IT系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生第二次故障時的自動切斷電源

IT系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生第二次故障時的自動切斷電源*所有的外露導電部分和裝置外導電部分經(jīng)電氣裝置的接地極接地。第一次故障發(fā)生被稱作“第一次故障”的真實接地故障時，故障電流很小，它能滿足XRAlt;=50V這一規(guī)定的要求(上節(jié)2)，不會出現(xiàn)危險的故障電壓。實際上電流Id很小，這種情況既不能對人體構(gòu)成危險，也不會對電氣裝置造成損壞。設某1km長的新加線路，其對地泄漏(容性)阻抗約為每相3500，在正常運行時每相對地電容電流(1)為每相U(由于故障的緣故)非故障的對地電壓增加為正常相電壓的根3倍，這樣，對地電容電流也增大到相同的倍數(shù)。這些電流相互間的相位角差600，其相量和為3X66=198(mA)。也即在本例中對地短路電流為中性線的電阻性電流Id1(153mA)和電容性電流(198mA)的相量和。由于電氣裝置中的外露導電部分是直接接地的，電源中性點的接地電阻Zct對外露導電部分與地間的接觸電壓實際上沒有影響。同時發(fā)生兩個接地故障（不在同一相上）是危險的，需要用熔斷器或斷路器來切斷故障。對斷路器跳閘的要求視接地一連接的系統(tǒng)，以及電氣裝里是否采用單獨的接地極而定。第二次故障第一種情況在此情況下故障電流路徑內(nèi)沒有接地極，這樣故障電流將很大，可采用通常的過電流保護電器，即斷路器和熔斷器。第一次故障可能發(fā)生在電氣裝置內(nèi)的遠端，而第二次故障則可能發(fā)生在電氣裝置的另一遠端。為此當確定過電流保護電器故障動作整定值時，通常取回路環(huán)路阻抗的兩倍值。*當IT系統(tǒng)內(nèi)除3根相線外還有1根中性線時，如果（兩個）故障中的一個故障是中性線與地間的故障（在IT系統(tǒng)內(nèi)四根導線都是與地絕緣的），則將出現(xiàn)最小的短路故障電流。因此在四線的1T電氣裝置內(nèi)必須用相線對中性線的電壓來驗證短路時是否滿足（1）的要求。Ia 跳閘整定電流。*如果未配出中性線，則用以計算故障電流的電壓為相間電壓，最大跳閘時間IT系統(tǒng)的切斷電源時間視不同電氣裝置和變電所接地極如何互相連接而定。*對額定電流不大于32A的給電氣設備供電的末端電路，且其外露導電部分系與變電所的接地極相連接的，其最大跳閘時間示于圖表F8,對于在同一組內(nèi)外露導電部分互相連接的其他回路，其最大切斷電源時間為5s，這是因為在這些同一組的回路內(nèi)如果發(fā)生兩個故障時，其短路電流最與TN系統(tǒng)相同的。*對額定電流不大于32A的給電氣設備供電的末端回路，且其外露導電部分系連接于與變電所接地極無電氣聯(lián)系的單獨的接地極上，其最犬切斷電源時間列于圖表F11，對于同一組內(nèi)外露導電部分不互相連接的其他回路，其最大切斷電源時間為1s，這是因為當發(fā)生兩個故障時，其中的一個絕緣故障發(fā)生在這一個組內(nèi)，而另一個絕緣故障則發(fā)生在另一個組內(nèi)，這時故障電流將像下下系統(tǒng)那樣受到各個接地極電流的限制。電流的取值和防護措施的選用視所采用的開關電器和熔斷器類型而定。*斷路器示例:在圖表F18所示的情況下，在短路保護中如選用NS160型斷路器，對回路負載端發(fā)生的相間短路是適用的。提示:在IT系統(tǒng)內(nèi)如兩個回路發(fā)生相間短路，是假設它們的導體的長度和截面相同，且其PE線的截面和相線截面也相同來進行計算的。在這種情況下，當采用“通用計算方法”（見第6.2分條）進行計算時，回路的環(huán)路阻抗將是第F章第3.3分條所述的TN系統(tǒng)條件下一個回路的阻抗計算值的2倍。故障電流將為*熔斷器為保證熔斷器在上文規(guī)定的時間內(nèi)熔斷的電流la可在圖表F15所示的曲線上查到。此電流la宜大大小于計算所得的回路故障電流。*RCCB第二種情況*在這種情況下外露導電部分各自單獨接地（每一部分各有其自己的接地極），或分組接地（一組設備的外露導電部分共用一接地極）。如果全部外露導電部分不是連接到一個共用的接地極系統(tǒng)，則第二次故障可能發(fā)生在不同的組內(nèi)或單獨接地的某一電器內(nèi)。對于上述的第一種情況需加防護措施，即對每一組電器或每一臺單獨接地的電器裝設帶RCD功能的斷路器。這一要求的理由是各分組的接地極是通過大地而互相“連接”的，這樣，相間短路電流通過與大地的連接點時，將受到接地極與大地間接觸電阻的限制，因此采用過電流保護電器作保護不可靠，必須采用RCD，且RCD的動作電流必須遠遠大于第一次故障的故障電流（見圖表F19）。在一共用接地極的一組電器內(nèi)發(fā)生第二次故障時，其過電流保護電器的動作見前文第一種情況內(nèi)的介紹。注2：在三相四線電氣裝置內(nèi)中性線的過電流防護有時可更方便地在單芯中性線電纜上裝設環(huán)型電流互感器來實現(xiàn)（見圖表F20）。特低電壓被用在電氣危險大的地方:游泳池，使用拖曳電源線的手提燈或其他移動式電器的戶外場所等。5不采用自動切斷電源的直接接觸和間接接觸防護措施特低電壓SELV安全措施被用在電氣設備的運行具有嚴重危險的地方（游泳池、娛樂場等）。這種措施采用符合國家標準或國際標準（IEC60742）的特制隔離變壓器的二次繞組的特低電壓來供電，其一次和二次繞組間承受電壓脈沖的水平很高，且/或有時在兩繞組間插入一層接地的金屬屏蔽層。其二次電壓不可能超過5OVrms。*SELV設備的外露導電部分不得與地、其他外露導電部分或裝置外導電部分相連接，*所有SELV回路的帶電導體和其他更高電壓的帶電導體之間應用至少為安全隔離變壓器一、二次繞組間的絕緣進行隔離。注:在正常情況下，如果SELV低于25V，可不必提供對直接接觸危險的防護，如另有特殊要求可查詢第N章第3條：“特殊場所”。IEC60364-4-41標準對PELV有具體的說明，除非PELV供電的設備位于等電位連接作用范圍內(nèi)，應用PELV時一般還需要防范直接接觸的危險，其標稱電壓不應超過25Vrms，而電氣設備只能在正常的于燥場所內(nèi)使用，且人體與設備不宜有大面積的接觸。在其他所有情況下，如不防范直接接觸，電壓的最大允許值僅為6V。由于功能性的原因采用了50V以下的電壓，但它并未全部滿足SELV或PELV的要求，應根據(jù)場所條件和回路的用途，并依據(jù)IEC60364-4-41規(guī)定的合理措施來防范直接接觸和間接接觸危險。注:這種情況是可能發(fā)生的，例如回路內(nèi)接有對于較高電壓的絕緣水平不夠的設備時（例如變壓器、繼電器、遙控開關、接觸器）。自一隔離變壓器不接地的二次繞組引出的兩根導線是對地絕緣的。如果人體與其中的一根導線直接接觸，只有很小的電流流入人體，再經(jīng)大地和另一導線對地的固有電容而返回至該導線。因為導線對地電容十分小，該電流通常在人體感知閡值以下。當回路電纜的長度增加時，直接接觸電流也逐步增大，當達到一定幅值時將發(fā)生危險的電擊事故。即使短電纜能消除電容電流引起的電擊危險，電纜對地的低絕緣電阻值仍能引起電擊危險，因這時電流經(jīng)與電纜接觸的人體和大地以及電纜對地的低絕緣電阻而返回到另一導線上。由于這些原因，在電氣分隔系統(tǒng)內(nèi)減少電纜長度，提高電纜的絕緣水平是至關重要的。作此用途的變壓器是特殊設計的，在一、二次繞組間的絕緣應具有高度絕緣水平，或具有等效的防護性能，例如在兩繞組間插入接地的金屬屏蔽層。變壓器的結(jié)構(gòu)應符合II類絕緣的標準。*二次回路的導線和外露導電部分必須不接地，*供電電纜和所接用電器具必須具有高度的絕緣水平。這些條件往往將這一安全措施的應用范圍限制為只給一臺用電器具供電。*所有用電器具的外露導電部分必須有一絕緣導線互相連通，但不得接地。II類設備*移動式或半固定式設備，某些燈具和變壓器多為雙重絕緣，應慎重地使用II類設備，并應定期經(jīng)常地檢驗它是否還符合II類絕緣標準（例如外殼無破損等），電子設備、收音機和電視機具有和II類設備相等的安全水平，但不是正規(guī)的II類用電器具。*電氣裝置內(nèi)的輔加絕緣:IEC60364-4-41標準（第413-2分條）和某些國家電氣標準，例如NFC15-100（法國）對在施工安裝中補充附加絕緣的必要措施有更具體的規(guī)定。原則上可采用將可同時觸及的導電部分t于伸臂范圍以外或插入阻擋物的措施，同時也要求有不導電的地板.因此它非易于實施的法則。置于伸臂范圍以外或插人阻擋物采用這種措施時，同時觸及帶電的外露導電部分和帶地電位的裝置外帶電部分的可能性是非常小的（見圖表F24）。實際上這一措施只能用于干燥環(huán)境并需符合下列條件：口此電阻系用"兆歐表”（手搖發(fā)電機式或電池式電子儀表）在地板或墻上的測試電極和地（即最近的保護接地線）間測得。在所有測試中電極和墻或地板的接觸面積顯然必須是相同的。各個制造商為各自的產(chǎn)品提供專用的電極，因此需注意使用的電極應是與儀表配套來的電極。*電氣設備和阻擋物之間的位置必須保證不會出現(xiàn)同時接觸兩個外露導電部分或一個外露導電部分及一個裝置外導電部分的情況。*在采取此措施的房間內(nèi)不得引入裸露的保護線。*上述房間的進入處的布置必須使進入的人免于危險，例如站在房外導電地板上的人必須不可能觸及房門內(nèi)的外露導電部分，比如觸及房內(nèi)安裝在工業(yè)型金屬接線盒上的照明開關。不接觸地的等電位房間在這一措施內(nèi)，所有外露可導電部分，包括地板（l）都用適當?shù)拇蠼孛鎸Ь€進行連接，以使在任意兩點間不出現(xiàn)明顯的電位差。帶電導體和用電器金屬外殼的絕緣損壞，將導致整個“等電位籠”相對地電壓的電位升高，但不出現(xiàn)故