接地電位升
Ground Potential Rise
別名:GPR、地電位升、Earth Potential Rise、EPR
接地電位升(GPR)是接地故障時變電站接地網格相對於遠方大地所能達到的最大電位。依 IEEE Std 80-2000 §3.14,GPR = 最大網格電流 × 網格電阻。GPR 是評估變電站接地安全的核心參數,直接影響步間電壓與接觸電壓的大小。
白話說明
接地電位升(GPR)是變電站發生接地故障時,站內接地網格的電位會比遠處的大地高出多少伏特。這個電壓 = 流入大地的故障電流 × 接地網的電阻。GPR 愈高,站內人員被電擊的風險愈大。
完整定義
變電站接地網格在接地故障時,相對於遠方大地(假設為遠方大地電位)所能達到的最大電位。GPR 等於最大網格電流乘以網格電阻。
標準原文 (Original Text)
The maximum electrical potential that a substation grounding grid may attain relative to a distant grounding point assumed to be at the potential of remote earth. This voltage, GPR, is equal to the maximum grid current times the grid resistance.
正常運轉時,接地設備之電位近乎零(與遠方大地電位相同)。接地故障期間,故障電流經接地網格流入大地,使網格電位相對於遠方大地上升。GPR 是評估步間電壓與接觸電壓安全性的關鍵參數。
生活比喻
想像一個大水池(大地)中有一根水管在注水(故障電流流入大地)。注水點附近的水位會升高——這就是 GPR。水管愈粗(電流愈大)或排水愈慢(接地電阻愈大),水位升得愈高。站在注水點旁邊的人,腳下的水壓差就是危險所在。
為何重要
GPR 是設計變電站接地系統的核心參數。只有知道 GPR 的大小,才能計算出站內的步間電壓和接觸電壓是否在安全範圍內。GPR 過高時,必須加密接地網格、鋪設碎石層或改善土壤電阻率來降低風險。
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