電氣裝置的測量原理及實踐（三）

2.2、保護導體、總等電位聯結及輔助等電位聯結導體與接地導體導通性

上述提到的導線為保護裝置中非常重要的部分，可避免人接觸到危險的高壓。這些導體只有在選擇了合適的型號及良好的連接情況下，才能發揮作用。因此，我們需要對其連通性及接觸電阻進行檢測。

概述

依據規定，測試電壓應在4-24V（AC或DC）范圍內。測量原理如下（直流，U-I原理）：

圖16測量原理

電池電壓Ub驅動測試電流，流經測試回路中的電流計A及內阻Rint，壓降由電壓表V測得。計算電阻Rx時，通常會出現下述情況：

不同電線的連接處通常會生銹，生銹點會包含在測試回路中。這些生銹點會起到原電池的作用，即其電阻依賴于測試電壓的極性。這*是為什么會規定要去測試電壓的極性。目前的一些測試儀，在測量時可以自動調節電壓的兩級。

results(+)=U/I=Rx(+)：開關位于上圖中實線位置

results(-)=U/I=Rx(-)：開關位于上圖中虛線位置

其中：

U：Rx上的壓降由電壓計V測量

I：由Ub產生的測試電流由電流計A測量

實際測試中，保護導體中會存在電感，要確保測量儀器能夠在這種情況下進行測試。橫截面很小且長度過長的電纜、接觸不良、錯誤連接等等，都可能造成高電阻。接觸不良是產生高電阻*常見的原因。

由于對保護導體的測量非常復雜，通常只進行下列三種主要的測量：

1、測量與主保護接地端子（MPEC）相連的保護導體

2、測量與熔斷盒內保護導體端子（PCC）相連的保護導體

3、輔助連接導體的測量 

圖17 MPEC及PCC之間的連通性

圖18 PCC熔斷盒內連通性測量

圖19 MPEC與避雷線的連通性

測量結果應符合下列條件：

R（PE）≤UL/Ia

其中：

R（PE）：保護導體電阻

UL：*大接觸電壓（通常為50V）

Ia：（保護設備正常工作）的電流

?Ia=I△n 差動電流保護-RCD（剩余電流保護）

?Ia=Ia（5s）過電流保護

2.3、輔助接地

有時電氣主接地不能夠完全防止故障電流帶來的觸電危險，因此需要進行輔助接地，見下圖：

圖20主接地和輔助接地

注釋：lightning earthing防雷接地；additional equalizing等電位聯結；Telec-system通訊系統接地；active accessible conductive part易接觸的主動觸導體；groundwork earthing工作接地；passive accessible conductive part易接觸的被動導體

主接地包括與MPEC（總保護接地端子）或PCC（保護導體端子）相連接的保護接線。

若負載（例如三相電動機）中產生故障電流，該故障電流Isc會經由主接地導線流向大地。由于過高的接地電阻RPE，該電流可能會產生一個較高的對地電壓UC。但是臨近的被動導體（例如暖氣片）的電勢仍然與大地相同，故主動導體與被動導體之間產生了危險電壓UC。若這兩個設備（主動導體與被動導體）之間的距離少于2.5m，則很有可能導致觸電（同時接觸到這兩部分）。

為了避免這種情況的發生，*要進行輔助接地，也*是說，需要將主動與被動導體相連接（同電勢，則不會產生壓降，因此不會觸電）。

如何確定是否需要輔助接地？

方法是：測量主動導體（例如儀器金屬外殼）到MPEC（PCC）之間的電阻，見下圖：

圖21保護接線電阻的測量

  若測試結果不滿足：RPE≤UL/Ia（其中：UL為*大接觸電壓，Ia為設備額定電流），則需要輔助接地。（因為接地電阻過大！）

  一旦進行輔助接地，*要檢測其有效性。檢測方法是：測量主動和被動導體之間的電阻，見下圖。測量結果也要滿足：R≤UL/Ia。

圖22檢查輔助接地的有效性

在實際情況中，主接地的接地電阻常常會超過標準值，尤其是存在過電流保護裝置的情況下。

圖23短路時，測量被動導體的接觸電壓

  測試儀器將會短暫地承受火線L和保護線PE之間的電壓（測試電流可能高達23A）。測試電流可能會引起負載和MPEC(PCC)之間產生壓降。

  值得注意的是，測試回路中不能有RCD（漏電保護）裝置，否則會導致出錯。因此若存在RCD裝置，應將其短路。