配電教程中文G3-2

1、接地裝置接地裝置第第10章章G3/ IX / 2施耐德培訓中心施耐德培訓中心接地裝置 接地裝置q 組成部分認為是外露可導電部分的組成部分1. 電纜線路n 管線n 油浸紙絕緣的鉛包電纜，鎧裝或無鎧裝n 礦物絕緣的金屬護套電纜 (不燃、耐高溫的礦物絕緣的電纜，等) 2. 開關設備n 抽屜式屏柜3. 裝置n I 級絕緣的裝置外露金屬部分4. 非電氣元件q 與電纜線路有關的金屬配件 (電纜托盤、電纜梯架等) n 金屬物件q 與空氣中的導體或母線接近的q 與電氣設備接觸的不認為是外露可導電部分的組成部分1. 各種供電溝道、管線等n 絕緣材料的管線n 壓制在木材或其他絕緣材料中n 無金屬護套的導體或電纜2

2、. 開關設備n 由絕緣材料制作的外殼3. 裝置n 具有 II 級絕緣的所有裝置，不論其外部機殼的型式到各個用戶的保護支線 (3)外部的可導電部分 (4)3334555供暖水煤氣主保護線6721圖 24: 主接地端子 (6) 在扁鋼板上構成總等電位聯(lián)結的一個示例?？尚堵?lián)結片 (7) 供作接地電極電阻的檢查用4可與 TN 連接n 不同型式的外露可導電部分和外部的可導電部分G3/ IX / 3施耐德培訓中心施耐德培訓中心3334555供暖水煤氣67214接地裝置 接地裝置q 組成部分認為是外部的可導電部分的組成部分1. 在建筑結構中使用的構件n 金屬或鋼盤混凝土 (RC):q 鋼架的結構q 鋼筋q

3、預制混凝土板n 表面裝飾q 鋼筋混凝土構筑物內(nèi)不進行表面處理的地面及墻q 瓷磚地面n 金屬的覆蓋q 金屬的墻面覆蓋層2. 建筑物除電氣以外的供應設施n 對于煤氣、水和供暖系統(tǒng)等用的金屬管子n 有關的金屬構件 (爐子、水箱、貯存器、散熱器) n 盥洗室、浴室、而所內(nèi)的金屬配件n 導電性的紙張不認為是外部的可導電部分的組成部分n 木塊地板n 覆蓋橡膠或油氈的地面n 磚墻n 地毯和墻間掛毯到各個用戶的保護支線 (3)外部的可導電部分 (4)主保護線可與 TN 連接n 不同型式的外露可導電部分和外部的可導電部分G3/ IX / 4施耐德培訓中心施耐德培訓中心接地裝置 接地裝置n 在高壓/低壓變壓器 M

4、GDB (主接地棒) 之間的保護線PEMGDBP (kVA)導線材料裸導線PVC 絕緣導線XLPE 絕緣導線低壓 (V)127/ 230/220V 400V銅 t(s)鋁 t(s)0,2 s 0,5 s - - 0,2 s 0,5 s0,2 s 0,5 s - - 0,2 s 0,5 s0,2 s 0,5 s - - 0,2 s 0,5 s?63100125160200250315400500630800?10016020025031540050063080010001250PE 線截面積導線 SPE (mm2)252525253550507070959525253535 5070709512

5、0120150253550707095120150150185185252525353550707095951202525355050709595120120150255050709595120150185185240252525253535507070709525355050709595120150150185252525355050709595120120表 H1-63: 在高壓/低壓變壓器和 MGDB 之間的保護線的截面積 (c.s.a) 以變壓器的額定容量和在法國使用的清除故障的時間來表示。圖 H1-62: PE 線接至 MGDB 中的主接地棒低壓裝置用主接地棒G3/ IX / 5施耐

6、德培訓中心施耐德培訓中心接地裝置 保護線的截面積n 保護線的截面積應按照 IEC 364-543.1.2 附加條款表 54F 或 IEC 364-543.1.3 進行選擇:q 543.1.2 (表 54F)S 1616 35S16S2裝置的相導線截面積S (mm2)相應保護線的最小截面積Sp (mm2)表 54F 中的數(shù)值，只有當保護線的材料與相導線的材料相同時才是正確的。如果不是這樣，應以這一方式來確定保護線的截面積，即得出的電導與利用表得出的電導相等效。q 543.13電纜的電線或護套不應作為每個保護線截面積的組成部分，在任何情況下，保護線的截面積不應小于:- 有機械防護時 2.5mm2-

7、 無機械防護時 4.0mm2G3/ IX / 6施耐德培訓中心施耐德培訓中心接地裝置 保護線的截面積n 按照 IEC 364-543.1.1 附加條款計算的截面積I: 故障電流t : 斷電電器的動作時間，單位為秒:k : 系數(shù)取決于:- 導體材料- 絕緣材料- 起始和最終溫度SPEI2tKG3/ IX / 7施耐德培訓中心施耐德培訓中心接地裝置 保護線的截面積n 按照 IEC 364-543.1.1 附加條款計算的截面積q 表 54Bk 值用于不與電纜合并的絕緣保護線或與電纜外包層接觸的裸保護線q 表 54Dk 值用于以電纜的護套或鎧裝作為保護線保護線或電纜外包層的絕緣材料最終溫度導線的材料銅

8、鋁鋼PVC160C1439552EPRXLPE250Ck17611664異丁橡膠220C16611060注: 假設導線的起始溫度為 30C絕緣材料起始溫度最終溫度導線的材料銅鋁鋼PVC160CEPRXLPE250Ck異丁橡膠220C待研究G3/ IX / 8施耐德培訓中心施耐德培訓中心接地裝置 保護線的截面積n 按照 IEC 364-543.1.1 附加條款計算的截面積q 表 54Ck 值用于以多芯電纜中的一芯作為保護線q 表 54Ek 值用于裸的保護線，在該處根據(jù)指出的溫度對鄰近的任何材料無損壞危險絕緣材料起始溫度最終溫度導線的材料銅鋁PVC70C160C11576EPRXLPE90C250

9、Ck14394異丁橡膠85C220C13489銅鋁鋁火災危險220C138150C91150C50條件導線的材料正常條件200C159200C105200C58可見到的和在限定的區(qū)域*500C228300C125500C82最高溫度k最高溫度k最高溫度k注: 假設導線的起始溫度 30C。* 只有當表中指出的溫度不會損害導線連接處的質量時，這些溫度才有效。G3/ IX / 9施耐德培訓中心施耐德培訓中心接地裝置 接地裝置n 總等電位聯(lián)結線 (364-5-547-1.1)6mm2 SPE 25mm2 (Cu)n 輔助等電位結線 (364-5-547-1.2)q 在兩個外露可導電部分之間的聯(lián)結線SL

10、S金屬結構管道，管網(wǎng)，)M1SPE1SLS =SPE2SLSM1SPE1M2SPE2q 在一外露可導電部分與一金屬的結構之間的聯(lián)結線如果 SPE1 SPE2 則 SLS = SPE1* 對于有機械防護的聯(lián)結線最小用 2.5mm2對于無機械防護的聯(lián)結線用與 4mm2 銅等效的導線圖 H1-64: 輔助等電位聯(lián)結外界影響外界影響 第第11章章G3/ IX / 11施耐德培訓中心施耐德培訓中心外界影響 外界影響n 根據(jù)國際標準 IEC 364-3 分級n 每個外界影響的條件用一組由二個字母和數(shù)字構成的標號來標志，如下所示:n 第一個字母表示外界影響的特征：o A - 環(huán)境，o B - 應用，o C

11、- 建筑物結構n 第二個字母級別特征：o A,o B,o C,等n 數(shù)目表示級別特征：o 1,o 2,o 3,等例如：代號例如：代號 AC2 是指321.2A - 環(huán)境，C - 海拔，2 海拔 2000m。G3/ IX / 12施耐德培訓中心施耐德培訓中心n 我公司外殼構成的防護等級按 IEC 529 推薦的 IP 代號來表示n IP 代號的組成部分及其意義o 下表列出 IP 代號的簡要說明n 當不需要說明特性數(shù)字時，可用字母 X 來代替 (如省去二個數(shù)字時用“XX”)外界影響 用外殼防護：IP 代號代號字母IP-組成部分數(shù)字或字母對防護設備的意義對人身防護的意義G3/ IX / 13施耐德培

12、訓中心施耐德培訓中心外界影響 用外殼防護：IP 代號第一個特征數(shù)字0123456防止固體異物進入 (不防護) 50mm 直徑 12,5mm 直徑 2,5mm 直徑 1,0mm 直徑防止灰塵密封防塵防止下列部位觸及殼內(nèi)危險部位:(不防護)手背手指工具電線電線電線第二個特征數(shù)字012345678防止水進入有受害作用 (不防護)重入滴水傾斜 (15滴水)水霧濺水噴水強勁噴水短時浸水長期浸水輔助字母 (任選)ABCD防止下列部位觸及殼內(nèi)危險部位:手背手指工具電線HMSW補充字母 (任選)輔助數(shù)據(jù)規(guī)定時:高壓設備在運行情況下作水試驗靜止情況下作水試驗氣候條件第第12章章防電擊保護防電擊保護G3/ IX

13、/ 15施耐德培訓中心施耐德培訓中心電擊 電流在人體中的效應n當超過 30mA 的電流流過人體的某部分時，如果不能在極短的時間內(nèi)切斷該電流，對人有嚴重危險。n必須依照相應的國家標準和法定的規(guī)章，實施的規(guī)范，官方的導則和通令，在低壓設備中必須設置防人身電擊保護。q IEC 60364q IEC 60479-1q IEC 60755q IEC 61008q IEC 61009q IEC 60947-2G3/ IX / 16施耐德培訓中心施耐德培訓中心電擊 電流在人體中的效應1無感知2感知3可恢復的效應: 肌肉收縮4不能恢復的效應C1: 無心室纖維性顫動C2: 5% 可能心室纖維性顫動動C3: 50

14、% 可能心室纖維性顫動流過電流的時間 t100005000200010005002001005020100,1 0,20,512510201005001000 2000 5000 10000mAms1234c1c2c3流過人體的電流 ISABG3/ IX / 17施耐德培訓中心施耐德培訓中心電擊 電流在人體中的效應帶域生理效應帶域 1 通常無反應帶域 2 通常無危險的生理效應帶域 3 通常對組織無危險，肌肉可能收縮而且呼吸困難，形成可恢復的損傷并且波及心臟搏動，包括心房顫動和心臟短時停止，而無心室纖維性顫動，癥狀隨電流強度的增大和時間的延長而加重帶域 4 除了帶域 3 的效應外，可能有心室纖維

15、性顫動，在曲線 C2 或然率約高達 5%，在曲線 C3 高達 50%，C3 曲線以外會大于 50%，隨著電流強度和時間的增加，會出現(xiàn)病態(tài)性生理效應，例如心臟停止，呼吸停止和嚴重的灼傷G3/ IX / 18施耐德培訓中心施耐德培訓中心E36913基本原理低壓接地系統(tǒng)低壓接地系統(tǒng)人身保護， 直接接觸定義定義n 人或家畜與帶電部分接觸所可能引起的電擊G3/ IX / 19施耐德培訓中心施耐德培訓中心電擊 保護直接接觸n 保護可以由以下構成:n 確保不能碰觸到帶電部件的預防性措施，它包括:q 將帶電部件絕緣q 將帶電部件安裝得觸不到n 使用安全超低壓 (25V)n 在不能用上述措施的某些特殊情況下，使

16、用附加保護裝置 (小于 30mA的高靈敏度漏電附件)q 裝設棚欄或外殼D25VBCAE30mAG3/ IX / 20施耐德培訓中心施耐德培訓中心E36915基本原理基本原理n 定義：人或家畜與故障引起帶電的裸露可導電部分接觸所可能引起的電擊人身保護人身保護, , 間接接觸間接接觸低壓接地系統(tǒng)低壓接地系統(tǒng)G3/ IX / 21施耐德培訓中心施耐德培訓中心電擊 保護間接接觸n 用自動切斷電源實現(xiàn)保護q 必須滿足以下兩個條件:1) 所有機座和能夠觸及的可導電部分必須互相連接并且接地。2) 在設備出現(xiàn)絕緣故障時，必須靠自動斷開設備中的故障部件來斷電。接觸電壓越高，必須越快斷開設備的故障部分,以避免對人

17、身產(chǎn)生危險影響。G3/ IX / 22施耐德培訓中心施耐德培訓中心n 無法采用自動切斷電源時q 采用超低壓q II 級絕緣裝置 q 放置設備觸不到或設置阻擋物q電氣隔離電擊 保護間接接觸G3/ IX / 23施耐德培訓中心施耐德培訓中心接地系統(tǒng) TT 型式n 絕緣故障的后果qTT 系統(tǒng)有一點直接接地，將裝置的外露可導電部分接地的接地極，它在電氣上與電力系統(tǒng)的接地級無關系統(tǒng)接地外露可導體部分Ra系統(tǒng)接地外露可導體部分L1L2L3RnRaPEL1L2L3RnPEG3/ IX / 24施耐德培訓中心施耐德培訓中心400V / 230VL1L2L3NId = 11,5ARu10 Rn10 Uo = 2

18、30 VUc # Ud = 115 VRc2000 E36892Ud接地系統(tǒng)技術接地系統(tǒng)技術TT 系統(tǒng)系統(tǒng)接地故障分析接地故障分析故障電流產(chǎn)生危險的接觸電壓n SCPD 不能消除這類故障低壓接地系統(tǒng)低壓接地系統(tǒng)SCPD25 A裸露可導電金屬部分負荷G3/ IX / 25施耐德培訓中心施耐德培訓中心E36894400V / 230VL1L2L3NId = 11,5ARu10 Rn10 Uo = 230 V接地系統(tǒng)技術接地系統(tǒng)技術TT 系統(tǒng)系統(tǒng)接地故障分析接地故障分析解決方案解決方案n 剩余電流檢測設備專為保護人身而設計n 不脫扣條件:UC max ULId x Ru UL低壓接地系統(tǒng)低壓接地系統(tǒng)

19、SCPD25 A裸露金屬導電部分負荷G3/ IX / 26施耐德培訓中心施耐德培訓中心接地系統(tǒng) TT 型式n RCD 的原理在無故障電路中流過電流互感器的電流在有接地故障的電路中流過電流互感器的電流負載N R Y BI1I2I3I4負載N R Y BI1I2I3I4IhI3I盜 = I1 + I2 + I3 + I4 = IhI盜 = I1 + I2 + I3 = 0I1I2I4I1I3I4I3I1I2I4I1I3I4IhG3/ IX / 27施耐德培訓中心施耐德培訓中心E37508M 檢測檢測差動繼電器測量測量獨立電壓供電斷路斷路TT系統(tǒng)相關裝置系統(tǒng)相關裝置n 輔助電源型剩余電流裝置輔助電源

20、型剩余電流裝置 (電子式電子式)o 檢測 測量 脫扣低壓接地系統(tǒng)低壓接地系統(tǒng)運行原理運行原理G3/ IX / 28施耐德培訓中心施耐德培訓中心接地系統(tǒng) TT 型式 (帶有中性線)n RCD 的靈敏度即脫扣動作電流 I n:q In:RaUtIf123NG3/ IX / 29施耐德培訓中心施耐德培訓中心n RCD (漏電附件) 的靈敏度即脫扣動作電流 I n:q In:接地系統(tǒng) TT 型式 (不帶有中性線)RaUtIf123G3/ IX / 30施耐德培訓中心施耐德培訓中心接地系統(tǒng) TT 型式特點n 靈敏度 (In) 是比 RCD 送出脫扣指令電流大的故障電流值q HSq MSq LSn 備注(

21、接地故障電流)動作值: abcG3/ IX / 31施耐德培訓中心施耐德培訓中心接地系統(tǒng) TT 型式ABn RCD 選擇性q 定律0.5 I n If 2 I n (B)TATB(total)G3/ IX / 32施耐德培訓中心施耐德培訓中心n 將規(guī)定的和任選的 RCD 設置在下列設備的正確位置q 設備互相連接接地接地系統(tǒng) TT 型式q 設備分開接地12RbRa1Ra2Rb12Ra1Ra2RN12RaRNRa12G3/ IX / 33施耐德培訓中心施耐德培訓中心n IEC 364-473.2.1 中性線保護q 如果是下列情況，對中性線不需要設過電流檢測:由電路的相線保護電器來保護中性線的短路時

22、在正常供電時在中性線可能流過的最大電流是明顯地小于中性線的載流量值接地系統(tǒng) TT 型式PEPhPhPhNSN=SPhPEPhPhPhNSNSPhPEPhPhPhN例外G3/ IX / 34施耐德培訓中心施耐德培訓中心接地系統(tǒng) TT 型式q UI = 25V 時最大分斷時間2550759011015023028050.480.300.250.180.120.050.025520.800.500.250.060.02q UI = 50V 時最大分斷時間接觸電壓4000.1* UO 值根據(jù) IEC 38 (1983): IEC 標準電壓TN 系統(tǒng)裝置額室電壓分斷時間UO*(V)(s)1200.352

23、300.22770.2400, 4800.055800.02G3/ IX / 49施耐德培訓中心施耐德培訓中心n 中性線保護n 一般規(guī)定 IEC 364-473-3.2.1q TNC 系統(tǒng)接地系統(tǒng) TN 系統(tǒng)q TNS 系統(tǒng)PENPhPhPhSN=SPhPEPhPhPhNSN 240q 120 240q 120q 式中 R = 起諧波發(fā)生源作用的工作設備，它們額定值 KVA 的算術和變壓器的額定值 變壓器的阻抗例如，1000kVA 變壓器，阻抗 4.75%Psc = = 21025kVAPscRPscRPscRPsc =1000 x 1004.75G3/ IX / 91施耐德培訓中心施耐德培訓中心功率因數(shù)改善 防止電容器過載的方法n 諧波含