接地系統(tǒng)結(jié)構(gòu)課件

系統(tǒng)接地結(jié)構(gòu)Schneider

Electric

-

Division

-

Name

–Date2旨在尋求保護(hù)人員和財(cái)產(chǎn)安全的最好方式不同的選擇由成本，可靠性，習(xí)慣，維護(hù)和實(shí)際需要多方面因素決定系統(tǒng)接地結(jié)構(gòu)Schneider

Electric

-

Division

-

Name

–Date32類絕緣故障非常見(jiàn)故障:不同相火線間?短路常見(jiàn)故障:火線及暴露的導(dǎo)電部分或地之間?地線中存在故障電流?低壓電氣系統(tǒng)中最常見(jiàn)的故障絕緣故障Schneider

Electric

-

Division

-

Name

–Date4絕緣故障項(xiàng)目建設(shè)階段=>低風(fēng)險(xiǎn)隨著使用時(shí)間增加=>風(fēng)險(xiǎn)增加,傷害增大電纜絕緣性能的持續(xù)惡化絕緣體發(fā)熱老化短路所產(chǎn)生的電動(dòng)力開(kāi)關(guān)及雷電帶來(lái)的浪涌絕緣故障可能帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)電擊火災(zāi)?人員和設(shè)備的損失?高溫，電弧?爆炸電力供應(yīng)喪失?重要設(shè)備停機(jī)?經(jīng)濟(jì)損失Schneider

Electric

-

Division

-

Name

–Date5電擊保護(hù)方式:絕緣+間距剩余電流保護(hù)裝置觸動(dòng)跳閘可提高安全保護(hù)性能。Schneider

Electric

-

Division

-

Name

–Date6保護(hù)方式:設(shè)備外露的金屬部分保護(hù)接地接觸電壓取決于接地系統(tǒng)Schneider

Electric

-

Division

-

Name

–Date7標(biāo)準(zhǔn)接地系統(tǒng)IEC

60364

定義了3類:TN,TT,IT所有的接地系統(tǒng)都為人員提供同樣等級(jí)的安全性不同的運(yùn)行特點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)接地系統(tǒng)由2個(gè)字母定義:第一個(gè)字母:變壓器二次側(cè)中性點(diǎn)接地情況=>T(terre–earth)為接地I

(isolated)為不接地第二個(gè)字母:設(shè)備外露金屬部分接地情況=>外殼直接接地(T)外科接至中性線(N)Schneider

Electric

-

Division

-

Name

–Date8TN

系統(tǒng)變壓器中性線接地電氣設(shè)備外殼接至中性線TN-C-STN-C:

N線與PE線共用TN-S:N線與PE線獨(dú)立Schneider

Electric

-

Division

-

Name

–Date9TN

系統(tǒng)-絕緣故障Id

大小由短路回路線纜阻抗決定>>絕緣故障類似于單相短路接觸電壓:Uo/2(Rpe=Rph)>>危險(xiǎn)過(guò)流保護(hù)裝置動(dòng)作Schneider

Electric

-

Division

-

Name

–Date10TT

系統(tǒng)變壓器中性點(diǎn)接地電氣設(shè)備外殼接地Schneider

Electric

-

Division

-

Name

–Date11TT

系統(tǒng)-絕緣故障Id

由外殼接地阻抗決定電壓=Uo/2=>危險(xiǎn)剩余電流裝置(RCD)將故障切斷剩余電流檢測(cè)裝置動(dòng)作Schneider

Electric

-

Division

-

Name

–Date12IT

系統(tǒng)變壓器中性點(diǎn)不接地或高阻抗接地設(shè)備外殼接地Schneider

Electric

-

Division

-

Name

–Date13R

PABL1L2L3中性點(diǎn)不接地Id=230V/無(wú)窮大=0

A>>

No

flow

of

Id保護(hù)裝置無(wú)動(dòng)作PE持續(xù)的電力供應(yīng)Schneider

Electric

-

Division

-

Name

–Date14IT

系統(tǒng)-第一次絕緣故障R

PABL1L2L3持續(xù)供電，正常運(yùn)行PEIT

系統(tǒng)-第二次故障發(fā)生在同相時(shí)Schneider

Electric

-

Division

-

Name

–Date15L1L2L3相間短路<=>TNId=230V/0.1Ohm=2300A過(guò)流保護(hù)裝置動(dòng)作R

PABPEIT

系統(tǒng)-第二次絕緣故障發(fā)生在異相時(shí)Schneider

Electric

-

Division

-

Name

–Date16Schneider

Electric

-

Division

-

Name

–Date17接地系統(tǒng)的選擇接地系統(tǒng)的選擇由應(yīng)用場(chǎng)合所決定:TT:小型的辦公樓宇和住宅場(chǎng)合TN:工業(yè)場(chǎng)合，大型商業(yè)建筑IT:海事,醫(yī)院的部分特殊區(qū)域,對(duì)供電連續(xù)性要求較高的工業(yè)場(chǎng)合在大型系統(tǒng)中,最好的方式是多種接地結(jié)構(gòu)的復(fù)合。Schneider

Electric

-

Division

-

Name

–Date18接地系統(tǒng)的選擇基于多種條件:供電連續(xù)性級(jí)別的高低環(huán)境(如：火災(zāi)的風(fēng)險(xiǎn)性...)設(shè)計(jì)人員和維護(hù)人員的技能和習(xí)慣維護(hù)的成本網(wǎng)絡(luò)的大小…接地系統(tǒng)的選擇安裝費(fèi)用:

IT

更貴(PIM,

故障定位系統(tǒng)…)但同時(shí)需要考慮一次故障發(fā)生時(shí)的意外當(dāng)機(jī)所造成的經(jīng)濟(jì)損失Schneider

Electric

-

Division

-

Name

–Date19計(jì)算:絕緣故障及TT系統(tǒng)中的接觸電壓R1<

10

PhNCB1k

230VR2<

10

Schneider

Electric

-

Division

-

Name

–Date20R

C

D30mA/

10mA計(jì)算:絕緣故障及TT系統(tǒng)中的接觸電壓間接接觸及絕緣故障假設(shè):R1=R2=10

U

body:

UB

=

230

*

R2/(R1+R2)

=

115

V.I

body:Ib=115V/1k

=115

mA (超過(guò)30mA時(shí)高風(fēng)險(xiǎn))故障電流:230V/20

=11.5A-電流不足以使斷路器動(dòng)作，因此漏電保護(hù)裝置在TT系統(tǒng)中強(qiáng)制使用.漏電保護(hù)裝置實(shí)施保護(hù)動(dòng)作.R1<

10

PhNCB1k

230VR2<

10

R

C

D30mA/

10mAR2GroundPhDefectNR1U0Schneider

Electric

-

Division

-

Name

–Date21UB計(jì)算:IT系統(tǒng)中的絕緣故障及觸電間接觸電及絕緣故障假設(shè):R1=1000

U

body:

:

Ub

=

230

V

*

R2/(R1+R2)=230*R2/R1

=

2.3VI

body:

Ib=

Ub

/1

k

= 2.3

V

/

1k

=

2.3

mA經(jīng)過(guò)人體的電流I

body隨中性點(diǎn)接地阻抗R1的增大而下降故障電流IR1=230V/1000

=230

mA一次故障后無(wú)風(fēng)險(xiǎn),無(wú)需保護(hù)裝置動(dòng)作.如果另外一相上的二次故障發(fā)生?

相間短路:斷路器跳閘

需要及時(shí)檢測(cè)一次故障PhNCB1k

230VR2<

10

R1>1000

R2GroundPhDefectNR1U0Schneider

Electric

-

Division

-

Name

–Date22UbTT及IT系統(tǒng)發(fā)生一次故障時(shí)Schneider

Electric

-

Division

-

Name

–Date23Schneider

Electric

-

Division

-

Name

–Date24理想IT系統(tǒng)的計(jì)算?非常非常小的電流事實(shí)上,存在泄漏電容?導(dǎo)致小電流的產(chǎn)生系統(tǒng)中的泄漏電容大小取決于負(fù)載類型取決于電纜長(zhǎng)度IT:絕緣–IT系統(tǒng)的制約因素如果電容含量過(guò)高:1次故障

容性電流的大小不再可以忽略不計(jì)IT系統(tǒng)中泄漏電容的影響絕緣故障

C形成了容性通路

對(duì)系統(tǒng)造成損害,對(duì)人員造成危險(xiǎn)Schneider

Electric

-

Division

-

Name

–Date25如果電容含量過(guò)高:1次故障

容性電流的大小不再可以忽略不計(jì)IT系統(tǒng)中泄漏電容的影響絕緣故障

C形成了容性通路

對(duì)系統(tǒng)造成損害,對(duì)人員造成危險(xiǎn)Schneider

Electric

-

Division

-

Name

–Date26如果電容含量過(guò)高:IT系統(tǒng)中泄漏電容的影響Schneider

Electric

-

Division

-

Name

–Date27各種負(fù)載的泄漏電容一些負(fù)載的對(duì)地電容耦合值（存在濾波電容）絕緣阻抗較低的電阻感應(yīng)爐,電弧焊,老化的電纜….=>相當(dāng)于持續(xù)性絕緣故障Schneider

Electric

-

Division

-

Name

–Date28故障電流大小與系統(tǒng)電容含量關(guān)系(假設(shè)零阻抗接地)可能導(dǎo)致：發(fā)熱,設(shè)備損壞,火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn),保護(hù)裝置動(dòng)作…IT系統(tǒng)中的泄漏電容Schneider

Electric

-

Division

-

Name

–Date29線纜帶來(lái)的泄漏電容?共模阻抗?:由系統(tǒng)電容和負(fù)載的絕緣情況決定1至2千歐Schneider

Electric

-

Division

-

Name

–Date30相對(duì)于C可忽略工頻50Hz時(shí)：0.3

μF/km/線纜=10.6

k

/km/線纜直接觸電電壓?jiǎn)蜗嚯娎|:10MΩ

/km0.3

μF

/

km

(10.6

kΩ

/

km

at

50

Hz)三相電纜==>0.9

μF/kmUc

max=50V(安全界限)簡(jiǎn)單計(jì)算方法:Uc

=

U0

*

Rearth/Zc=>Cmax使得Uc

不超過(guò)50V?Cmax

=

Uc

/

(U0

*

Rearth

*

2*

Pi

*

f)對(duì)于Uc

=50V

且f

=50Hz:Cmax=1/(U0

*

Rearth

*6.28)RearthGroundPhDefectNZcU0Uc

max=50V線纜帶來(lái)的泄露電容Schneider

Electric

-

Division

-

Name

–Date31Cmax

=

1

/

(U0

*

Rearth

*6.28)基于系統(tǒng)電壓等級(jí)U0及設(shè)備外殼接地電阻Rearth的線纜最大長(zhǎng)度:For

U0=230VFor

U0=415V計(jì)算:IT系統(tǒng)的電容限制Rearth

(Ω)1510Cmax(μF)69014070最大長(zhǎng)度(km)-3相77015580最小長(zhǎng)度(km)-1相2310460230Rearth

(Ω)1510Cmax(μF)3808040最大長(zhǎng)度(km)-3

相4308545RearthGroundPhDefectZcNU0Uc

max=50VSchneider

Electric

-

Division

-

Name

–Date32接觸電壓Uc=25V(潮濕環(huán)境)基于系統(tǒng)電壓等級(jí)U0及設(shè)備外殼接地電阻Rearth的線纜最大長(zhǎng)度:For

U0=230VFor

U0=415V計(jì)算:IT系統(tǒng)的電容限制Rearth

(Ω)1510Cmax(μF)3407035最大長(zhǎng)度(km)-3相3808040最大長(zhǎng)度(km)-1相1150230115Rearth

(Ω)1510Cmax(μF)1904020最大長(zhǎng)度(km)-3

相2104020RearthPhDefectGroundZcNU0Uc

=

25VSchneider

Electric

-

Division

-

Name

–Date33IT系統(tǒng)的應(yīng)用Schneider

Electric

-

Division

-

Name

–Date35IT系統(tǒng)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì):供電連續(xù)性

-

正常運(yùn)行時(shí)間火災(zāi)及爆炸風(fēng)險(xiǎn)降低電氣設(shè)備使用年限增加預(yù)防性及修復(fù)性維護(hù)缺點(diǎn):實(shí)施費(fèi)用較高系統(tǒng)容量受制故障定位較難IT系統(tǒng)應(yīng)用的主要場(chǎng)合Schneider

Electric

-

Division

-

Name

–