许多电气故障都会导致同样的明显症状:电路突然断电,导致灯和电器停止工作。导致此问题的两种密切相关的情况是短路和接地故障。对于这些条件之间的精确差别,人们有很多困惑,甚至连专业电工有时也不同意精确的定义。

什么是接地故障?

一个电气系统可能会经历许多不同类型的故障,这些故障被定义为任何异常电流。接地故障是一种故障,在这种故障中,偏离方向的电流的无意通路直接流向地面。在这里,电路也是“短路”的,因为它绕过了电路布线,所以接地故障在技术上可以定义为一种短路。而且,和任何短路一样,直接的影响是电阻突然减小,导致电流以不受阻碍的方式流动。与其他类型的短路一样,接地故障会导致断路器因不受控制的电流而跳闸。

但对于电工来说,接地故障通常定义为热丝与接地导线或系统的接地部分(如金属电气盒)接触的情况。因此,电工认为接地故障与短路不同,尽管电气工程师会对此有不同的看法。

接地故障的主要危险在于,如果一个人恰好处在对地阻力最小的路径上,就有可能发生电击。这就是为什么当一个人站在地面或潮湿的地方时,电击的危险会更加明显。

如果电流突然增加,断路器会跳闸,接地故障的保护也会提供,如果电流在其已建立的电路布线外杂散,则电路中的接地线系统会提供回地的直接通路。也有接地故障电路断路器插座,可用于接地故障特别可能发生的情况,例如在室外位置、管道设备附近和地下位置。

什么是短路?

短路是偏离其预定电路之外的任何电流,对该电流几乎没有电阻。通常的原因是裸线相互接触或电线连接松动。直接影响是大量电流突然开始流动。这反过来又导致断路器跳闸,立即停止所有电流。这种情况称为"短路"电路,因为电流绕过全电路布线,并通过较短的路径立即回流到电源。

对于电工来说,短路通常定义为热线与中性线接触的情况,例如,当热线从连接中松动并与中性线接触时。

当电线上的绝缘层融化并暴露裸电线时,可能会发生短路。短路的主要危险是电弧或火花,当电流从热导线跳到中性点时可能发生。这种情况很容易引起火灾。短路也可能发生在单个设备(如灯或其他插件设备)的接线中。磨损或损坏的延长电线或设备电线也可能导致短路。

短路保护主要由断路器提供,当电流开始以不受控制的方式流动时,断路器会跳闸并切断电路。电弧故障断路器(AFCI)是一种特殊的断路器。它感应电弧或火花,甚至在电流过载断路器之前切断电流。

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当接地故障或短路时

如果在对电路进行操作之前未能关闭电路的电源,则可能会发生短路和接地故障。裸电线不可避免地会接触到错误的地方:热线对中性线意味着短路,导致火花飞溅;热线对接地线,或对接地金属盒意味着接地故障和可能的冲击。为了避免这些严重的问题,在开始操作电路的任何部分之前,请务必关闭电路。

接地故障的常见原因

  • 由于水是电的导体,所以水漏进电箱会引起接地故障。
  • 磨损的热线或未完全固定在其端子中的热线可能会接触到地线或接地装置或接线盒。
  • 如果线路故障导致电流直接流向接地,没有适当绝缘的电动工具或电器可能会导致接地故障。在室外或地下工作时,务必将工具插入GFCI插座或使用GFCI保护的延长线。

短路的常见原因

  • 接线盒或出线盒中两根电线中的一根连接不牢固可能导致短路。
  • 当电线从电气设备(如插座)的接线端子上脱落时,就会发生短路。当它接触另一根导线时,就会发生短路。
  • 器具可能会遇到内部布线问题,导致热导线和中性线意外接触。
  • 昆虫或啮齿动物会咬断电线的绝缘层,造成电缆束中两根电线之间的短路。

接地故障

  • 用跳闸断路器/GFCI插座保护
  • 测试接地故障设备预防
  • 检查导线绝缘层是否磨损

短路

  • 用跳闸断路器/AFCI装置进行保护
  • 通过更新超过15年的设备来防止
  • 每年对断路器进行维护