地线带电的原因

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一种电热水器控制芯片限压式时基电路地线带电检测接口，属于检测技术的应用领域。包括地线带电检测电路。其特征是时基电路地线带电检测电路由变压器、整压电路与时基电路组成，变压器与零地线相连接，并通过整流电路与时基电路输入端相连接，时基电路输出端与电热水器控制装置中单片机输入端相连接，与单片机检测程序共同组成限压式时基电路地线带电检测接口。其有益效果是克服了原有电热水器控制装置中缺少地线带电检测接口，而无法在地线带电时通过单片机控制装置对电热水器使用的电加热管电源进行实时切断控制，而造成对用户人身安全的侵害。
地线带电的原因
这个问题说起来还是比较麻烦的，因为造成PE有电的情况很多。
比如N线和PE线共用;N线与PE线接反;设备漏电造成相线与地线短路;大地不是等电位的，如果你的地线连接了不同地方的大地就会造成电势差。还有就是干扰问题有干扰源高频等;最后就是PE线附近有大电流流过，有些杂散电流会通过大地传到PE线。
电是我们生活中必不可少的能源，它给我们的生活带来很多便利，但也暗藏不少的安全隐患。任何一次疏忽和失误都可能会埋下祸根，给我们及家人的生命造成威胁，如果等到事故发生，定将后悔莫及。
近日，武汉宜昌的一篇报道就引起了当地社会的强烈反响。丈夫用电热水器洗澡时不幸电击致死，妻子为给亡夫讨回公道，四审三败，历经五年的XXX道路，终获湖北省电力公司宜昌城区供电公司的11万元赔偿。
经技术监督局工作人员检验，事故原因是地线带电，热水器本身并无缺陷。而导致地线带电的直接原因是埋于该单元楼的三楼至五楼电表箱之间的火线与地线短路，加之地线接地不良，不符合规程要求，才导致地线带电，进而引起了事故的发生。
无独有偶，长沙、北京、石家庄、沈阳等地都出现过类似的事件，它们的共同点就是产品本身都合格，导致事故发生的原因都是地线带电。令地线带电的原因有很多。由于家用电器逐渐增多，居民家中实际用电负荷远远超过原报装容量及进户线的安全载流量，而用户不及时到供电部门办理增容及整改手续，往往会导致导线绝缘层烧坏，使保护接地线与相线相接而带电。另外，使用劣质开关插座、私拉电线、不规范装修等都可能会导致地线带电，普通的漏电保护器是无法解决环境漏电问题的，这样无疑会对用户的生命带来危险。
一般来说，这类事故通常会涉及到供电公司、热水器生产厂家、房产开发公司等多个部门，在处理过程中，各个部门会推诿扯皮，一拖再拖，所以案例中的妻子五年的XXX道路才走得那么艰辛。
其实，要解决环境带电的威胁并非难事，如海尔热水器早在2001年就研究出了“防电墙”专利技术，一旦发生环境漏电的现象，该技术可将内胆中的220v电压降为人体所能承受的12v以下绝对安全电压(经人体电阻测算所得)，也就是说，即使在“地线带电”等不安全的用电环境下使用电热水器，“防电墙”技术也可以确保用户的洗浴安全。
据悉，“防电墙”技术已被列为国家级火炬计划项目，作为高新技术加以推广，该技术提案也已在第68届IEC(国际电工委员会)大会上通过第二步流程，即将成为国际电热水器行业的通用标准。由于中国大多数用户缺乏用电安全常识，安全意识薄弱，因此对生活环境中存在的用电隐患并不知情。“防电墙”技术可以让消费者不必再担心，因为它完全可以解决用电安全问题，排除环境隐患带来的危害，保障消费者的生命安全。
我们在通过一个例子详细介绍地线也带电的原因：
1.地线带电事故经过
1998年，8月11日，一饭店的下水道准备和市政的下水道连通。连接的通道在一电线杆的旁側通过。电线杆的上方是一个路灯变压器。该电线杆的旁側是一根钢筋，它是路灯变压器的工作接地线。当两个下水道要连通时，饭店负责人A，穿拖鞋，光着膀子，一臂膀靠在墙壁上，一臂膀靠在变压器的工作接地线上。，弯腰低头查看是否连通。只听他大叫一声，“有电”，就不醒人事。拉出A，送医院抢救无效，死亡。
2. 地线带电原因分析
A身强力壮，但有些胖。路灯变压器的所有者认为，A是心脏病死亡。A的亲属说，路灯变压器漏电。路灯变压器的所有者说，路灯变压器漏电地线也不可能带电。双方争执不下。告到主管部门。我们受主管部门委托，对A的死亡原因进行调查。
路灯变压器初级是10KV，次级是单相220V。我们在距路灯接地线20M以外的地方，打入地下一根钢筋。在钢筋与接地线之间连接一指针式电压表。路灯变压器送电。电压表指数为180V。用钳型电流表测量，接地线中的电流为30A。零线中的电流是50A。这说明接地线带电。对地电压是180V。
我们测量路灯变压器的绝缘。用500V的兆欧表测量路灯变压器的高压绕组对地的绝缘电阻。500MΩ;用500V的兆欧表测量路灯变压器的低压绕组对地的绝缘电阻。200MΩ;可以说明，接地线带电不是由路灯变压器的绝缘损坏引起的。
在路灯变压器的高低压均未送电时，接地线中的电流为零。零线中的电流是为零。对地电压为零。这说明接地线带电不是其它的低压供电系统引起的。是本供电系统引起的。即由路灯变压器的低压供电系统引起的。
该路灯的低压线与65KV的高压线的金属塔同杆架设。我们对金属铁塔上的灯具导线进行了检查。发现标有开国22的铁塔上，路灯的相线与铁塔的金属相碰。这根电杆上的相线和零线均由朔料线从路灯的母线上引下。相线与镇流器引线的接头绞接后，未用胶布包裹，裸露的金属与金属铁塔的金属相碰。把这个引头拨开，接在钢筋与接地线之间的指针式电压表指数为零。可见接地线带电，是由于路灯相线裸露，与金属铁塔相碰引起的。
我们用下图分析路灯相线裸露，与金属铁塔相碰后为什么会造成接地线带电。R0为路灯变压器的低压工作接地电阻。实测为R0=4Ω。Rd为金属铁塔接地电阻，实测为Rd=0.1Ω。Rr为熔断器，熔丝额定电流为100A。Rd上(金属铁塔)的对地电压为Ud=220×0.1/(4+0.1)=5.4V.。 R0上(接地线)的对地电压为U0=220×4/(4+0.1)=214.6V. 用钳型电流表测量，接地线中的电流为30A。零线中的电流是50A相线中的电流是80A。不可能使100A的熔丝熔断。这是造成接地线长期带电的原因。
当时，A光着膀子，左臂靠墙，墙很湿，是前天下雨的原因。右臂靠接地线，左臂右臂间是危险的电流途径，因中间有心脏。再加上A夹在中间，动弹不得，使触电时间长，都是导致A死亡的原因。

3. 地线带电经验教训
在中性点直接接地的低压供电系统中，相线与大地有金属性连接时，都会使零线(接地线)带电。我们用下图来分析它。
相线与地的接地电阻很小时，R0上(接地线)的对地电压很大。这是接零系统自己不能解决的弊病。线路上有相线与大地有金属性连接时，整个系统的零线及与零线连接的设备外壳都带电。当架空线经过河流沼泽，经过接地良好的大型金属屋顶，折断掉落时，地面的接地电阻很小。比中性点的接地电阻R0(按规定不大于4Ω)小的多。中性点的接地电阻R0 上 电压降很大。它就是整个系统的零线及与零线连接的设备外壳的对地电压，对接触零线及与零连接的设备外壳的人构成威胁。我们用图1来说明它。此时，Rd 极小，可0.1欧姆,设Rd=0.1Ω, R0=4Ω,零线上的电压UN=220×4/(4+0.1)=214.6V.带有214.6V对地电压的零线及接零设备的外壳对人构成威胁。
我们不能要求河流沼泽，接地良好的大型金属屋顶都接零。
①供电电源的相线不经过河流沼泽和接地良好的大型金属屋顶，如本事故中不与接地良好的金属塔同杆架设。
②线路上设漏电保护器。本事故中如设漏电保护器。本事故不会发生。
另外，维修电工，把裸露的导线包扎好，这起事故不会发生。