在现代高层小区，为什么电器的金属外壳接地线后就算漏电也电不到碰到电器外壳的人？

Question

为方便讨论，假设这个电路没有安装漏电开关或空开。

为什么电器的金属外壳接地线后就算漏电也电不到碰到电器外壳的人？
从电流的角度我明白，因为电器的金属外壳接地后地线连接大地的电阻很小，比人与楼面水泥地板再到大地的电阻要小很多，根据并联分流，绝大部分电流会从地线流入大地，人没多少电流经过就安全了。

但是电压的角度分析，并联分流，串联分压。
当火线碰到电器外壳，地线连接了电器外壳，人同时也碰到电器外壳的话，同时有两条回路电流：1.火线--电器外壳--地线-大地；2.火线--电器外壳--人体--楼面水泥地板-大楼坚向钢筋--大地。 这两条电路应该是并联的吧 ？
中学物理是说并联分流，串联才分压，如果只是分流的话，就算接了地线后，电器外壳还是有220V的电压吗？不管地线的电阻有多小，能分流多少电流，两条回路是并联，只要电器外壳还是带220V（应该是不可能的），那么人碰到电器外壳不是照样不安全吗 ？

我就是想不明白，为什么并联电路，电器外壳220V（假设火线皮损破火线直接碰到外壳）因为有了地线接地后，原本220V的电压会变小？？？ 因为此时，人体通过金属电器外壳和火线直接连通啊。火线上不是220V的电压吗？

或者换一个问题，火线直接连接上地线，火线上还有电压吗？电压是怎么变小的？
人此时碰火线会被电到吗？

假设此为实验电路，电源不设漏电开关和空开。
请不要只看标题。
一定要从电压的角度分析。为什么接地后，火线电压变小了？

Answer 1

你想象的很好！前面分析都对，但“中学物理是说并联分流，串联才分压，如果只是分流的话，就算接了地线后，电器外壳还是有220V的电压吗？”这点有误，因为电器外壳接地后不可能还带有220V的电压，因为接地电阻很小，如果还有220V的电压其电流要多大？如果绝缘破损，通过地线有电流泄露，会造成漏电保护器跳闸。

追问

是的，我开头已经说了，把这个当作实验电路，电源不设漏电保护开关和空开。

并且地线和火线都是很大的铜线导线。
“因为电器外壳接地后不可能还带有220V的电压”，这点是关键， 我是想知道原因，为什么电压就变小了呢？？？请从电学理论分析。
或者换一个问题，火线直接连接上地线，火线上还有电压吗？电压是怎么变小的？
谢谢老师。

追答

任何电源都是与内阻的，外壳接地后电器无漏电则罢，有漏电就会在接地点和电源之间形成电流，在电源内阻和电器接地前的电路上形成电压降，使得接地端的电压迅速降为0，从而避免了你所担心的情况。

追问

就是说从供电的变压器到入户的电线路有一定的电阻，这样，如果火线和地线接一起了，这里的火线电压降到接近0V（对地电压）？
地线（虽然新建筑是就近接地）也是有一定的电阻吧？ 这样分析这里的火线也是有一定的电压的吗？

追答

你这个电压相对什么而言？火线和所处的接地点电压差趋于0，至于这个接地点对真正“地”的电压差是有的，但你是无法测量的，是理论上的趋于无穷小概念。

追问

这里的电压是指对地电压，就象平时说的220V是指对地电压吧？
你帮我详细分析下，为什么外壳接地后，火线碰到外壳，外壳的电压就能迅速降为接近OV?

谢谢。

追答

没错，我前面已经回答过：“任何电源都是有内阻的，外壳接地后电器无漏电则罢，有漏电就会在接地点和电源之间形成电流，在电源内阻和电器接地前的电路上形成电压降，使得接地端（即机器外壳）的电压迅速降为0。”

追问

谢谢，终于明白这个原理了。
是因为供电所变压器的内阻和线路电阻，因大电流能形成极速降压。
还有以前在农村电网改造前，天冷时各家用电器多，灯光都没平时亮，也是因为电流大，变压器功率有限，形成线路降压吗？