咱们平时都说大地是“零电位”,但真相是,大地从来都不是完美的“零”。
这个说法是为了方便我们做电工计算,就给它定了个“零”的名号。但实际上,大地的电位是“凹凸不平”的。
一、大地并非“零电位”,实为“假象”
1、土壤电阻率不一样,电位能一样吗?
比如你站在湿地里,大地的电阻低,导电性好;但要是沙漠或者干旱的地方,土壤电阻高,电位就不稳定。
这就像你拿同样的电流,往不同的土壤里流,感觉完全不一样。
2、电流流过土壤时,大地会“发脾气”
电流一旦通过接地极进入地面,会在地面上扩散。这时候,接地点附近的电位会“噌噌”往上升,这叫“接地电位升高”。离接地点越远,电位才慢慢降下来。
打个比方:
大地就像一个有坡度的草地,电位高低不平,越靠近电流流入的地方,草地越湿;越远的地方,草地干得快。
二、电流未真流入地,仅是“路过”
我们总说“电流流入地”,这事是有点对,但要看情况。
工频电流是“借道大地”回家
比如配电系统的中性点接地,或者避雷器放电的时候,电流会通过接地极进入地面。
但是!这电流没打算在地里“定居”,它还得“兜兜转转”,绕个大圈回到电源的中性点,形成回路。
静电电流在地里“散了伙”
静电接地的电流不一样,电荷通过接地导线进入地面,直接扩散掉,像水蒸发一样没了,这种电流进地就算结束。
总结:电流“进地”只是个中转站,有些会绕回电源,有些直接散了。
三、接地电阻使大地电位起伏
接地电阻这东西,决定了电流通过地面时,地表会有多大的电位差。
接地电阻越大,大地的“脾气”越不好
当电流通过接地电阻时,接地点附近的电位会显著升高,电阻越大,这种升高越明显。想象一下,大地就像个水塘,水越深,涟漪越大。
接地电阻太小,也不划算
接地电阻是可以做小的,但这会让你花很多钱挖更深的地、铺更好的导体,有点浪费。
实际意义:接地电阻只要设计到足够安全就行,比如高压设备要求低于1欧姆,而低压设备可能允许到4欧姆,具体场景具体设计。
四、接地系统为何至关重要?
接地的作用其实特别简单,就是护人护设备。它让电流“有路可走”,不会轻易通过人体或设备,避免危险。
1、雷电来了怎么办?接地帮你扛住
避雷器接地就相当于一个“电流疏散通道”,雷击电流快速流入地面,避免高压冲击设备。
2、电压失稳了怎么办?接地来稳住场面
电力系统的中性点接地可以防止电压漂移,保持系统平稳运行。
3、设备漏电了怎么办?接地把电流赶走
接地系统会让漏电流优先选择“好走的路”流入地面,不伤设备也不伤人。
总结:大地≠零电位,电流≠安家
1、大地是“零电位”?这只是电工们的“习惯说法”,实际上它有“高低起伏”,靠近接地点电位就高,越远才越接近零。
2、电流真的流入地了吗?不完全是。大地更像个“中转站”,工频电流会绕回去,静电电流直接散掉。
3、接地电阻决定了地表电位升高的程度,设计得当才能安全又经济。
一句话:大地不是“电的终点站”,只是电流走过的一段土路而已!
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