低壓配電線路的接地故障保護(hù)的技術(shù)措施

1、低壓配電線路的接地故障保護(hù)的技術(shù)措施 低壓配電線路中的單相短路，回路中相線、中性線連接不良，這種情況容易發(fā)現(xiàn)，例如燈會(huì)不亮或者熄滅。而占短路80的接地故障，相線與PE線、電氣設(shè)備的外露導(dǎo)電部分或大地間的短路卻難于覺(jué)察。例如PE線PEN線連接松動(dòng)燈照樣亮，如PEN線迸發(fā)火花，則容易釀成火災(zāi)。配電線路應(yīng)設(shè)置接地故障保護(hù)，在發(fā)生故障時(shí)，保護(hù)元件必須能及時(shí)自動(dòng)切斷電源，防止人身電擊傷亡、電氣火災(zāi)和線路損壞。 TN系統(tǒng)發(fā)生接地故障時(shí)，用電設(shè)備金屬外殼接觸電位低，故障電流大，一般過(guò)電流保護(hù)電器可快速切斷故障線路，TN系統(tǒng)的低壓配電線路采用過(guò)電流保護(hù)兼作接地故障保護(hù)需滿足：ZaIa220V的動(dòng)作特性以及切斷

2、故障電流的時(shí)間上的要求。式中Za-接地故障回路阻抗（）Ia-保護(hù)電器在規(guī)定時(shí)間內(nèi)自動(dòng)切斷故障回路的電流（A）Ia值應(yīng)取低壓斷路器相應(yīng)過(guò)電流脫扣器額定電流的1.3倍。其切斷故障電流的時(shí)間應(yīng)符合：（1）配電干線和只供電給固定式用電設(shè)備的末級(jí)配電線路不應(yīng)大于5s2供電給手握式和移動(dòng)式用電設(shè)備的末級(jí)配電線路不應(yīng)大于0.4s。動(dòng)作時(shí)間可從低壓斷路器的動(dòng)作特性讀取。 當(dāng)過(guò)電流保護(hù)電器不能滿足上式要求時(shí)，可采用帶有單相接地保護(hù)的斷路器或設(shè)零序電流保護(hù)措施。斷路器的單相接地保護(hù)功能的實(shí)現(xiàn)原理有剩余電流型和零序電流型兩種。剩余電流型是利用四個(gè)電流互感器分別檢測(cè)三相電流和中性線（N線）的電流。無(wú)論三相電流平衡與否

3、，則此矢量和為零（嚴(yán)格講為線路與設(shè)備的正常泄露電流）；IaIbIcIn=0 當(dāng)發(fā)生某一相接地故障時(shí)，故障電流會(huì)通過(guò)保護(hù)線PE及與地相關(guān)連的金屬構(gòu)件，即；IaIbIcIn0此時(shí)電流為接地故障電流加正常泄露電流。接地電流達(dá)到脫扣器整定電流時(shí)，即可報(bào)警或驅(qū)動(dòng)短路器動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)單相接地保護(hù)。 零序電流型是在三相上各安裝一個(gè)電流互感器，檢測(cè)三相的電流矢量和，即零序電流Io IaIbIcIn=Io。當(dāng)發(fā)生某一相接地故障時(shí)，此時(shí)電流為接地故障電流加正常泄露電流，與脫扣器整定值比較，即可區(qū)分出接地電流，實(shí)現(xiàn)單相接地保護(hù)。帶有單相接地保護(hù)的斷路器到底是剩余電流型，還是零序電流型，以產(chǎn)品樣本為準(zhǔn)。 單相接地保護(hù)的斷

4、路器主要是針對(duì)配電線路的干線、主干線和近變壓器端的單相對(duì)地短路保護(hù)，在線路的末端，通常都裝漏電電流保護(hù)電器（RCD），其動(dòng)作時(shí)間為0.1s。采用RCD時(shí)，因?yàn)門NC接地系統(tǒng)中保護(hù)線PE和中性線N合用一根線PEN，PEN在正常工作時(shí)流過(guò)三相不平衡電流，當(dāng)單相接地時(shí)產(chǎn)生的接地故障電流Id也從PEN線上流過(guò)，RCD根本無(wú)法檢測(cè)出是不平衡電流還是接地故障電流。所以TNC系統(tǒng)應(yīng)按TNCS或局部TT接地處理。TT系統(tǒng)中性點(diǎn)接地與PE線接地分開(kāi)，中性線N與PE線無(wú)連接，供電線路一般較長(zhǎng)，相地回路阻抗較大。發(fā)生接地故障時(shí)，故障電路內(nèi)包含外露導(dǎo)電部分接地極和電源接地極的接地電阻（RRA），阻抗大，故障電流小，過(guò)

5、流保護(hù)元件不易啟動(dòng)。在這種系統(tǒng)中裝設(shè)RCD作單相接地保護(hù)是有效的措施之一。對(duì)于TT系統(tǒng)，裝有RCD的支路與不裝RCD的支路不應(yīng)使用公共接地極。必須有獨(dú)立的接地板與PE線專供有RCD的分支回路用。IT系統(tǒng)是變壓器中性點(diǎn)不接地或經(jīng)大阻抗接地，用電設(shè)備外殼直接接地。發(fā)生單相接地故障時(shí)，接地電流為電容電流。電流通道為：電源相線大地網(wǎng)絡(luò)電容電源。故障電流為另兩相對(duì)地電容電流的相量和，故障電流小，不需要中斷供電，一般不裝設(shè)漏電保護(hù)。但應(yīng)由絕緣監(jiān)察器發(fā)出信號(hào)，以便及時(shí)排除故障。IT系統(tǒng)中的漏電保護(hù)器主要用于切除兩處異相同時(shí)接地故障。應(yīng)根據(jù)具體情況按需要裝設(shè)。IT系統(tǒng)兩處異相同時(shí)接地故障，IT系統(tǒng)內(nèi)外露導(dǎo)電部分分別裝設(shè)接地極，這時(shí)故障電流流經(jīng)兩個(gè)接地極電阻，故障回路的切斷應(yīng)符合TT系統(tǒng)接地故障保護(hù)的要求。如圖5所示。IT系統(tǒng)兩處異相同時(shí)接地故障，IT系統(tǒng)內(nèi)外露導(dǎo)電部分公用一個(gè)接地極，這時(shí)故障電流將流經(jīng)PE線形成的金屬短路，故障回路的切斷應(yīng)符合TN系統(tǒng)接地故障保護(hù)的要求。如圖6所示。為了用電安全，采用了接地故障保護(hù)后，仍需要可靠的接地采用等電位連接。等