电气装置

电气工程上的地的概念和含义详解,不要

发布时间:2024/10/2 13:00:52   

在物理学、电工学中,为了确定电路中某一点的电位,通常选择大地作为其参考点;在工程上,为确定各种电气装置和电气系统某一点的电位,也都以大地的电位为零电位,即将大地作为参考电位。另外,在供配电系统和电子、电气设备的安装工程中,接地技术是电工技术的重要组成部分。因此,由此可见,在物理学、电工学和工程应用上,“地”都是是个相当重要的基本术语或概念。电气(工)应熟练地掌握电气中有关“地”的概念和含义。

对“地”这个概念和含义,大家都了解吗?本文分享有关电气工程“地”的基本知识,希望需要深入学习电工技术的各位,可以抽出部分刷抖音的时间,看下本文。

一、电气工程中“地”的含义

“地”一般指大地,也就是人类生活的地球表层。但在电气上,“地”却具有更深一层的含义。由于大地内含有自然界中的水分等导电物质,因此它也是能导电的。在实践过程中,人们发现地球大地好似一个能包容、中和一切电子的大容器,无论是多高的电压、多大的电流,无论是交流电或是直流电,流到地下就被中和了,变为零电位。这也是我们可以看到如避雷针、超高压输电系统这种可能有极大电流入地的装置或系统,能与弱电系统一样,都采用接地措施的原因。

二、地中电流的分布

当一根带电的导体(如钢管)与大地接触时,便会形成以接触点为球心的半球形“地电场”。此时,接地电流Ia便经导体由接地点流入大地内,并向四面八方呈半球形流散,如下图所示。

地中电流呈半球形流散

三、电气工程中“零电位”

在大地中,因球面积与半径的平方成正比,半球的面积将随着远离接地点而迅速增大。所以越靠近接地点,电流通路的截面积越小,电阻就越大;而相距越远,其截面便越大,电阻就越小。通常在距离接地点约20m处,半球面积已达m2,土壤电阻已小到可以忽略不计,即其电阻近似等于零。这就是说,可以认为在远离接地点20m以外时,便不再会产生电压降U,即实际上已是“零电位”了。而这些为零电位的地方,也就是电气上通常所说的“地”,如下图所示。

换句话说,通常把电位等于零的地方,称作电气上的“地”。

“地”的示意图

由于地球非常大,相对于一般物体来讲,可认为大了无限倍。因此无论多少电荷也可以经它流散,而不会使整个地球的电位升高。也就是说,大地由于能吸收无限电荷,因此大地的电位宏观上看为零电位。

由于大地中自然电场和人工电场的影响,大地各点的电位是不同的,工程上把离开人工电场(接地体)20m远处的地电位视为零电位。

电气地的电位和电气系统注入大地的电流大小有关。当有大电流流入电气地时,电气地的电位可能达到很高的电压,尤其是雷电流流入电气地时,电气地的瞬时电位可高达数十万伏。因此,单独设置的防雷接地点,不能设置在房屋门口和人行道下。

今天有关电气工程“地”的基本知识的分享到此为止,如果觉得对您的工作有所帮助,就请点个赞、收藏起来吧!请

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