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文檔簡介

第三章間接接觸電擊防護(hù)按照IEC(國際電工委員會)以及GB50054-95《低壓配電設(shè)計規(guī)范》規(guī)定,低壓供電系統(tǒng)的接地型式按配電系統(tǒng)和電氣設(shè)備不同的接地組合分類。其一般由兩個字母組成,必要時可加后續(xù)字母,其共有五種型式:IT系統(tǒng)TT系統(tǒng)TN系統(tǒng)

(TN-S系統(tǒng)

TN-C系統(tǒng)

TN-C-S系統(tǒng))第三章間接接觸電擊防護(hù)按照IEC(國際電工委員會)以及G其中第一個字母表示電源側(cè)(配電變壓器或發(fā)電機(jī))接地方式:T表示直接接地;I表示不接地或通過大阻抗接地。其中第二個字母表示電氣設(shè)備外露導(dǎo)電部分接地方式:T表示獨(dú)立于電源接地點(diǎn)的直接接地;N表示直接與電源系統(tǒng)接地點(diǎn)。后續(xù)字母表示中性線與保護(hù)線的關(guān)系:C表示中性線與保護(hù)線合并為一根導(dǎo)體;S是表示中性線與保護(hù)線分開為兩根相互獨(dú)立的導(dǎo)體。其中第一個字母表示電源側(cè)(配電變壓器或發(fā)電機(jī))接地方式:T表接地的概念所謂接地,就是講設(shè)備的某一部分經(jīng)接地裝置與大地緊密連接起來。接地的分類正常接地和故障接地正常接地分為工作接地和安全接地工作接地:正常情況下有電流流過,利用大地代替導(dǎo)線的接地,以及正常情況下沒有或只有很小不平衡電流流過,用以維持系統(tǒng)安全運(yùn)行的接地。接地的概念安全接地時正常情況下沒有電流流過的起防止事故作用的接地,如防止觸電的保護(hù)接地、防雷接地等。故障接地時指帶電體與大地之間的意外連接,如接地短路等。安全接地時正常情況下沒有電流流過的起防止事故作用的接地,如防接地電流和接地短路電流凡從接地點(diǎn)流入地下的電流即屬于接地電流。系統(tǒng)一相接地可能導(dǎo)致系統(tǒng)發(fā)生短路,這時的接地電流叫做接地短路電流。在高壓系統(tǒng)中,接地短路電流可能很大,接地短路電流500A及以下的稱小電流接地系統(tǒng);接地短路電流500A以上的稱大電流接地系統(tǒng)。接地電流和接地短路電流2023/1/3河南理工大學(xué)電力工程系6電氣設(shè)備發(fā)生單相碰殼,接地電流經(jīng)接地極入地后,向四周流散,形成地中電流。距接地極越近,電流通過土壤的導(dǎo)電面積越小,反之越大。在電流擴(kuò)散的方向上選同長的一段,可見距接地極越近,半球面表面積越小,電阻較大;越遠(yuǎn)的地方,電阻越小。離接地極20m以外的地方,土壤電阻很小,近似認(rèn)為零。2022/12/29河南理工大學(xué)電力工程系6電氣設(shè)備發(fā)生單相2023/1/3河南理工大學(xué)電力工程系7電流通過電阻時產(chǎn)生壓降,距接地極越近的地方,單位長度上的電壓降越大;反之也就越小。在20m以外的土壤中,幾乎沒有電壓降,因而認(rèn)為該處的電位為零,即通常所說的電氣上的“地”。接地回路中任何一點(diǎn)對“地”的電位差稱為對地電壓。2022/12/29河南理工大學(xué)電力工程系7電流通過電阻時產(chǎn)接地極附近土壤中的電位分布曲線如圖

接地極附近土壤中的電位分布曲線如圖2023/1/3河南理工大學(xué)電力工程系9接地極的對地電壓與經(jīng)接地極流入地中的接地電流之比稱為接地極的流散電阻;電氣設(shè)備接地部分的對地電壓與接地電流之比稱為接地裝置的接地電阻,它等于接地線的電阻與接地極的流散電阻之和。因?yàn)榻拥鼐€的電阻很小,可略去不計,故一般認(rèn)為接地電阻等于流散電阻。

2022/12/29河南理工大學(xué)電力工程系9接地極的對地電壓2023/1/3河南理工大學(xué)電力工程系10跨步電壓的概念:當(dāng)接地極有電流流過時,在離接地極20m的圓內(nèi),地面上具有不同的電位分布。當(dāng)人的兩腳站在這種帶有不同電位的地面時,兩腳間的電位差叫做跨步電壓。在計算時,一般取步距0.8m,即取0.8m間的電位差為跨步電壓。由圖可知,距接地極越近,跨步電壓越大,反之越小。2022/12/29河南理工大學(xué)電力工程系10跨步電壓的概念接觸電動勢是指接地電流自接地體流散,在大地表面形成不同電位時,設(shè)備外殼與水平距離0.8m處之間的電位差。接觸電壓是指加于人體某兩點(diǎn)之間的電壓。接觸電動勢是指接地電流自接地體流散,在大地表面形成不同電位時1IT系統(tǒng)IT系統(tǒng)定義

I表示電源側(cè)沒有工作接地,或經(jīng)過高阻抗接地。第二個字母T表示負(fù)載側(cè)電氣設(shè)備進(jìn)行接地保護(hù),如圖所示。1IT系統(tǒng)IT系統(tǒng)定義IT系統(tǒng)安全原理:IT系統(tǒng)安全原理:上圖(a)所示的在不接地配電網(wǎng)中,當(dāng)一相碰殼時,接地電流通過人體和配電網(wǎng)對地絕緣阻抗構(gòu)成回路。

如各相對地絕緣阻抗對稱,即

則運(yùn)用戴維南定理可以比較簡單地求出人體承受電壓和流經(jīng)人體的電流。

運(yùn)用戴維南定理可得到上圖(b)所示等值電路。等值電路中的電動勢為網(wǎng)絡(luò)二端開路電壓,即沒有人觸電時該相對地電壓。

上圖(a)所示的在不接地配電網(wǎng)中,當(dāng)一相碰殼

因?yàn)閷ΨQ,該電壓即相電壓該阻抗為根據(jù)等值電路不難求得人體承受的電壓和流過人體的電流分別為:

(3.1)因?yàn)閷ΨQ,該電壓即相電壓該阻抗為

(3.2)式中:---相電壓;---人體電壓和人體電流;---人體電阻;---各相對地絕緣阻抗。第三章-(修改)間接接觸電擊防護(hù)分析課件絕緣阻抗是絕緣電阻R和分布電容C的并聯(lián)阻抗。對于對地絕緣電阻較低,對地分布電容又很小的情況,由于絕緣電阻中的容抗比電阻大得多,可以不考慮電容。這時可簡化得到人體電壓和人體電流分別為:

(3.3)

(3.4)

絕緣阻抗是絕緣電阻R和分布電容C的并聯(lián)阻

對于對地分布電容較大,對地絕緣電阻很高的情況下,由于絕緣阻抗中的電阻比容抗大得多,可以不考慮電阻。這時也可化簡復(fù)數(shù)運(yùn)算,求得人體電壓和人體電流分別為:

(3.5)對于對地分布電容較大,對地絕緣電阻很高的情

(3.6)

由以上個事可得,在不接地配電網(wǎng)中,單相電擊的危險性決定于配電網(wǎng)電壓、配電網(wǎng)對地絕緣電阻和人體電阻等因素

IT系統(tǒng)是否滿足間接接觸電擊防護(hù)要求,須考慮多種因素:對系統(tǒng)而言:電網(wǎng)電壓、電網(wǎng)對地絕緣阻抗對人身而言:人體電阻對設(shè)備而言:接地電阻上述條件往往不滿足觸電防護(hù)要求,故還應(yīng)符合絕緣監(jiān)視過電壓防護(hù)等電位聯(lián)結(jié)等條件IT系統(tǒng)安全條件:IT系統(tǒng)是否滿足間接接觸電擊防護(hù)要求,須考慮多種因素:IT系IT系統(tǒng)絕緣監(jiān)測1.無源測量(1)正常時相對地導(dǎo)納(2)接入附加電導(dǎo)Gg時的每相對地導(dǎo)納Yg

IgVAAgL1220VNSB1SA1SB2UI(Ug)GgIT系統(tǒng)絕緣監(jiān)測1.無源測量IgVAAgL1220VNSB2.有源測量

NT1L1L2L3mAVR1R2R3R/3Z1Z2Z3Z/3U2U2T2U1II2.有源測量NT1L1L2L3mAVR1R2R3R/3Z1保護(hù)接地網(wǎng)(1)消除異相碰殼觸電危險

(2)因并聯(lián)支路多而總的RE降低

IEM2NTL1L2L3M1①⑦⑥②③④⑤RE1RE2保護(hù)接地網(wǎng)(1)消除異相碰殼觸電危險IEM2NTL1L2IT系統(tǒng)安全評價:

供電的可靠性高

IT方式供電系統(tǒng)在供電距離不是很長時、對地電容不大情況下,安全性好。如果供電距離很長,供電線路對大地的分布電容就不能忽視了,此時會增加觸電危險性。抑制過電壓能力差。單相接地時,由于短路電流較小,不易檢測出故障,保護(hù)裝置可能不動作。單相接地時,另兩相電壓升高,對絕緣不利,可能會損壞設(shè)備,且增加觸電危險。IT系統(tǒng)安全評價:

供電的可靠性高

IT適用范圍:供電連續(xù)性要求較高,如應(yīng)急電源、醫(yī)院手術(shù)室、地下礦井、電力煉鋼等。IT適用范圍:供電連續(xù)性要求較高,如應(yīng)急電源、醫(yī)院手術(shù)室、地2TT系統(tǒng)TT系統(tǒng)定義:TT系統(tǒng)是指電源中性點(diǎn)直接接地,電氣設(shè)備的外露導(dǎo)電部分用PE線接到接地極(此接地極與中性點(diǎn)接地沒有電氣聯(lián)系)。第一個符號T表示電力系統(tǒng)中性點(diǎn)直接接地;第二個符號T表示負(fù)載設(shè)備外露金屬導(dǎo)電部分與大地直接聯(lián)接,而與系統(tǒng)如何接地?zé)o關(guān)。在TT系統(tǒng)中負(fù)載的所有接地均稱為保護(hù)接地。2TT系統(tǒng)TT系統(tǒng)定義:TT系統(tǒng)TT系統(tǒng)TT系統(tǒng)安全原理:TT系統(tǒng)安全原理:TT系統(tǒng)安全評價:1)當(dāng)電氣設(shè)備的金屬外殼帶電(相線碰殼或設(shè)備絕緣損壞而漏電)時,由于有接地保護(hù),可以大大減少觸電的危險性。但是,低壓斷路器(自動開關(guān))不一定能跳閘,造成漏電設(shè)備的外殼對地電壓高于安全電壓,屬于危險電壓。2)當(dāng)漏電電流比較小時,即使有熔斷器也不一定能熔斷,所以還需要漏電保護(hù)器作保護(hù),困此TT系統(tǒng)難以推廣。3)TT系統(tǒng)接地裝置耗用鋼材多,而且難以回收、費(fèi)工時、費(fèi)料。TT系統(tǒng)安全評價:1)當(dāng)電氣設(shè)備的金屬外殼帶電(相線碰殼或設(shè)現(xiàn)在有的建筑單位是采用TT系統(tǒng),施工單位借用其電源作臨時用電時,應(yīng)用一條專用保護(hù)線,以減少需接地裝置鋼材用量,如下圖所示。圖中點(diǎn)畫線框內(nèi)是施工用電總配電箱,把新增加的專用保護(hù)線PE線和工作零線N分開,其特點(diǎn)是:①共用接地線與工作零線沒有電的聯(lián)系;②正常運(yùn)行時,工作零線可以有電流,而專用保護(hù)線沒有電流;現(xiàn)在有的建筑單位是采用TT系統(tǒng),施工單位借用其電源作臨時第三章-(修改)間接接觸電擊防護(hù)分析課件TT系統(tǒng)適用范圍:分散住宅或農(nóng)村用戶宜采用TT系統(tǒng)。建筑施工現(xiàn)場宜采用TT系統(tǒng)。城市公共用電.TT系統(tǒng)適用范圍:分散住宅或農(nóng)村用戶宜采用TT系統(tǒng)。3TN系統(tǒng)TN系統(tǒng)定義:

TN系統(tǒng)是將電氣設(shè)備的金屬外殼與保護(hù)零線相接的保護(hù)系統(tǒng),稱作接零保護(hù)系統(tǒng),用TN表示。TN系統(tǒng)中的字母N表示電氣設(shè)備在正常情況下不帶電的金屬部分與配電網(wǎng)中性點(diǎn)之間金屬性的連接,亦即與配電網(wǎng)保護(hù)零線(保護(hù)導(dǎo)體)的緊密連接。3TN系統(tǒng)TN系統(tǒng)定義:TN系統(tǒng)的類別TN系統(tǒng)根據(jù)電氣設(shè)備外露導(dǎo)電部分與系統(tǒng)連接的不同方式又可分三類:即TN—C系統(tǒng)、TN—S系統(tǒng)、TN—C—S系統(tǒng)。如圖所示。TN-S系統(tǒng)的保護(hù)零線是與工作零線完全分開的;TN-C-S系統(tǒng)干線部分的前一部分保護(hù)零線是與工作零線共用的;TN-C系統(tǒng)的干線部分保護(hù)零線是與工作零線完全共用的。TN系統(tǒng)的類別TN系統(tǒng)根據(jù)電氣設(shè)備外露導(dǎo)電部分與系統(tǒng)連接的不(a)TN-S系統(tǒng)(b)TN-C-S系統(tǒng)(c)TN-C系統(tǒng)

(a)TN-S系統(tǒng)(b)TN-C-S系統(tǒng)(c)TN-CTN系統(tǒng)的安全原理TN系統(tǒng)的安全原理是當(dāng)故障使電氣設(shè)備金屬外殼帶電時,形成相線和零線短路,回路電阻小,電流大,能使熔絲迅速熔斷或保護(hù)裝置動作切斷電源。TN系統(tǒng)的安全原理TN系統(tǒng)的安全原理是當(dāng)故障使電氣設(shè)備金屬外保護(hù)接零原理圖(a)原理圖(b)等效電路保護(hù)接零原理圖1.保護(hù)接零的作用地面低壓380/220V采用三相四線制供電系統(tǒng),由于使用廣泛,并帶有生活、照明等負(fù)荷,發(fā)生人身觸電的幾率較高。這種供電系統(tǒng),采用變壓器中性點(diǎn)直接接地的運(yùn)行方式,其接地的中性點(diǎn)叫零點(diǎn),由零點(diǎn)引出的線或接地的中性線叫零線。保護(hù)接零,就是把電氣設(shè)備正常情況下不帶電的金屬部分與電網(wǎng)的零線作電氣連接的保護(hù)措施。1.保護(hù)接零的作用保護(hù)接零電氣示意圖保護(hù)接零電氣示意圖保護(hù)接零的目的:保證人身安全,防止發(fā)生觸電傷亡事故。當(dāng)電氣設(shè)備發(fā)生一相碰殼故障時,則通過設(shè)備外殼造成相線對零線的單相短路,電流超出正常工作電流許多倍,能使線路上的過流保護(hù)裝置迅速動作,限制了故障存在的時間,減少觸電幾率。此時,如果在電源被切斷之前恰有人觸及該漏電設(shè)備外殼,可利用保護(hù)接零的分流作用,減少人身觸電電流,降低接觸電壓,以保證人員的安全。保護(hù)接零的目的:保證人身安全,防止發(fā)生觸電傷亡事故。當(dāng)電氣設(shè)TN系統(tǒng)重復(fù)接地2.重復(fù)接地沿零線把一點(diǎn)或多點(diǎn)再次接地,成為重復(fù)接地。重復(fù)接地的作用:進(jìn)一步降低發(fā)生單相碰殼接地短路時人體的接觸電壓,并可減少零線斷線時漏電設(shè)備外殼的對地電壓。

TN系統(tǒng)重復(fù)接地2.重復(fù)接地如圖所示,未采用重復(fù)接地時,當(dāng)電氣設(shè)備發(fā)生單相碰殼時,故障點(diǎn)以后的零線上電壓為1/2相電壓(設(shè)零線與相線同材質(zhì)同截面)。

如圖所示,未采用重復(fù)接地時,當(dāng)電氣設(shè)備發(fā)生單相碰殼時,故障點(diǎn)如圖所示,采用重復(fù)接地后,如果工作接地電阻與重復(fù)接地電阻相等,相線截面與零線截面也相等,則接觸電壓僅為1/4相電壓,

如圖所示,采用重復(fù)接地后,如果工作接地電阻與重復(fù)接地電阻相等在無重復(fù)接地時,若零線斷線并發(fā)生一相碰殼,則斷電以后的零線上及其它接零外殼上,將出現(xiàn)接近相電壓值的對地電壓。在有重復(fù)接地后,相電壓V降落在重復(fù)接地電阻及中性點(diǎn)接地電阻上在無重復(fù)接地時,若零線斷線并發(fā)生一相碰殼,則斷電以后的零線上在供電系統(tǒng)中,應(yīng)盡量避免零線斷線事故的發(fā)生,在三相四線制供電系統(tǒng)的零線上,一般不允許裝設(shè)熔斷器。

在供電系統(tǒng)中,應(yīng)盡量避免零線斷線事故的發(fā)生,在三相四線制供電TN系統(tǒng)安全評價:一旦設(shè)備出現(xiàn)外殼帶電,接零保護(hù)系統(tǒng)能將漏電電流上升為短路電流,這個電流很大,是TT系統(tǒng)的數(shù)倍,熔斷器的熔絲會熔斷,低壓斷路器的脫扣器會立即動作而跳閘,使故障設(shè)備斷電,比較安全。TN系統(tǒng)節(jié)省材料、工時,在我國和其他許多國家廣泛得到應(yīng)用,可見比TT系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)多。TN系統(tǒng)對漏電設(shè)備起一定降壓作用。TN系統(tǒng)安全評價:一旦設(shè)備出現(xiàn)外殼帶電,接零保護(hù)系統(tǒng)能將漏電TN-S供電系統(tǒng)的安全評價:TN-S

TN-S供電系統(tǒng)的安全評價:TN-STN-S供電系統(tǒng)的安全評價:工作零線只用作單相照明負(fù)載回路。系統(tǒng)正常運(yùn)行時,專用保護(hù)線上沒有電流,只是工作零線上有不平衡電流。PE線對地沒有電壓,所以電氣設(shè)備金屬外殼接零保護(hù)是接在專用的保護(hù)線PE上,安全可靠。當(dāng)N線斷線,若此時三相負(fù)荷不平衡,中性點(diǎn)電位升高,PE線也無電位。TN-S供電系統(tǒng)的安全評價:工作零線只用作單相照明負(fù)載回路TN-S供電系統(tǒng)的安全評價:專用保護(hù)線PE不許斷線,禁止接入熔斷器或漏電開關(guān)等。禁止TN-S系統(tǒng)有保護(hù)接地(即禁止TT、TN混用)TN-S供電系統(tǒng)的安全評價:專用保護(hù)線PE不許斷線,禁TN-C供電系統(tǒng)的安全評價:TN-CTN-C供電系統(tǒng)的安全評價:TN-CTN-C供電系統(tǒng)的安全評價:特點(diǎn):電源變壓器中性點(diǎn)接地,保護(hù)零線(PE)與工作零線(N)共用。它是利用中性點(diǎn)接地系統(tǒng)的中性線(零線)作為故障電流的回流導(dǎo)線,當(dāng)電氣設(shè)備相線碰殼,故障電流經(jīng)零線回到中性點(diǎn),由于短路電流大,因此可采用過電流保護(hù)器切斷電源。TN—C系統(tǒng)一般采用零序電流保護(hù);

TN-C供電系統(tǒng)的安全評價:特點(diǎn):電源變壓器中性點(diǎn)接地,保TN—C系統(tǒng)適用于三相負(fù)荷基本平衡場合,如果三相負(fù)荷不平衡,則PEN線中有不平衡電流,再加一些負(fù)荷設(shè)備引起的諧波電流也會注入PEN,從而中性線N帶電,且極有可能高于50V,它不但使設(shè)備機(jī)殼帶電,對人身造成不安全。TN—C系統(tǒng)應(yīng)將PEN線重復(fù)接地,其作用是當(dāng)接零的設(shè)備發(fā)生相與外殼接觸時,可以有效地降低零線對地電壓。TN—C系統(tǒng)適用于三相負(fù)荷基本平衡場合,如果三相負(fù)荷不平衡,TN—C—S系統(tǒng)安全評價TN-C-S

TN—C—S系統(tǒng)安全評價TN-C-STN—C—S系統(tǒng)安全評價它由兩個接地系統(tǒng)組成,第一部分是TN—C系統(tǒng),第二部分是TN—S系統(tǒng),其分界面在N線與PE線的連接點(diǎn)。分開以后,N線應(yīng)對地絕緣。為了防止分開后的PE線與N線混淆,應(yīng)按國標(biāo)GB7947-87的規(guī)定,給PE線和PEN線涂以黃綠相間的色標(biāo),給N線涂以淺藍(lán)色色標(biāo)。當(dāng)電氣設(shè)備發(fā)生單相碰殼時,同TN—S系統(tǒng);

當(dāng)N線斷開,故障同TN—C系統(tǒng);

TN—C—S系統(tǒng)中PEN應(yīng)重復(fù)接地,而N線不宜重復(fù)接地。TN—C—S系統(tǒng)安全評價它由兩個接地系統(tǒng)組成,第一部分是TN工作零線N與專用保護(hù)線PE相聯(lián)通,線路不平衡電流比較大時,電氣設(shè)備的接零保護(hù)受到零線電位的影響。但后面PE線上沒有電流,即該段導(dǎo)線上沒有電壓降,因此,TN-C-S系統(tǒng)可以降低電動機(jī)外殼對地的電壓,然而又不能完全消除這個電壓,這個電壓的大小取決于PEN線的負(fù)載不平衡的情況及PEN這段線路的長度。負(fù)載越不平衡,PEN線又很長時,設(shè)備外殼對地電壓偏移就越大。所以要求負(fù)載不平衡電流不能太大,而且在PE線上應(yīng)作重復(fù)接地。

工作零線N與專用保護(hù)線PE相聯(lián)通,線路不平衡電流比較對PE線除了在總箱處必須和N線相接以外,其他各分箱處均不得把N線和PE線相聯(lián),PE線上不許安裝開關(guān)和熔斷器,也不得用大顧兼作PE線。

通過上述分析,TN-C-S供電系統(tǒng)是在TN-C系統(tǒng)上臨時變通的作法。當(dāng)三相電力變壓器工作接地情況良好、三相負(fù)載比較平衡時,TN-C-S系統(tǒng)在施工用電實(shí)踐中效果還是可行的。但是,在三相負(fù)載不平衡、建筑施工工地有專用的電力變壓器時,必須采用TN-S方式供電系統(tǒng)。對PE線除了在總箱處必須和N線相接以外,其他各分箱處TN系統(tǒng)速斷保護(hù)元件接零系統(tǒng)中的短路保護(hù)元件不僅僅是保護(hù)設(shè)備和線路,而且是防止間接接觸電擊的主要單元。利用線路的過電流保護(hù)空氣斷路器熔斷器TN系統(tǒng)速斷保護(hù)元件接零系統(tǒng)中的短路保護(hù)元件不僅僅是保護(hù)設(shè)采用漏電保護(hù)

保護(hù)人體觸電不發(fā)生心室纖維顫動的界限值30mA·s。當(dāng)過電流保護(hù)裝置不能滿足切除故障的時間時,采用漏電保護(hù)。

對住宅用電設(shè)備的漏電保護(hù):在干燥的場所,可選用漏電動作電流為220mA,動作時間為0.1s。對潮濕等潮濕,可選用漏電動作電流為30mA、10mA、6mA的快速漏電保護(hù)器。采用漏電保護(hù)TN供電系統(tǒng)的適用范圍:TN-S方式供電系統(tǒng)安全可靠,適用于防電擊要求高,爆炸和有火災(zāi)危險場所,如工業(yè)與民用建筑等低壓供電系統(tǒng)。TN-C-S系統(tǒng)宜用于廠內(nèi)設(shè)有總變電站,廠內(nèi)低壓配電的場所及民用樓房。TN-C系統(tǒng)可用于無爆炸危險、火災(zāi)危險性不大、用電設(shè)備較少、用電線路簡單且安全條件較好的場所。TN供電系統(tǒng)的適用范圍:TN-S方式供電系統(tǒng)安全可靠,適第五節(jié)保護(hù)導(dǎo)體1保護(hù)導(dǎo)體概念:組成:保護(hù)導(dǎo)體包括保護(hù)接地線、保護(hù)接零線和等電位聯(lián)結(jié)線。安全性:保護(hù)導(dǎo)體斷開或缺陷除可能導(dǎo)致觸電事故外,還可能導(dǎo)致電氣火災(zāi)和設(shè)備損壞。因此,必須保證保護(hù)導(dǎo)體的可靠性。原則:防保護(hù)導(dǎo)體斷開引發(fā)事故。分類:

人工保護(hù)導(dǎo)體---導(dǎo)電性好,不易損壞自然保護(hù)導(dǎo)體---方便、可靠;節(jié)約成本,減少接地體電阻第五節(jié)保護(hù)導(dǎo)體1保護(hù)導(dǎo)體概念:2保護(hù)導(dǎo)體的截面積為滿足導(dǎo)電能力、熱穩(wěn)定、機(jī)械穩(wěn)定性、耐化學(xué)腐蝕要求,保護(hù)導(dǎo)體必須有足夠的截面積。當(dāng)保護(hù)線與相線材料相同時,保護(hù)線可以直接按下表選取,如果保護(hù)線與相線材料不同,可按相應(yīng)的阻抗關(guān)系考慮。SL/mm2SPE/mm2SL≤16SL16<SL≤3516SL>35SL/22保護(hù)導(dǎo)體的截面積SL/mm2SPE/mm2SL≤16S

兼作工作零線的保護(hù)零線的PEN線的最小截面積除應(yīng)滿足不平衡電流的導(dǎo)電要求外,還應(yīng)滿足保護(hù)接零可靠性的要求。為此,要求銅質(zhì)PEN線截面積不得小于10mm2,鋁質(zhì)的不得小于16mm2,如系電纜芯線,則不得小于4mm2。兼作工作零線的保護(hù)零線的PEN線的最小截面積除應(yīng)滿足不平3等電位聯(lián)結(jié)等電位聯(lián)結(jié)指保護(hù)導(dǎo)體與建筑物的金屬結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)用的金屬裝備以及允許用作保護(hù)線的金屬管道等用于其他目的的不帶電導(dǎo)體之間的聯(lián)結(jié)(包括IT系統(tǒng)和TT系統(tǒng)中各用電設(shè)備金屬外殼之間的聯(lián)結(jié))。作用:通過等電位聯(lián)結(jié)可以實(shí)現(xiàn)等電位環(huán)境。等電位環(huán)境內(nèi)可能的接觸電壓和跨步電壓應(yīng)限制在安全范圍內(nèi)。

3等電位聯(lián)結(jié)等電位聯(lián)結(jié)指保護(hù)導(dǎo)體與建筑物的金屬結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)用4

相-零回路檢測dc>>cbRV>>RPU=UM+UR比較二式得:UM=Udc+UbN

TMV~ANUMIMIMUab=UabCSURRPIMbdUCIL4相-零回路檢測dc>>cbTMV~ANUMIMIM第六節(jié)接地裝置接地裝置是接地體(極

)和接地線的總稱。運(yùn)行中電氣設(shè)備的接地裝置應(yīng)當(dāng)始終保持良好狀態(tài)。分類:

自然接地體

人工接地體第六節(jié)接地裝置接地裝置是接地體(極)和接地線的總稱。運(yùn)1自然接地體和人工接地體自然接地體是用于其他目的,且與土壤保持緊密接觸的金屬導(dǎo)體。利用自然接地體不但可以節(jié)省鋼材和施工費(fèi)用,還可以降低接地電阻和等化地面及設(shè)備間的電位。如果有條件,應(yīng)當(dāng)優(yōu)先利用自然接地體。人工接地體可采用鋼管、角鋼、圓鋼或廢鋼鐵等材料制成。人工接地體宜采用垂直接地體,多巖石地區(qū)可采用水平接地體。1自然接地體和人工接地體自然接地體是用于其他目的,且與土壤變電所經(jīng)常采用以水平接地體為主的復(fù)合接地體,即人工接地網(wǎng)。復(fù)合接地體的外緣應(yīng)閉合,并做成圓弧形。為了保證足夠的機(jī)械強(qiáng)度,并考慮到防腐蝕的要求,鋼質(zhì)接地體的最小尺寸見表

3-9。電力線路桿塔接地體引出線應(yīng)鍍鋅,截面積不得小于50mm2。變電所經(jīng)常采用以水平接地體為主的復(fù)合接地體,即人工接地網(wǎng)。復(fù)2接地線交流電氣設(shè)備應(yīng)優(yōu)先利用自然導(dǎo)體作接地線。在非爆炸危險環(huán)境,如自然接地線有足夠的截面積,可不再另行敷設(shè)人工接地線。車間電氣設(shè)備較多時分為:接地干線、接地支線.各電氣設(shè)備的接地支線應(yīng)單獨(dú)與接地干線或接地體相連,不應(yīng)串聯(lián)連接。接地線的涂色和標(biāo)志應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)。非經(jīng)允許,接地線不得作其他電氣回路使用。2接地線交流電氣設(shè)備應(yīng)優(yōu)先利用自然導(dǎo)體作接地線。在非爆炸材料種類銅/mm2鋁/mm2明設(shè)的裸導(dǎo)線46絕緣導(dǎo)線1.52.5電纜接地芯或與相線包在同一保護(hù)套內(nèi)的多芯導(dǎo)線的接地芯1.01.5

低壓電氣設(shè)備外露銅、鋁接地線截面積接地線的截面要求(見下表)材料種類銅/mm2鋁/mm2明設(shè)的裸導(dǎo)線46絕緣導(dǎo)線1.523接地電阻接地體對無窮遠(yuǎn)處零電位面之間的電壓U與通過接地體泄入大地的電流I之比值R=R1+R2+R3+R4≈R4接地體本身電阻引下線電阻接地體與土壤接觸電阻接地體至零電位之間土壤電阻3接地電阻接地體對無窮遠(yuǎn)處零電位面之間的電壓U與R=R1+a垂直接地體a垂直接地體多根垂直接地體并聯(lián)利用系數(shù)η≤12根并聯(lián)η=0.96根并聯(lián)η=0.7多根垂直接地體并聯(lián)利用系數(shù)η≤12根并聯(lián)η=0.96根并聯(lián)b.水平接地體形狀系數(shù)b.水平接地體形狀系數(shù)c.桿塔的鋼筋混凝土基礎(chǔ)自然接地電阻桿塔自然接地電阻估算值桿塔型式鋼筋混凝土桿鐵塔單桿雙桿有3~4根拉線的單雙桿單柱式門型

工頻自然接地電阻()0.30.20.10.10.06c.桿塔的鋼筋混凝土基礎(chǔ)自然接地電阻桿塔自然接地電阻估算值d.變電站的地網(wǎng)d.變電站的地網(wǎng)材料種類地上地下室內(nèi)室外交流直流圓鋼直徑/mm681012扁鋼截面/mm260100100100厚度/mm3446角鋼厚度/mm2.02.54.06.O鋼管管壁厚度/mm2.52.53.54.5材料種類地上地下室內(nèi)室外交流直流圓鋼直徑/mm681012扁4大地的導(dǎo)電特性土壤電阻率大地的導(dǎo)電方式:電子導(dǎo)電和離子導(dǎo)電,因此,干燥的土壤或純凈的水是不導(dǎo)電或?qū)щ娔芰懿畹耐寥离娮杪实拇笮≈饕Q于土壤中導(dǎo)電粒子的濃度和土壤的含水量。也就是說,土壤中所含導(dǎo)電離子濃度越高,土壤的導(dǎo)電性就越好,電阻率就越小。4大地的導(dǎo)電特性土壤電阻率影響土壤電阻率的因素土壤種類土壤含水量土壤溫度化學(xué)成分土壤物理性質(zhì)季節(jié)影響影響土壤電阻率的因素5降低接地電阻的施工法高土嚷電阻率地區(qū)外引接地法。將接地體引至附近的水井、泉眼、水溝、河邊、水庫邊、大樹下等土壤電阻率較低的地方,或者敷設(shè)水下接地網(wǎng),以降低接地電阻。外引接地裝置應(yīng)避開人行道,以防跨步電壓電擊;穿過公路的外引線,埋設(shè)深度不應(yīng)小于

0.8m。5降低接地電阻的施工法高土嚷電阻率地區(qū)

接地體延長法。延長水平接地體,增加其與土壤的接觸面積,可以降低接地電阻。深埋法。如果周圍土壤電阻率不均勻,可在土壤電阻率較低的地方深埋接地體以減小接地電阻?;瘜W(xué)處理法。這種方法是在接地周圍置換或加入低電阻率的固體或液體材料,以降低流散電阻。換土法。這是指給接地坑內(nèi)換上低電阻土壤以降低接地電阻的方法。

凍土地區(qū)將接地體敷設(shè)在融化地帶或融化地帶的水池、水坑中;敷設(shè)深鉆式接地體,或充分利用井管或其他深埋在地下的金屬構(gòu)件作接地體;在房屋融化盤內(nèi)敷設(shè)接地體;除深埋式接地體外,再敷設(shè)深度為0.5m的延長接地體,以便在夏季地層表面化凍時起流散作用;在接地體周圍人工處理土壤,以降低凍結(jié)溫度和土壤電阻率。凍土地區(qū)將接地體敷設(shè)在融化地帶或融化地帶的水池、水坑中;6接地測量、檢查和維護(hù)測量方法檢查、維護(hù)內(nèi)容定期檢查周期

6接地測量、檢查和維護(hù)測量方法1.地面某電動機(jī)由三相四線制TN電網(wǎng)供電,線路電壓為380V,如右圖所示,電動機(jī)外殼已接零,并設(shè)有重復(fù)接地裝置。已知相線與零線截面相等,即SL=SPE,且有RL=RPE=1Ω,RN=3Ω

,RS=5Ω

。當(dāng)A相發(fā)生單相碰殼而人又觸及外殼時,求此時的人身觸電電流。(設(shè)在該地面上人體電阻RP=2000Ω

)2.在三相四線制低壓TN電網(wǎng)中,為什么不能部分設(shè)備采用保護(hù)接地,部分設(shè)備采用保護(hù)接零的安全措施?3.保護(hù)接零與保護(hù)接地的區(qū)別是什么?有何相同之處?

NL1L2L3RNRLRPERSRP習(xí)題1.地面某電動機(jī)由三相四線制NL1L2L3RNRLRPERS第三章間接接觸電擊防護(hù)按照IEC(國際電工委員會)以及GB50054-95《低壓配電設(shè)計規(guī)范》規(guī)定,低壓供電系統(tǒng)的接地型式按配電系統(tǒng)和電氣設(shè)備不同的接地組合分類。其一般由兩個字母組成,必要時可加后續(xù)字母,其共有五種型式:IT系統(tǒng)TT系統(tǒng)TN系統(tǒng)

(TN-S系統(tǒng)

TN-C系統(tǒng)

TN-C-S系統(tǒng))第三章間接接觸電擊防護(hù)按照IEC(國際電工委員會)以及G其中第一個字母表示電源側(cè)(配電變壓器或發(fā)電機(jī))接地方式:T表示直接接地;I表示不接地或通過大阻抗接地。其中第二個字母表示電氣設(shè)備外露導(dǎo)電部分接地方式:T表示獨(dú)立于電源接地點(diǎn)的直接接地;N表示直接與電源系統(tǒng)接地點(diǎn)。后續(xù)字母表示中性線與保護(hù)線的關(guān)系:C表示中性線與保護(hù)線合并為一根導(dǎo)體;S是表示中性線與保護(hù)線分開為兩根相互獨(dú)立的導(dǎo)體。其中第一個字母表示電源側(cè)(配電變壓器或發(fā)電機(jī))接地方式:T表接地的概念所謂接地,就是講設(shè)備的某一部分經(jīng)接地裝置與大地緊密連接起來。接地的分類正常接地和故障接地正常接地分為工作接地和安全接地工作接地:正常情況下有電流流過,利用大地代替導(dǎo)線的接地,以及正常情況下沒有或只有很小不平衡電流流過,用以維持系統(tǒng)安全運(yùn)行的接地。接地的概念安全接地時正常情況下沒有電流流過的起防止事故作用的接地,如防止觸電的保護(hù)接地、防雷接地等。故障接地時指帶電體與大地之間的意外連接,如接地短路等。安全接地時正常情況下沒有電流流過的起防止事故作用的接地,如防接地電流和接地短路電流凡從接地點(diǎn)流入地下的電流即屬于接地電流。系統(tǒng)一相接地可能導(dǎo)致系統(tǒng)發(fā)生短路,這時的接地電流叫做接地短路電流。在高壓系統(tǒng)中,接地短路電流可能很大,接地短路電流500A及以下的稱小電流接地系統(tǒng);接地短路電流500A以上的稱大電流接地系統(tǒng)。接地電流和接地短路電流2023/1/3河南理工大學(xué)電力工程系89電氣設(shè)備發(fā)生單相碰殼,接地電流經(jīng)接地極入地后,向四周流散,形成地中電流。距接地極越近,電流通過土壤的導(dǎo)電面積越小,反之越大。在電流擴(kuò)散的方向上選同長的一段,可見距接地極越近,半球面表面積越小,電阻較大;越遠(yuǎn)的地方,電阻越小。離接地極20m以外的地方,土壤電阻很小,近似認(rèn)為零。2022/12/29河南理工大學(xué)電力工程系6電氣設(shè)備發(fā)生單相2023/1/3河南理工大學(xué)電力工程系90電流通過電阻時產(chǎn)生壓降,距接地極越近的地方,單位長度上的電壓降越大;反之也就越小。在20m以外的土壤中,幾乎沒有電壓降,因而認(rèn)為該處的電位為零,即通常所說的電氣上的“地”。接地回路中任何一點(diǎn)對“地”的電位差稱為對地電壓。2022/12/29河南理工大學(xué)電力工程系7電流通過電阻時產(chǎn)接地極附近土壤中的電位分布曲線如圖

接地極附近土壤中的電位分布曲線如圖2023/1/3河南理工大學(xué)電力工程系92接地極的對地電壓與經(jīng)接地極流入地中的接地電流之比稱為接地極的流散電阻;電氣設(shè)備接地部分的對地電壓與接地電流之比稱為接地裝置的接地電阻,它等于接地線的電阻與接地極的流散電阻之和。因?yàn)榻拥鼐€的電阻很小,可略去不計,故一般認(rèn)為接地電阻等于流散電阻。

2022/12/29河南理工大學(xué)電力工程系9接地極的對地電壓2023/1/3河南理工大學(xué)電力工程系93跨步電壓的概念:當(dāng)接地極有電流流過時,在離接地極20m的圓內(nèi),地面上具有不同的電位分布。當(dāng)人的兩腳站在這種帶有不同電位的地面時,兩腳間的電位差叫做跨步電壓。在計算時,一般取步距0.8m,即取0.8m間的電位差為跨步電壓。由圖可知,距接地極越近,跨步電壓越大,反之越小。2022/12/29河南理工大學(xué)電力工程系10跨步電壓的概念接觸電動勢是指接地電流自接地體流散,在大地表面形成不同電位時,設(shè)備外殼與水平距離0.8m處之間的電位差。接觸電壓是指加于人體某兩點(diǎn)之間的電壓。接觸電動勢是指接地電流自接地體流散,在大地表面形成不同電位時1IT系統(tǒng)IT系統(tǒng)定義

I表示電源側(cè)沒有工作接地,或經(jīng)過高阻抗接地。第二個字母T表示負(fù)載側(cè)電氣設(shè)備進(jìn)行接地保護(hù),如圖所示。1IT系統(tǒng)IT系統(tǒng)定義IT系統(tǒng)安全原理:IT系統(tǒng)安全原理:上圖(a)所示的在不接地配電網(wǎng)中,當(dāng)一相碰殼時,接地電流通過人體和配電網(wǎng)對地絕緣阻抗構(gòu)成回路。

如各相對地絕緣阻抗對稱,即

則運(yùn)用戴維南定理可以比較簡單地求出人體承受電壓和流經(jīng)人體的電流。

運(yùn)用戴維南定理可得到上圖(b)所示等值電路。等值電路中的電動勢為網(wǎng)絡(luò)二端開路電壓,即沒有人觸電時該相對地電壓。

上圖(a)所示的在不接地配電網(wǎng)中,當(dāng)一相碰殼

因?yàn)閷ΨQ,該電壓即相電壓該阻抗為根據(jù)等值電路不難求得人體承受的電壓和流過人體的電流分別為:

(3.1)因?yàn)閷ΨQ,該電壓即相電壓該阻抗為

(3.2)式中:---相電壓;---人體電壓和人體電流;---人體電阻;---各相對地絕緣阻抗。第三章-(修改)間接接觸電擊防護(hù)分析課件絕緣阻抗是絕緣電阻R和分布電容C的并聯(lián)阻抗。對于對地絕緣電阻較低,對地分布電容又很小的情況,由于絕緣電阻中的容抗比電阻大得多,可以不考慮電容。這時可簡化得到人體電壓和人體電流分別為:

(3.3)

(3.4)

絕緣阻抗是絕緣電阻R和分布電容C的并聯(lián)阻

對于對地分布電容較大,對地絕緣電阻很高的情況下,由于絕緣阻抗中的電阻比容抗大得多,可以不考慮電阻。這時也可化簡復(fù)數(shù)運(yùn)算,求得人體電壓和人體電流分別為:

(3.5)對于對地分布電容較大,對地絕緣電阻很高的情

(3.6)

由以上個事可得,在不接地配電網(wǎng)中,單相電擊的危險性決定于配電網(wǎng)電壓、配電網(wǎng)對地絕緣電阻和人體電阻等因素

IT系統(tǒng)是否滿足間接接觸電擊防護(hù)要求,須考慮多種因素:對系統(tǒng)而言:電網(wǎng)電壓、電網(wǎng)對地絕緣阻抗對人身而言:人體電阻對設(shè)備而言:接地電阻上述條件往往不滿足觸電防護(hù)要求,故還應(yīng)符合絕緣監(jiān)視過電壓防護(hù)等電位聯(lián)結(jié)等條件IT系統(tǒng)安全條件:IT系統(tǒng)是否滿足間接接觸電擊防護(hù)要求,須考慮多種因素:IT系IT系統(tǒng)絕緣監(jiān)測1.無源測量(1)正常時相對地導(dǎo)納(2)接入附加電導(dǎo)Gg時的每相對地導(dǎo)納Yg

IgVAAgL1220VNSB1SA1SB2UI(Ug)GgIT系統(tǒng)絕緣監(jiān)測1.無源測量IgVAAgL1220VNSB2.有源測量

NT1L1L2L3mAVR1R2R3R/3Z1Z2Z3Z/3U2U2T2U1II2.有源測量NT1L1L2L3mAVR1R2R3R/3Z1保護(hù)接地網(wǎng)(1)消除異相碰殼觸電危險

(2)因并聯(lián)支路多而總的RE降低

IEM2NTL1L2L3M1①⑦⑥②③④⑤RE1RE2保護(hù)接地網(wǎng)(1)消除異相碰殼觸電危險IEM2NTL1L2IT系統(tǒng)安全評價:

供電的可靠性高

IT方式供電系統(tǒng)在供電距離不是很長時、對地電容不大情況下,安全性好。如果供電距離很長,供電線路對大地的分布電容就不能忽視了,此時會增加觸電危險性。抑制過電壓能力差。單相接地時,由于短路電流較小,不易檢測出故障,保護(hù)裝置可能不動作。單相接地時,另兩相電壓升高,對絕緣不利,可能會損壞設(shè)備,且增加觸電危險。IT系統(tǒng)安全評價:

供電的可靠性高

IT適用范圍:供電連續(xù)性要求較高,如應(yīng)急電源、醫(yī)院手術(shù)室、地下礦井、電力煉鋼等。IT適用范圍:供電連續(xù)性要求較高,如應(yīng)急電源、醫(yī)院手術(shù)室、地2TT系統(tǒng)TT系統(tǒng)定義:TT系統(tǒng)是指電源中性點(diǎn)直接接地,電氣設(shè)備的外露導(dǎo)電部分用PE線接到接地極(此接地極與中性點(diǎn)接地沒有電氣聯(lián)系)。第一個符號T表示電力系統(tǒng)中性點(diǎn)直接接地;第二個符號T表示負(fù)載設(shè)備外露金屬導(dǎo)電部分與大地直接聯(lián)接,而與系統(tǒng)如何接地?zé)o關(guān)。在TT系統(tǒng)中負(fù)載的所有接地均稱為保護(hù)接地。2TT系統(tǒng)TT系統(tǒng)定義:TT系統(tǒng)TT系統(tǒng)TT系統(tǒng)安全原理:TT系統(tǒng)安全原理:TT系統(tǒng)安全評價:1)當(dāng)電氣設(shè)備的金屬外殼帶電(相線碰殼或設(shè)備絕緣損壞而漏電)時,由于有接地保護(hù),可以大大減少觸電的危險性。但是,低壓斷路器(自動開關(guān))不一定能跳閘,造成漏電設(shè)備的外殼對地電壓高于安全電壓,屬于危險電壓。2)當(dāng)漏電電流比較小時,即使有熔斷器也不一定能熔斷,所以還需要漏電保護(hù)器作保護(hù),困此TT系統(tǒng)難以推廣。3)TT系統(tǒng)接地裝置耗用鋼材多,而且難以回收、費(fèi)工時、費(fèi)料。TT系統(tǒng)安全評價:1)當(dāng)電氣設(shè)備的金屬外殼帶電(相線碰殼或設(shè)現(xiàn)在有的建筑單位是采用TT系統(tǒng),施工單位借用其電源作臨時用電時,應(yīng)用一條專用保護(hù)線,以減少需接地裝置鋼材用量,如下圖所示。圖中點(diǎn)畫線框內(nèi)是施工用電總配電箱,把新增加的專用保護(hù)線PE線和工作零線N分開,其特點(diǎn)是:①共用接地線與工作零線沒有電的聯(lián)系;②正常運(yùn)行時,工作零線可以有電流,而專用保護(hù)線沒有電流;現(xiàn)在有的建筑單位是采用TT系統(tǒng),施工單位借用其電源作臨時第三章-(修改)間接接觸電擊防護(hù)分析課件TT系統(tǒng)適用范圍:分散住宅或農(nóng)村用戶宜采用TT系統(tǒng)。建筑施工現(xiàn)場宜采用TT系統(tǒng)。城市公共用電.TT系統(tǒng)適用范圍:分散住宅或農(nóng)村用戶宜采用TT系統(tǒng)。3TN系統(tǒng)TN系統(tǒng)定義:

TN系統(tǒng)是將電氣設(shè)備的金屬外殼與保護(hù)零線相接的保護(hù)系統(tǒng),稱作接零保護(hù)系統(tǒng),用TN表示。TN系統(tǒng)中的字母N表示電氣設(shè)備在正常情況下不帶電的金屬部分與配電網(wǎng)中性點(diǎn)之間金屬性的連接,亦即與配電網(wǎng)保護(hù)零線(保護(hù)導(dǎo)體)的緊密連接。3TN系統(tǒng)TN系統(tǒng)定義:TN系統(tǒng)的類別TN系統(tǒng)根據(jù)電氣設(shè)備外露導(dǎo)電部分與系統(tǒng)連接的不同方式又可分三類:即TN—C系統(tǒng)、TN—S系統(tǒng)、TN—C—S系統(tǒng)。如圖所示。TN-S系統(tǒng)的保護(hù)零線是與工作零線完全分開的;TN-C-S系統(tǒng)干線部分的前一部分保護(hù)零線是與工作零線共用的;TN-C系統(tǒng)的干線部分保護(hù)零線是與工作零線完全共用的。TN系統(tǒng)的類別TN系統(tǒng)根據(jù)電氣設(shè)備外露導(dǎo)電部分與系統(tǒng)連接的不(a)TN-S系統(tǒng)(b)TN-C-S系統(tǒng)(c)TN-C系統(tǒng)

(a)TN-S系統(tǒng)(b)TN-C-S系統(tǒng)(c)TN-CTN系統(tǒng)的安全原理TN系統(tǒng)的安全原理是當(dāng)故障使電氣設(shè)備金屬外殼帶電時,形成相線和零線短路,回路電阻小,電流大,能使熔絲迅速熔斷或保護(hù)裝置動作切斷電源。TN系統(tǒng)的安全原理TN系統(tǒng)的安全原理是當(dāng)故障使電氣設(shè)備金屬外保護(hù)接零原理圖(a)原理圖(b)等效電路保護(hù)接零原理圖1.保護(hù)接零的作用地面低壓380/220V采用三相四線制供電系統(tǒng),由于使用廣泛,并帶有生活、照明等負(fù)荷,發(fā)生人身觸電的幾率較高。這種供電系統(tǒng),采用變壓器中性點(diǎn)直接接地的運(yùn)行方式,其接地的中性點(diǎn)叫零點(diǎn),由零點(diǎn)引出的線或接地的中性線叫零線。保護(hù)接零,就是把電氣設(shè)備正常情況下不帶電的金屬部分與電網(wǎng)的零線作電氣連接的保護(hù)措施。1.保護(hù)接零的作用保護(hù)接零電氣示意圖保護(hù)接零電氣示意圖保護(hù)接零的目的:保證人身安全,防止發(fā)生觸電傷亡事故。當(dāng)電氣設(shè)備發(fā)生一相碰殼故障時,則通過設(shè)備外殼造成相線對零線的單相短路,電流超出正常工作電流許多倍,能使線路上的過流保護(hù)裝置迅速動作,限制了故障存在的時間,減少觸電幾率。此時,如果在電源被切斷之前恰有人觸及該漏電設(shè)備外殼,可利用保護(hù)接零的分流作用,減少人身觸電電流,降低接觸電壓,以保證人員的安全。保護(hù)接零的目的:保證人身安全,防止發(fā)生觸電傷亡事故。當(dāng)電氣設(shè)TN系統(tǒng)重復(fù)接地2.重復(fù)接地沿零線把一點(diǎn)或多點(diǎn)再次接地,成為重復(fù)接地。重復(fù)接地的作用:進(jìn)一步降低發(fā)生單相碰殼接地短路時人體的接觸電壓,并可減少零線斷線時漏電設(shè)備外殼的對地電壓。

TN系統(tǒng)重復(fù)接地2.重復(fù)接地如圖所示,未采用重復(fù)接地時,當(dāng)電氣設(shè)備發(fā)生單相碰殼時,故障點(diǎn)以后的零線上電壓為1/2相電壓(設(shè)零線與相線同材質(zhì)同截面)。

如圖所示,未采用重復(fù)接地時,當(dāng)電氣設(shè)備發(fā)生單相碰殼時,故障點(diǎn)如圖所示,采用重復(fù)接地后,如果工作接地電阻與重復(fù)接地電阻相等,相線截面與零線截面也相等,則接觸電壓僅為1/4相電壓,

如圖所示,采用重復(fù)接地后,如果工作接地電阻與重復(fù)接地電阻相等在無重復(fù)接地時,若零線斷線并發(fā)生一相碰殼,則斷電以后的零線上及其它接零外殼上,將出現(xiàn)接近相電壓值的對地電壓。在有重復(fù)接地后,相電壓V降落在重復(fù)接地電阻及中性點(diǎn)接地電阻上在無重復(fù)接地時,若零線斷線并發(fā)生一相碰殼,則斷電以后的零線上在供電系統(tǒng)中,應(yīng)盡量避免零線斷線事故的發(fā)生,在三相四線制供電系統(tǒng)的零線上,一般不允許裝設(shè)熔斷器。

在供電系統(tǒng)中,應(yīng)盡量避免零線斷線事故的發(fā)生,在三相四線制供電TN系統(tǒng)安全評價:一旦設(shè)備出現(xiàn)外殼帶電,接零保護(hù)系統(tǒng)能將漏電電流上升為短路電流,這個電流很大,是TT系統(tǒng)的數(shù)倍,熔斷器的熔絲會熔斷,低壓斷路器的脫扣器會立即動作而跳閘,使故障設(shè)備斷電,比較安全。TN系統(tǒng)節(jié)省材料、工時,在我國和其他許多國家廣泛得到應(yīng)用,可見比TT系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)多。TN系統(tǒng)對漏電設(shè)備起一定降壓作用。TN系統(tǒng)安全評價:一旦設(shè)備出現(xiàn)外殼帶電,接零保護(hù)系統(tǒng)能將漏電TN-S供電系統(tǒng)的安全評價:TN-S

TN-S供電系統(tǒng)的安全評價:TN-STN-S供電系統(tǒng)的安全評價:工作零線只用作單相照明負(fù)載回路。系統(tǒng)正常運(yùn)行時,專用保護(hù)線上沒有電流,只是工作零線上有不平衡電流。PE線對地沒有電壓,所以電氣設(shè)備金屬外殼接零保護(hù)是接在專用的保護(hù)線PE上,安全可靠。當(dāng)N線斷線,若此時三相負(fù)荷不平衡,中性點(diǎn)電位升高,PE線也無電位。TN-S供電系統(tǒng)的安全評價:工作零線只用作單相照明負(fù)載回路TN-S供電系統(tǒng)的安全評價:專用保護(hù)線PE不許斷線,禁止接入熔斷器或漏電開關(guān)等。禁止TN-S系統(tǒng)有保護(hù)接地(即禁止TT、TN混用)TN-S供電系統(tǒng)的安全評價:專用保護(hù)線PE不許斷線,禁TN-C供電系統(tǒng)的安全評價:TN-CTN-C供電系統(tǒng)的安全評價:TN-CTN-C供電系統(tǒng)的安全評價:特點(diǎn):電源變壓器中性點(diǎn)接地,保護(hù)零線(PE)與工作零線(N)共用。它是利用中性點(diǎn)接地系統(tǒng)的中性線(零線)作為故障電流的回流導(dǎo)線,當(dāng)電氣設(shè)備相線碰殼,故障電流經(jīng)零線回到中性點(diǎn),由于短路電流大,因此可采用過電流保護(hù)器切斷電源。TN—C系統(tǒng)一般采用零序電流保護(hù);

TN-C供電系統(tǒng)的安全評價:特點(diǎn):電源變壓器中性點(diǎn)接地,保TN—C系統(tǒng)適用于三相負(fù)荷基本平衡場合,如果三相負(fù)荷不平衡,則PEN線中有不平衡電流,再加一些負(fù)荷設(shè)備引起的諧波電流也會注入PEN,從而中性線N帶電,且極有可能高于50V,它不但使設(shè)備機(jī)殼帶電,對人身造成不安全。TN—C系統(tǒng)應(yīng)將PEN線重復(fù)接地,其作用是當(dāng)接零的設(shè)備發(fā)生相與外殼接觸時,可以有效地降低零線對地電壓。TN—C系統(tǒng)適用于三相負(fù)荷基本平衡場合,如果三相負(fù)荷不平衡,TN—C—S系統(tǒng)安全評價TN-C-S

TN—C—S系統(tǒng)安全評價TN-C-STN—C—S系統(tǒng)安全評價它由兩個接地系統(tǒng)組成,第一部分是TN—C系統(tǒng),第二部分是TN—S系統(tǒng),其分界面在N線與PE線的連接點(diǎn)。分開以后,N線應(yīng)對地絕緣。為了防止分開后的PE線與N線混淆,應(yīng)按國標(biāo)GB7947-87的規(guī)定,給PE線和PEN線涂以黃綠相間的色標(biāo),給N線涂以淺藍(lán)色色標(biāo)。當(dāng)電氣設(shè)備發(fā)生單相碰殼時,同TN—S系統(tǒng);

當(dāng)N線斷開,故障同TN—C系統(tǒng);

TN—C—S系統(tǒng)中PEN應(yīng)重復(fù)接地,而N線不宜重復(fù)接地。TN—C—S系統(tǒng)安全評價它由兩個接地系統(tǒng)組成,第一部分是TN工作零線N與專用保護(hù)線PE相聯(lián)通,線路不平衡電流比較大時,電氣設(shè)備的接零保護(hù)受到零線電位的影響。但后面PE線上沒有電流,即該段導(dǎo)線上沒有電壓降,因此,TN-C-S系統(tǒng)可以降低電動機(jī)外殼對地的電壓,然而又不能完全消除這個電壓,這個電壓的大小取決于PEN線的負(fù)載不平衡的情況及PEN這段線路的長度。負(fù)載越不平衡,PEN線又很長時,設(shè)備外殼對地電壓偏移就越大。所以要求負(fù)載不平衡電流不能太大,而且在PE線上應(yīng)作重復(fù)接地。

工作零線N與專用保護(hù)線PE相聯(lián)通,線路不平衡電流比較對PE線除了在總箱處必須和N線相接以外,其他各分箱處均不得把N線和PE線相聯(lián),PE線上不許安裝開關(guān)和熔斷器,也不得用大顧兼作PE線。

通過上述分析,TN-C-S供電系統(tǒng)是在TN-C系統(tǒng)上臨時變通的作法。當(dāng)三相電力變壓器工作接地情況良好、三相負(fù)載比較平衡時,TN-C-S系統(tǒng)在施工用電實(shí)踐中效果還是可行的。但是,在三相負(fù)載不平衡、建筑施工工地有專用的電力變壓器時,必須采用TN-S方式供電系統(tǒng)。對PE線除了在總箱處必須和N線相接以外,其他各分箱處TN系統(tǒng)速斷保護(hù)元件接零系統(tǒng)中的短路保護(hù)元件不僅僅是保護(hù)設(shè)備和線路,而且是防止間接接觸電擊的主要單元。利用線路的過電流保護(hù)空氣斷路器熔斷器TN系統(tǒng)速斷保護(hù)元件接零系統(tǒng)中的短路保護(hù)元件不僅僅是保護(hù)設(shè)采用漏電保護(hù)

保護(hù)人體觸電不發(fā)生心室纖維顫動的界限值30mA·s。當(dāng)過電流保護(hù)裝置不能滿足切除故障的時間時,采用漏電保護(hù)。

對住宅用電設(shè)備的漏電保護(hù):在干燥的場所,可選用漏電動作電流為220mA,動作時間為0.1s。對潮濕等潮濕,可選用漏電動作電流為30mA、10mA、6mA的快速漏電保護(hù)器。采用漏電保護(hù)TN供電系統(tǒng)的適用范圍:TN-S方式供電系統(tǒng)安全可靠,適用于防電擊要求高,爆炸和有火災(zāi)危險場所,如工業(yè)與民用建筑等低壓供電系統(tǒng)。TN-C-S系統(tǒng)宜用于廠內(nèi)設(shè)有總變電站,廠內(nèi)低壓配電的場所及民用樓房。TN-C系統(tǒng)可用于無爆炸危險、火災(zāi)危險性不大、用電設(shè)備較少、用電線路簡單且安全條件較好的場所。TN供電系統(tǒng)的適用范圍:TN-S方式供電系統(tǒng)安全可靠,適第五節(jié)保護(hù)導(dǎo)體1保護(hù)導(dǎo)體概念:組成:保護(hù)導(dǎo)體包括保護(hù)接地線、保護(hù)接零線和等電位聯(lián)結(jié)線。安全性:保護(hù)導(dǎo)體斷開或缺陷除可能導(dǎo)致觸電事故外,還可能導(dǎo)致電氣火災(zāi)和設(shè)備損壞。因此,必須保證保護(hù)導(dǎo)體的可靠性。原則:防保護(hù)導(dǎo)體斷開引發(fā)事故。分類:

人工保護(hù)導(dǎo)體---導(dǎo)電性好,不易損壞自然保護(hù)導(dǎo)體---方便、可靠;節(jié)約成本,減少接地體電阻第五節(jié)保護(hù)導(dǎo)體1保護(hù)導(dǎo)體概念:2保護(hù)導(dǎo)體的截面積為滿足導(dǎo)電能力、熱穩(wěn)定、機(jī)械穩(wěn)定性、耐化學(xué)腐蝕要求,保護(hù)導(dǎo)體必須有足夠的截面積。當(dāng)保護(hù)線與相線材料相同時,保護(hù)線可以直接按下表選取,如果保護(hù)線與相線材料不同,可按相應(yīng)的阻抗關(guān)系考慮。SL/mm2SPE/mm2SL≤16SL16<SL≤3516SL>35SL/22保護(hù)導(dǎo)體的截面積SL/mm2SPE/mm2SL≤16S

兼作工作零線的保護(hù)零線的PEN線的最小截面積除應(yīng)滿足不平衡電流的導(dǎo)電要求外,還應(yīng)滿足保護(hù)接零可靠性的要求。為此,要求銅質(zhì)PEN線截面積不得小于10mm2,鋁質(zhì)的不得小于16mm2,如系電纜芯線,則不得小于4mm2。兼作工作零線的保護(hù)零線的PEN線的最小截面積除應(yīng)滿足不平3等電位聯(lián)結(jié)等電位聯(lián)結(jié)指保護(hù)導(dǎo)體與建筑物的金屬結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)用的金屬裝備以及允許用作保護(hù)線的金屬管道等用于其他目的的不帶電導(dǎo)體之間的聯(lián)結(jié)(包括IT系統(tǒng)和TT系統(tǒng)中各用電設(shè)備金屬外殼之間的聯(lián)結(jié))。作用:通過等電位聯(lián)結(jié)可以實(shí)現(xiàn)等電位環(huán)境。等電位環(huán)境內(nèi)可能的接觸電壓和跨步電壓應(yīng)限制在安全范圍內(nèi)。

3等電位聯(lián)結(jié)等電位聯(lián)結(jié)指保護(hù)導(dǎo)體與建筑物的金屬結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)用4

相-零回路檢測dc>>cbRV>>RPU=UM+UR比較二式得:UM=Udc+UbN

TMV~ANUMIMIMUab=UabCSURRPIMbdUCIL4相-零回路檢測dc>>cbTMV~ANUMIMIM第六節(jié)接地裝置接地裝置是接地體(極

)和接地線的總稱。運(yùn)行中電氣設(shè)備的接地裝置應(yīng)當(dāng)始終保持良好狀態(tài)。分類:

自然接地體

人工接地體第六節(jié)接地裝置接地裝置是接地體(極)和接地線的總稱。運(yùn)1自然接地體和人工接地體自然接地體是用于其他目的,且與土壤保持緊密接觸的金屬導(dǎo)體。利用自然接地體不但可以節(jié)省鋼材和施工費(fèi)用,還可以降低接地電阻和等化地面及設(shè)備間的電位。如果有條件,應(yīng)當(dāng)優(yōu)先利用自然接地體。人工接地體可采用鋼管、角鋼、圓鋼或廢鋼鐵等材料制成。人工接地體宜采用垂直接地體,多巖石地區(qū)可采用水平接地體。1自然接地體和人工接地體自

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