概述
本文通过介绍低压配电系统的接地系统的概念、形式与分类,逐步揭示接地故障的产生原因、危害和保护措施。
1. 低压配电系统的接地系统的概念、形式与分类
1.1 基本概念
l 配电系统中的电位不一定形成电流;
l 只有在电源电压形成环路才能形成电流;
l 大地是个有电阻的导体
1.2 形式
l 系统接地:变压器 、发电机的电源中性点接地
l 负荷侧的接地(保护地):用电及配电设备金属外壳接地
1.3 分类
1.3.1 定义
以2个字符及后续字符(必要时)表示配电系统接地形式:
1.3.1.1 第一字符表示:电源系统对地之间
T(Terre): 电源中性点(N)与大地直接连接
I(Isolation):电源中性点(N)与大地隔离或经高阻抗与地直接连接
1.3.1.2 第二字母表示:电气装置的保护极与大地之间
T(Terre):电气装置的保护极(PE)与大地直接连接,与电源的接地无联系
N(Neutre):电气装置的保护极(PE)与电源系统的接地点相接
1.3.1.3 后续字符表示:中性线(N)与保护线(PE)的配置
S(Separe):系统内N线与PE线是独立的
1.1.1 分类
1.1.1.1 T T系统
优势:电源端和各用电设备的故障电压不会沿PE线相互干扰;
问题:由于接地电阻大,接地故障电流小,过流保护器不能分断故障电路,所以需要接地故障保护,也就是漏电保护
1.1.1.2 I T系统
优势:发生一次接地故障时,因无法形成返回电源地的回路,所以不会出现大的故障电流,即可保证供电连续性和防止电击事故。
问题:供配电设备及电源系统维护管理复杂
1.1.1.3 T N系统
1.1.1.3.1 TN-C 系统
C(Combine):系统内N线与PE线是合一的
1.1 接地故障
1.1.1 定义:通常所述的漏电故障,由于线路的绝缘故障和非正常接触带电体,造成的带电线路与地间形成通路
1.1.2 特点:常用配电系统中形成的故障电流小
1.1.3 危害:人及动物的电击事故:直接触电、间接触电;电气火灾
1.1.4 防护:使用剩余电流保护器(漏电保护器)进行保护
1.2 电气故障的危害
1.2.1 人体电击事故
1.2.2 电气火灾
1.2.2.1 电气火灾的成因:过流引起的绝缘老化导致金属性短路起火;导线接地接线端间产生电弧引起的电弧短路;最小起弧电流500mA;最低电弧维持电压20V;有效功率20W;连接不良或接触不实引起的发热
1.2.2.2 接地故障引起火灾的防护:接地端子的紧固;通过SPD及放电间隙减少雷电过电压引起的接地电弧;使用RCD切断故障电源或发出报警信号;用剩余电流动作保护的断路器,额定剩余电流应不大于0.5A
1.3 两类接地触电故障及防护
1.3.1 直接触电(如接触电源线)
直接触电的防护
l 基本绝缘防护。需要注意的是漆类物质不是用于直接触电的绝缘防护
l 以遮栏阻挡物防护。需防护身体无意识接近带电部分;需防护正常操作时无意识触及带电部分;隔离并置于伸臂范围(无其它帮助)之外(2.5m)
l 切断供电: >AC 50V/DC120V的故障电压下, 在人身所能承受的时间内分断电路(通过漏电保护器)
1.1.1 间接触电(如设备外壳)
间接触电的防护:
l 切断供电: >AC 50V/DC120V的故障电压下, 在人身所能承受的时间内分断电路(通过漏电保护器)
l 接地: 可导电部壳可靠接地,保证外壳的零电位
l 等电位联接:保证导电体与保护体之间无电位差
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