GB 16895.11-2001 建筑物電氣裝置 第4部分：安全防護(hù) 第44章：過(guò)電壓保護(hù) 第442節(jié)：低壓電氣裝置對(duì)暫時(shí)過(guò)電壓和高壓系統(tǒng)與地之間的故障的防護(hù)

第1部分第2部分第3部分第4部分第5部分第6部分第7部分定義一般特性評(píng)估在IEC60364-4-442的技術(shù)內(nèi)容中引用的IEC60664-1:1992,已被等同采用為相應(yīng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)1)IEC有關(guān)技術(shù)問(wèn)題上的正式?jīng)Q議或協(xié)議，由特別關(guān)心這些問(wèn)題的國(guó)家委員會(huì)組成的技術(shù)委員會(huì)制定，對(duì)所涉及的問(wèn)題盡可能表達(dá)國(guó)際上的一致意見(jiàn)。2)這些決議或協(xié)議以標(biāo)準(zhǔn)的形式供國(guó)際上使用，并在此意義上為各個(gè)國(guó)家委員會(huì)所接受。3)為了促進(jìn)國(guó)際上的統(tǒng)一，IEC希望：所有國(guó)家委員會(huì)，在其國(guó)內(nèi)情況允許的條件下，在各自國(guó)家的規(guī)程中采用IEC標(biāo)準(zhǔn)。IEC標(biāo)準(zhǔn)與相應(yīng)的國(guó)家規(guī)程之間，如有不一致處，盡可能在國(guó)家規(guī)程中明確指本標(biāo)準(zhǔn)由IEC第64技術(shù)委員會(huì)起草。本報(bào)紙的正文基于下述文件。六個(gè)月法則表決報(bào)告贊同這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的全部信息，可在上表的表決報(bào)告中獲得。附錄A僅供參考。第1次修訂的IEC前言本修訂由IEC第64技術(shù)委員會(huì)起草。本修訂的正文基于下述文件。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)草案表決報(bào)告贊同這個(gè)修訂文件的全部信息，可在上表的表決報(bào)告中獲得。第2次修訂的IEC前言本修訂由IEC第64技術(shù)委員會(huì)起草。本修訂的正文基于下述文件。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)草案表決報(bào)告贊同這個(gè)修訂文件的全部信息，可在上表的表決報(bào)告中獲得。本標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定不適用于全部或部分由公用電力公司管轄的系統(tǒng)(參見(jiàn)IEC364-1中的范圍)。流經(jīng)變電所外露可導(dǎo)電部分的接地極的故障電流，引起了變電所的外露可導(dǎo)電部分對(duì)地電位，即故——變電所外露可導(dǎo)電部分的接地極的電阻。——低壓系統(tǒng)對(duì)地電位即應(yīng)力電壓的普遍升高，從而可能使低壓設(shè)備的絕緣被擊穿；——低壓系統(tǒng)外露可導(dǎo)電部分的對(duì)地電位的普遍升高，從而產(chǎn)生故障電壓和接觸電壓的升高。建筑物電氣裝置第4部分：安全防護(hù)第44章：過(guò)電壓保護(hù)第442節(jié)：低壓電氣裝置對(duì)暫時(shí)過(guò)電壓和高壓系統(tǒng)與地之間的故障的防護(hù)Electricalinstallationsofbuildings—Part4:ProtectionfoChapter44:ProtectionagainstoverSection442-protectionoflow-voltageinstallations442.1.1范圍和目的本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了向低壓系統(tǒng)供電的變電所的高壓側(cè)一旦發(fā)生高壓系統(tǒng)與地之間的故障時(shí)，向低壓系統(tǒng)的人員和設(shè)備提供的安全措施。442.1.2故障電壓由高壓系統(tǒng)的接地故障引起的故障電壓或接觸電壓，它的量值和持續(xù)時(shí)間不應(yīng)超過(guò)圖44A中曲線由高壓系統(tǒng)接地故障引起的用戶電氣裝置中低壓設(shè)備上的工頻應(yīng)力電壓，它的量值和持續(xù)時(shí)間不應(yīng)超過(guò)表44A中規(guī)定的值。注中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局2001-11-21批準(zhǔn)2002-11-01實(shí)施表44A注1由于特殊原因(例如系統(tǒng)中有一根相導(dǎo)體接地),低壓系統(tǒng)對(duì)地的(最高)標(biāo)稱電壓不足Uo時(shí)，應(yīng)力電壓應(yīng)另行規(guī)定。2表中第1行數(shù)值用于較長(zhǎng)的切斷時(shí)間的系統(tǒng)，例如阻抗接地的高壓系統(tǒng)；第2行數(shù)值用于較短切斷時(shí)間的系統(tǒng)，例如直接接地的高壓系統(tǒng)。上述兩行數(shù)值是低壓設(shè)備考慮了暫時(shí)過(guò)電壓因素進(jìn)行適當(dāng)絕緣設(shè)計(jì)的準(zhǔn)則(見(jiàn)GB/T16935.1—1997的1.3.7.1)。3當(dāng)?shù)蛪涸O(shè)備接人一個(gè)其中性導(dǎo)體與變電所的高壓系統(tǒng)的保護(hù)接地極相連的TN內(nèi)使用時(shí)，該總等電位聯(lián)結(jié)連接到建筑物裝置電源進(jìn)線端的TN系統(tǒng)的保護(hù)導(dǎo)體上，則不會(huì)出現(xiàn)這些過(guò)電如果442.3.1或442.3.2條能分別或同時(shí)滿足，則可認(rèn)為已符合442.4條和442.5條所列的條件：如果442.3.1條或442.3.2條均不能滿足，則應(yīng)滿足442.4和442.5條的要求?！鲜鲭娎|總長(zhǎng)度超過(guò)1km。442.3.2變電所的外露可導(dǎo)電部分的接地電阻不超過(guò)12442.4低壓電氣裝置中與系統(tǒng)接地類型有關(guān)的接地配置442.4.1符號(hào)本標(biāo)準(zhǔn)中使用的符號(hào)有：Im:高壓系統(tǒng)中流經(jīng)變電所外露可導(dǎo)電部分的接地極部分的接地故障電流；R:變電所外露可導(dǎo)電部分的接地極電阻；U?:低壓系統(tǒng)相線對(duì)中性點(diǎn)的電壓；U:低壓系統(tǒng)線電壓；U::低壓系統(tǒng)中外露可導(dǎo)電部分與地之間的故障電壓；U?:變電所低壓設(shè)備中的應(yīng)力電壓；U?:用戶系統(tǒng)低壓設(shè)備中的應(yīng)力電壓。a)當(dāng)故障電壓R×Im能在圖44A中給出的時(shí)間內(nèi)被切斷時(shí)，低壓系統(tǒng)的中性導(dǎo)體可以與變電所外露可導(dǎo)電部分的接地極相連接(見(jiàn)圖44B中的TN-a)。為0V。b)如果條件a)得不到滿足，低壓系統(tǒng)的中性導(dǎo)體應(yīng)通過(guò)一個(gè)電氣上獨(dú)立的接地極接地(見(jiàn)圖44B的TN-b),在這種情況下應(yīng)滿足442.5.1條要求。442.4.3TT系統(tǒng)a)當(dāng)應(yīng)力電壓(R×Im+U?)與表44A給出的切斷時(shí)間的關(guān)系適合于用戶系統(tǒng)低壓設(shè)備的絕緣水平時(shí)，低壓系統(tǒng)的中性導(dǎo)體可以與變電所外露可導(dǎo)電部分的接地極相連接(見(jiàn)圖44C中的TT-a)。b)如果條件a)得不到滿足，低壓系統(tǒng)的中性導(dǎo)體應(yīng)通過(guò)一個(gè)電氣上獨(dú)立的接地極接地(見(jiàn)圖44c中的TT-b)。在這種情況下應(yīng)滿足442.5.1條要求。如果建筑物內(nèi)電氣裝置的低壓設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分是用保護(hù)導(dǎo)體與總等電位聯(lián)結(jié)相連接，則接觸電壓實(shí)際為0V。a)如果在故障電壓(R×Im)下，能按圖44A中給出的時(shí)間內(nèi)切斷，則用戶電氣裝置中的低壓設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分可與變電所外露可導(dǎo)電部分的接地極相連接(見(jiàn)圖44D、44J和44K)。如果該條件不能滿足，則低壓電氣裝置中的低壓電氣設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分應(yīng)與一個(gè)電氣上獨(dú)立于變電所的外露可導(dǎo)電部分的接地系統(tǒng)的接地極相連接(見(jiàn)圖44E～44H)。b)當(dāng)用戶電氣裝置中的低壓設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分通過(guò)一個(gè)電氣上獨(dú)立于變電所的接地極接地時(shí)，及當(dāng)應(yīng)力電壓(R×Im+U?)與表44A給出的切斷時(shí)間的關(guān)系適合于用戶電氣裝置的低壓設(shè)備時(shí)，則低壓系統(tǒng)的中性點(diǎn)阻抗(如果有的話)應(yīng)與變電所的外露可導(dǎo)電部分的接地極相連接(見(jiàn)圖44E)。如果上述條件不能滿足，則中性點(diǎn)阻抗應(yīng)經(jīng)過(guò)一個(gè)電氣上獨(dú)立的接地極接地(見(jiàn)圖44F和44H)。這種情況下應(yīng)滿足442.5.2條要求。442.5對(duì)變電所低壓設(shè)備中的應(yīng)力電壓的限定442.5.1TN系統(tǒng)和TT系統(tǒng)當(dāng)TN系統(tǒng)和TT系統(tǒng)的中性導(dǎo)體通過(guò)一個(gè)電氣上獨(dú)立于變電所外露可導(dǎo)電部分的接地極接地時(shí)(見(jiàn)圖44B中的TN-b和圖44C中的TT-b),應(yīng)力電壓(R×Im+Uo)應(yīng)在與變電所低壓設(shè)備的絕緣水平相對(duì)應(yīng)的時(shí)間內(nèi)被切斷。442.5.2IT系統(tǒng)當(dāng)IT系統(tǒng)的中性點(diǎn)阻抗(如果有的話)及用戶電氣裝置的外露可導(dǎo)電部分，均通過(guò)一個(gè)電氣上獨(dú)立于變電所的接地極接地時(shí)(見(jiàn)圖44F、44G和44H),則應(yīng)力電壓(R×Im+U?)應(yīng)在與變電所低壓設(shè)備的絕緣水平相對(duì)應(yīng)的時(shí)間內(nèi)被切斷。442.6TN和TT系統(tǒng)中中性導(dǎo)體開(kāi)路引起的應(yīng)力電壓應(yīng)考慮到，當(dāng)三相TN或TT系統(tǒng)的中性導(dǎo)體開(kāi)路時(shí)，承受相對(duì)中性導(dǎo)體間的額定電壓的基本、雙重和加強(qiáng)絕緣和元件能短暫地承受線電壓。這時(shí)的應(yīng)力電壓能達(dá)到U=√3U?。442.7IT系統(tǒng)意外接地引起的應(yīng)力電壓應(yīng)考慮到，當(dāng)IT系統(tǒng)的某個(gè)相導(dǎo)體意外的接地時(shí)，承受相對(duì)中性導(dǎo)體間的額定電壓的基本、雙重和加強(qiáng)絕緣和元件能短暫地承受線電壓。這時(shí)的應(yīng)力電壓能達(dá)到U=√3U?。442.8相導(dǎo)體與中性導(dǎo)體間的短路引起的應(yīng)力電壓應(yīng)考慮到，當(dāng)相導(dǎo)體與中性導(dǎo)體間短路時(shí)，在5s內(nèi)應(yīng)力電壓能達(dá)到1.45U?。圖44A由高壓系統(tǒng)接地故障引起的故障電壓F和接觸電壓T的最長(zhǎng)持續(xù)時(shí)間圖44BTN-系統(tǒng)1.低壓系統(tǒng)中不存在故障(提示的附錄)有關(guān)章條的注釋說(shuō)明本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了因高壓系統(tǒng)的接地故障而在低壓系統(tǒng)中，對(duì)人員和設(shè)備提供安全措施。以不同電壓運(yùn)行的系統(tǒng)間的故障，是指那些可能發(fā)生在變電所高壓側(cè)的故障，該變電所通過(guò)運(yùn)行于更高電壓的配電系統(tǒng)向低壓系統(tǒng)供電。此故障產(chǎn)生的故障電流經(jīng)與變電所外露可導(dǎo)電部分相接的接地極。故障電流的大小取決于故障回路的阻抗，即取決于高壓系統(tǒng)中性點(diǎn)是如何接地的。流經(jīng)與變電所外露可導(dǎo)電部分相連的接地極的電流，引起變電所外露可導(dǎo)電部分對(duì)地電位的升高，這個(gè)電位的高低受以下因素影響：—變電所外露可導(dǎo)電部分的接地極電阻。故障電壓可能高達(dá)數(shù)千伏，低壓電氣裝置接地系統(tǒng)視接地類型的不同可能引起：——低壓系統(tǒng)對(duì)地電位的普遍升高，它可能導(dǎo)致低壓設(shè)備的絕緣擊穿；——低壓系統(tǒng)外露可導(dǎo)電部分對(duì)地電位的普遍升高，它往往導(dǎo)致故障和接觸電壓。切斷高壓系統(tǒng)中的故障通常比切斷低壓系統(tǒng)中的故障更加費(fèi)時(shí)，因?yàn)槔^電器需要有延遲時(shí)，以避免瞬間故障引起誤動(dòng)作。高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備的動(dòng)作時(shí)間，也比低壓開(kāi)關(guān)設(shè)備的動(dòng)作時(shí)間長(zhǎng)。這就意味著，低壓系統(tǒng)外露可導(dǎo)電部分上的故障電壓和與之相對(duì)應(yīng)的接觸電壓的持續(xù)時(shí)間，會(huì)比低壓電氣裝置規(guī)范中規(guī)變電所或用戶電氣裝置的低壓系統(tǒng)中，可能還有一種絕緣被擊穿的危險(xiǎn)。保護(hù)電器在短暫恢復(fù)電壓異常情況下動(dòng)作?？赡軙?huì)使切斷電路困難，甚至不能切斷電路。應(yīng)當(dāng)考慮高壓系統(tǒng)的如下情況：有效接地的高壓系統(tǒng)這類系統(tǒng)包括那些中性點(diǎn)直接接地的或中性點(diǎn)經(jīng)低阻抗接地的系統(tǒng)，它們的接地故障都由保護(hù)設(shè)備在一個(gè)合理的短時(shí)間內(nèi)予以消除。在相關(guān)的變電所中已考慮了中性點(diǎn)不接地的情況。此系統(tǒng)中通常電容電流忽略不計(jì)。僅考慮由高壓帶電部分與變電所外露可導(dǎo)電部分之間的第1次接地故障形成的單一故障狀況，故障引起的電容電流需不需要切斷取決于它的大小和其保護(hù)系統(tǒng)。帶有消弧線圈的高壓系統(tǒng)在相關(guān)的變電所中已考慮了不裝設(shè)消弧線圈的情況。當(dāng)高壓系統(tǒng)的接地故障發(fā)生在高壓導(dǎo)體與變電所外露可導(dǎo)電部分之間時(shí)，只產(chǎn)生較小的故障電流(剩余電流通常約為幾十安培),這些電流可持續(xù)較長(zhǎng)時(shí)間而不予以切斷。A442.1.2故障電壓圖44A引自于GB/T13870.1—1992圖5的曲線C1。在探討故障電壓值時(shí)，應(yīng)考慮以下因素：a)高壓系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生接地故障時(shí)的故障危險(xiǎn)的可能性??；b)只要總等電位聯(lián)結(jié)符合GB14821.1—1993的7.1.2.1條要求，并在用戶電氣裝置或其他地方國(guó)際電報(bào)電話咨詢委員會(huì)(CCITT)給出的自動(dòng)切斷時(shí)間與故障電壓的對(duì)應(yīng)關(guān)系為：0.2s時(shí)為650V;大于0.2s時(shí)為43