為了人身安全和電力系統(tǒng)工作的需要,要求康明斯發(fā)電機組采取接地步驟。日常接地目的的不一樣,通常分為工作接地、保護接地和保護接零三種。
電力裝置由于運行和安全的需要,常將中性點接地,這種接地方式稱為作業(yè)接地。工作接地有下列目的:
減少觸電電壓。在中性點不接地的機構(gòu)中,當(dāng)一相接地而人體觸及另外兩相之一時,觸電電壓為相電壓的1.732倍。而在中性點接地的系統(tǒng)中,觸電電壓就減少到等于或接近相電壓。
迅速切斷故障裝置。在中性點不接地的系統(tǒng)中,當(dāng)一相接地時,接地電流很?。ㄓ捎趯?dǎo)線和地面間存在電容和絕緣電阻,也可構(gòu)造電流的通路)不足以使保護系統(tǒng)動作而切斷電源,接地故障不易被發(fā)現(xiàn),將長時間持續(xù)下去,對人身不安全。而中性點接地的系統(tǒng)中,一相接地后的接地電流較大(接近單相短路)保護機構(gòu)迅速動作,斷開故障點。
減小發(fā)電機對地的絕緣水平。在中性點不接地的裝置中,一相接地時將使另外兩相的對地電壓升高到線電壓。而在中性點接地的裝置中,則接近于相電壓,故可減少發(fā)電機和輸電線的絕緣水平,節(jié)省投資。同時,中性點不接地也有好處。第一,一相接地往往是瞬間的,能自動解除,在中性點不接地的機構(gòu)中,就不會跳閘而出現(xiàn)停電損壞;第二,一相接地故障可以允許短時存在,這樣,以便尋找損壞和修復(fù)。
保護接地就是將發(fā)電機的金屬外殼(正常狀況下是不帶電的)接地,宜用于中性點不接地的低壓裝置中。康明斯可以分析一下發(fā)電機的保護接地。
當(dāng)發(fā)電機某一相繞組的絕緣故障使外殼帶電未接地的情況下,人體觸及外殼,相當(dāng)于單相觸電。這時接地電流(經(jīng)過故障點流入大地的電流)的大小決定于人體電阻和絕緣電阻。當(dāng)系統(tǒng)的絕緣性下降時,就有觸電危險。
當(dāng)發(fā)電機某一相繞組的絕緣故障使外殼帶電而外殼接地的狀況下,人體觸及外殼時,因為人體的電阻與接地電阻并列,而通常人體電阻遠大于接地電阻,于是通過人體的電流很小,不會有危險。這就是保護接地保證人身安全的功用。
再以發(fā)電機為例,當(dāng)發(fā)電機某一相繞組的絕緣故障而與外殼相接時,就形成單相短路,迅速將這一相中的熔絲熔斷,因而外殼便不再帶電。即使在熔絲熔斷前人體觸及外殼時,也因為人體電阻遠大于線路電壓,通過人體的電流也是極為微小的。