)備發(fā)生漏電,但是漏電不嚴(yán)重(火線和外殼接觸不好),這個(gè)時(shí)候由于火線和外殼之間接觸電阻比較大。整個(gè)線路電流就比較小,不足以讓空開(kāi)短路跳閘。此時(shí)設(shè)備漏電,外殼依然會(huì)帶電,只不過(guò)外殼電壓低一些,但是人觸摸到依然會(huì)發(fā)生觸電。
為了防止這種情況,所以在家庭供電中,人能觸摸到的設(shè)備線路都需要加裝漏電斷路器,用來(lái)防止人身觸電。
地線在漏電開(kāi)關(guān)中的作用
正常時(shí),電流從火線L出發(fā)通過(guò)設(shè)備回到中性線N,此時(shí)L和N電流大小相等,方向相反。但是一旦設(shè)備發(fā)生漏電,漏電電流就會(huì)通過(guò)設(shè)備外殼流向地線。漏電設(shè)備檢測(cè)到L和N電流不相等,開(kāi)關(guān)就會(huì)跳閘。如果沒(méi)有地線提供漏電回路,就算設(shè)備因漏電導(dǎo)致外殼帶電,漏電開(kāi)關(guān)依然不會(huì)動(dòng)作。
所以,漏電開(kāi)關(guān)能可靠動(dòng)作,地線必不可少!
地線作用總結(jié)
1. 設(shè)備發(fā)生漏電時(shí),它可以把漏電電流上升為短路電流,斷路器會(huì)因電流過(guò)大而跳閘,從而讓漏電設(shè)備斷電。
2. 當(dāng)漏電不嚴(yán)重、斷路器不跳閘時(shí),它可以降低設(shè)備外殼與大地的電壓,從而減少危險(xiǎn)性。
3. 當(dāng)設(shè)備漏電時(shí)它可以給漏電設(shè)備提供漏電通路,漏電開(kāi)關(guān)才會(huì)跳閘。
總之,家庭地線非常重要,安全全靠它,必須要正確安裝及使用!
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