正常运行时,保护导体不承载任何电流。电流在各相中流动,设备嗡嗡作响,而接地回路则静静地等待着。
这时发生故障,在极短的时间内,原本静止的导线芯会成为整个装置中最关键的导体。如果它连续且横截面积足够大,设备就能正常工作,故障也会被清除。否则,故障就会持续存在。
这两个结果之间的差距在故障发生之前很久就已经确定了,通常是通过从以前的项目中复制的规范语句来确定的。

承载断层的核心
保护导体为故障电流提供回流路径,使保护装置能够获得足够的电流迅速动作。它还能在故障存在期间将裸露的金属部件保持在或接近地电位。
这两项职责相关但不完全相同。一项职责涉及设备的运行速度,另一项职责涉及触摸设备外壳的人在此期间的体验。
两者都取决于故障点与电源之间路径的阻抗,因此需要将导体、导体的连接方式以及两端的接地装置放在一起考虑。
横截面积足够大的导线,如果一端连接不良,仍然会发生故障,而且这种故障通常是通过测试而不是检查发现的。
保护导体承载的是故障电流,而不是负载电流,因此它通常是凭习惯而不是通过计算来确定的。
保护导体需要做什么
根据预期的故障电流,会产生五项职责。
承载故障电流
横截面必须能够承受设备运行期间的电流,而不是持续运行的电流。
保持接触电压较低
故障发生时,与导体连接的金属部件必须保持在一定的电位,以限制人所受到的影响。
保持持续
每一个接头、压盖、接线片和外壳连接都是电路的一部分,任何一个松动的连接都会破坏整个设计。
使用设备
保护装置必须在电缆和导体能够承受的时间内运行,这使得电缆尺寸与保护装置设置密切相关。
保持可识别性
整个安装过程中必须能够识别导线,以免后续工作意外损坏导线。
接地连续性是保护作用的关键,它取决于路径上的每一个连接,而不仅仅是电缆芯。
地球之路的起源
常见的布置方式有四种,它们对电缆安装的要求各不相同。
| 安排 | 地球路径 | 需要检查的要点 |
|---|---|---|
| 电缆中的专用芯线 | 一根单独的导线贯穿整个长度 | 芯材尺寸、两端终止方式、标识 |
| 电缆铠装用作路径 | 金属盔甲和腺体 | 密封接头接触、接头处连续性、防腐蚀 |
| 金属网或护套 | 电缆的屏蔽层或护套 | 两端粘合,连接处连续 |
| 沿途单独的导线 | 与电缆一起敷设的外部导体 | 机械保护、分离、接头和识别 |
最后一种选择是合法的,也是最容易损坏的,因此它的保护与它的尺寸同样重要。
电缆铠装经常被用作接地路径,这种选择对两端的终端连接提出了自己的要求。
什么习惯出了问题
保护导体通常是从以前的项目沿用下来的,而不是为当前项目设计的。
- 沿用了早期规格中降低后的第四核心,故障等级也不同。
- 盔甲依赖着大地之路,却没有检查腺体是否能够建立和保持接触。
- 单独的接地导体在穿越交通道路时未加保护。
- 即使接缝由不同的承包商重新制作,也假定其连续性。
- 当导线穿过外壳或墙壁时,标识会丢失。
这些因素在正常运行中都是不可见的,但在发生故障时却起着决定性作用。
四芯电缆中的第四根芯线是有其用途的,减少第四根芯线以节省成本会改变保护措施的可靠性。
什么因素会改变答案
四项改变使原本有效的地球路径失效。
| 改变 | 对路径的影响 | 需要核实什么 |
|---|---|---|
| 源头故障程度较高 | 同一导体中流过的电流更大 | 导体和设备耐受时间 |
| 更长的喂食器 | 阻抗越高,故障电流越低 | 该设备是否仍然运行速度足够快 |
| 更换接头或终端 | 路径上的新连接 | 工作后的连续性和紧密性 |
| 腐蚀或机械损伤 | 阻力增大或断裂 | 腺体、连接和埋藏部分的状况 |
第二行与直觉相反:较长的路径可能会使保护速度变慢,同时使故障电流变小。
故障回路检查确认路径连续且阻抗足够低,足以使设备在所需时间内运行。
一个紧致到看起来合适的腺体
情况:某工业装置利用电缆铠装作为一组电机馈线的接地路径,调试时验证了其连续性。
调查结果:几年后,一条馈线上的故障未能迅速排除。经调查发现,其中一个电缆接头处的铠装层因外壳内积聚水分而发生腐蚀,导致该接头的接触电阻显著升高。
决定:检查了该组所有腺体,重新密封并排干了受影响的笼子,并在每个喂料器上添加了单独的保护导体作为永久装置。
结果:更改后保护装置运行正常。原设计并无缺陷,只是其状况未纳入日常维护范围。
盔甲、屏幕和连续性
在许多装置中,使用铠装层作为保护导体是一种常见的做法,如果细节处理得当,这种方法是有效的。电缆接头必须与铠装层可靠接触,并且外壳必须在装置的使用寿命内保持这种接触。
电缆穿过接头时,接地回路的连续性是接头本身的一部分,而不是事后添加的。如果接头只恢复了导体的功能,而没有恢复接地系统,那么电路就只完成了一半。
用作接地路径的屏蔽层和护套的行为类似,它们对末端连接和任何护套电压的处理都有各自的要求。
对于每项安装工程而言,实际问题是:土路能否经受住水、腐蚀以及实际维护过程中可能遇到的各种问题。
通电前
调试过程中应包含对接地路径的四项检查。
端到端连续性
测量点应位于电路的远端,包括任何接头,而不是根据图纸推断。
正确的终止
接线片、压盖和接头安装正确,扭矩值已记录。
围栏状况
水渗入和密封接头处的腐蚀是导致管道缓慢劣化的最常见原因。
已进行识别
指挥家做了标记和记录,以便后来的工作知道它所参考的内容。
测试和记录
一套小型记录可以保证地球路径在装置的使用寿命内保持可信度。
- 连续性和故障回路测试结果,包括所用仪器及其校准日期。
- 无论该路径使用专用芯线、铠装层、屏蔽层还是单独的导体。
- 每个电路两端的终端类型和扭矩值。
- 设计中假定的故障级别,因为网络变化会影响结果。
- 对腺体、纽带或围栏的任何改动,需注明日期和原因。
这使得后来的工程师可以确认该方案,而无需重新推导。
供应商可以确认什么
电缆制造商可以说明所提供接地芯线的横截面积、铠装层的结构以及屏蔽层或护套的材料。这些都是接地路径所依赖的物理参数。
制造商无法决定故障等级、选择保护装置或设定装置运行时间。这些都属于装置设计范畴。
如果在下单前就确定了方案,那么电缆到货时将采用适合所选接地路径的结构,无论是全尺寸线芯、缩小线芯、铠装层还是屏蔽层。
如果事后进行安置,装置通常会依赖于盔甲,而盔甲的衬垫细节从未被纳入设计讨论范围。
地球路径的询价单输入
这些细节使得电缆内部的导体与安装计划使用的接地路径相匹配。
- 建议为每个电路设计的接地路径,包括任何铠装的使用
- 故障等级和运行时间需与……协调
- 保护导体所需的横截面积
- 盔甲类型和材料,以及它如何构成路径的一部分
- 能够建立连接的腺体和末端类型
- 沿途所需的标识和标签
- 调试期间计划进行的连续性和故障回路测试
- 业主希望在移交后保留的记录
IEC 60502 、 IEC 60228和IEC 60332等技术标准可以统一电缆结构和测试术语。最终的系统决策仍以已批准的项目规范、适用的当地法规以及合格的设计机构为准。
金川电缆支架,用于保护导体和电缆接地
金川电缆提供符合接地路径要求的接地芯横截面和铠装结构的电缆,并可确认可用的屏蔽层和护套材料。
在下令施工之前,先审查电缆范围和制造规格,然后确定接地路径。
在订购电缆之前确定接地路径,因为选择不同的接地路径会改变电缆内部的元件以及电缆的端接方式。
常问问题
什么是保护导体?
它是承载故障电流的导体,使裸露的金属部件保持接近接地电位,以便在发生故障时保护装置能够迅速工作。
它和地线一样吗?
它的作用相同。“保护导体”一词描述的是它在装置中的功能,而不是指某种特定的产品。
电缆铠装层可以用作接地路径吗?
是的,腺体与甲壳之间保持着可靠的接触,并且在每个关节和外壳中都保持着连续性。
为什么减少第四核心容量会带来风险?
因为它可能是为不同的故障等级选择的。如果故障等级或故障路径发生了变化,则该导线可能不再适用。
如何确定尺寸?
根据故障电流和设备清除故障所需的时间,以及在故障期间限制接触电压的要求。
什么是故障回路检查?
这证实了该路径是连续的,并且阻抗足够低,足以使保护装置在规定的时间内工作。
更长的电缆会让情况变得更糟吗?
它会提高阻抗,从而降低故障电流,并可能减慢设备运行速度。这与许多人的预期恰恰相反。
腐蚀会对其产生什么影响?
接头或连接处的腐蚀会增加路径上的电阻,以前能很快清除的故障现在可能无法清除。
应该记录哪些内容?
所采用的装置、连续性和故障回路结果、终端类型和扭矩、假定的故障水平以及任何后续更改。
金川电缆如何支撑接地路径?
金川电缆公司会说明所提供电缆的接地芯横截面和铠装结构,并确认所提供电缆的屏蔽层和护套材料。








