保護導線及輔助等電位保護導線的作用
首先一個電力供應系統在沒有接地的情況下可否正常供應電力呢?
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當然沒有問題,因為像一個畜電池,只要線路上形成一個回路便可以成為一個有效電路。
也像一個隔離變壓器。
那麼直流電會令人體觸電嗎?
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當然會,只要直流電電壓高於120伏時(大多數人),人體同時接觸正極及負極時,還是會發生觸電意外。
在隧道公司工作時,便有一個師足哥在進行UPS例行保養時,因為手足足肘同時接觸到其中兩顆電池,而觸電引致麻痺。
另一個便是電蚊拍或千人震等......
那麼一個直流電電壓為120伏時,直流電源不接地,正極對地會是多少?負極對地會是多少?
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在沒有參照點(reference point)時,正極對地可能會是40V負極對地80V,又或者是正極對地60V負極對地60V......沒有絕對值,也很難預測電壓值。
那在這個情況下,可會引至人體觸電嗎?
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在某極電壓對地高於100V直流,仍可以令人體產生損害。
那麼把一個120伏的直流電電壓,其負極接地,對人體有甚麼影響?
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當人體接觸到負極時,其電位差對地為零,是不會觸電。
但當人體接觸到正負極時,其電位差對地為120V,仍是會觸電。
既然在沒有接地的情況下,對供電沒有影響,又為何要接地呢?
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如果整個電力系統不接地,人類或其他動物會觸電嗎?
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當然會,但只是在同時觸摸任何兩相(380V)或相線對中性線(220V)時才會觸電。
那麼整個電力系統不接地,在相線電源觸及金屬外殼時,人類或其他動物會觸電嗎?
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如果真的是整個電力系統沒有接地的情況下,在相線電源觸及金屬外殼時,人類或其他動物又真的不會觸電。因為大地沒有回路,即使有漏電,電流也沒法回流至供電系統。
那電力系統接地後,人類會更易觸電死亡嗎?
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也會有這可能,因為人類經常立足在大地之上,只要觸及任何一相的相線便會觸電死亡,如果不幸出現相位偏移,中性線對地也可以令人類發生意外。
在電器設備上接駁有接地線等於可以保障人體安全嗎?
先不提及因為日久失修,而引致接地電阻上升的問題。
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又不是完全可以,因為發生漏電時,人體接觸到漏電電源的同時,其身體任何部分接觸到另一些導體,同時這些導體的電阻阻值比接地線更低時,漏電電流便會經第二條路徑回流至供電系統。
就算是接地線有良好導電能力,但只要有數十毫安培的電流經過人體便可引致死亡,即是說第二路俓產生的分流電流上升到這個數值,人類還是會觸電死亡。
就是這樣才會出現輔助等電位保護導線。
那麼整個電力系統不接地可以嗎?
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如果整個電力系統不接地,除非電氣設備範圍內沒有任何可導電物質,否則在任何一相電源一旦接觸到金屬等導電物資時,金屬表面便會帶有電荷,而不會發生漏電情況,人體接觸時也因為沒有接地回路,也不會因此產生對地觸電的危害。
但是......當有第二相電源也是因為絕緣破損,而接觸到同一金屬時,這時便會發生相對相的故障,故障電壓為380伏,因此短路電流也會較220V時提升不少。
如果第二相電源也是因為絕緣破損,而接觸到另一金屬時,金屬表面便會帶有另一相電荷,這時人體同時接觸該兩件金屬物時,380V的相對相故障便會在人體內發生。後果當然是死得更快。
即是說整個電力系統不接地對人體安全也沒有明顯好處。
而把電力系統接地的話,對人體還是會帶來一點好處。
把電力系統接地還有一個好處,當一個相對相的故障發生時,瞬間爆發的能量會把導體氣化,形成一個體積迅速增大,並且是個有導電能力的火球,當這個火球接觸到已經接地的金屬時,便會引致接地故障繼電器發生作用。
在我視察的一次意外中:
發生故障位置為掣櫃背的L2及L3接線點
接地故障電流為1250A
該總掣為1600A
接地故障繼電器設定為10%(160A)
故障倍率為7.8125倍
如果沒有發生接地故障的話,相對相的故障倍率就是只有5倍,也會有8000A的故障電流。
既然接地線不可以有效保護人體,那麼接地線應該歸類為線路保護。
上面也提及過輔助等電位保護導線,這條輔助等電位保護導線又如何保護人體?
當有電氣設備/電器用具發生漏電時,接地線會把漏電電流及電壓回流至按地終端。
這時輔助等電位保護導線便會把漏電電壓帶至已經接駁的金屬。
當保護區內所有的導電金屬也帶有相同的電壓後,人體便不會因此而觸電,因為兩者同時帶有相同電壓,即是說其電位差為零。
為何雀鳥在架空電纜上不會觸電?
因為雀鳥足部主要是由鱗片及骨骼組成,而且兩腳之間距隔較短,電阻阻值對架空電纜的電阻差距很大。
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