|探討|低壓柜配電中如何接地保護和接零保護
低壓柜配電系統中,對于接地保護和接零保護的操作有哪些因素呢?大家都知道接地保護和接地保護統稱為保護接地,兩種不同的保護方式使用的客觀環境又不同,因此如果選擇使用不當,不僅會影響客戶使用的保護性能,還會影響電網的供電可靠性。如何在低壓柜設備系統(tong)中進行接地(di)保護和接零(ling)保護呢,下(xia)面來(lai)給大家詳細(xi)講解。
第一部分:接地保護
接(jie)(jie)地:出(chu)于不同目(mu)的(de)(de)(de),將(jiang)電(dian)(dian)氣(qi)裝置(zhi)中某(mou)一(yi)(yi)部位經接(jie)(jie)地線或接(jie)(jie)地體(ti),與大地做良好(hao)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)氣(qi)連(lian)接(jie)(jie)。工作接(jie)(jie)地是指為運(yun)行需要而將(jiang)電(dian)(dian)力系統或設(she)備(bei)的(de)(de)(de)某(mou)一(yi)(yi)點(dian)接(jie)(jie)地,如變壓(ya)器中性點(dian)直(zhi)接(jie)(jie)接(jie)(jie)地等;接(jie)(jie)地保(bao)護(hu)是指為防止人身觸電(dian)(dian)事(shi)故而將(jiang)電(dian)(dian)氣(qi)設(she)備(bei)的(de)(de)(de)某(mou)一(yi)(yi)點(dian)接(jie)(jie)地,如電(dian)(dian)氣(qi)設(she)備(bei)的(de)(de)(de)金屬外(wai)殼接(jie)(jie)地等。
電氣設備不接(jie)(jie)地(di)的(de)前提下,分別考慮電源中(zhong)性點接(jie)(jie)地(di)以及不接(jie)(jie)地(di)兩種(zhong)情況。
1.電源中性(xing)點(dian)直(zhi)接接地的電網中,電氣設(she)備(bei)不接地的危險性(xing)
如上圖所(suo)示,當(dang)電(dian)(dian)(dian)(dian)氣設備(bei)絕緣異(yi)常(chang)時(shi)外殼帶相電(dian)(dian)(dian)(dian),人(ren)體(ti)(ti)觸及設備(bei)外殼時(shi),電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)流(liu)(liu)過人(ren)體(ti)(ti)的路徑為(wei):設備(bei)外殼->人(ren)體(ti)(ti)->大地->電(dian)(dian)(dian)(dian)源中性(xing)點(dian)。假設人(ren)體(ti)(ti)電(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)RB為(wei)1700Ω,接地電(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)R0為(wei)4Ω,則流(liu)(liu)過人(ren)體(ti)(ti)的電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)大小為(wei):
超出安全范圍(wei),造成(cheng)人身傷(shang)害。
2.電源中性點不直接接地的電網中,電氣設備不接地的危險性
若電(dian)氣設備發生故障,外殼帶相電(dian)時,人(ren)體(ti)觸(chu)及(ji)設備外殼,電(dian)流流過(guo)人(ren)體(ti)的路(lu)徑(jing)為:設備外殼->人(ren)體(ti)->其他(ta)兩相線路(lu)對地分(fen)布電(dian)容->其他(ta)兩相電(dian)源。此時流過(guo)人(ren)體(ti)的電(dian)流大小為:
其值大小取決于電(dian)(dian)纜對(dui)地容抗(kang)。總(zong)的來說,這種(zhong)情況下(xia)可能造(zao)成人身(shen)觸電(dian)(dian)。
電(dian)氣設(she)備(bei)接(jie)地(di)的前提下,分(fen)別考慮電(dian)源中性(xing)點(dian)接(jie)地(di)以(yi)及不接(jie)地(di)兩種情況。
1.TT系統
電源中性點直(zhi)接(jie)接(jie)地,電氣設備的(de)金屬外殼經各自(zi)的(de)保(bao)護線(xian)PE直(zhi)接(jie)接(jie)地的(de)三相四(si)線(xian)制低壓(ya)配電系統。
當電氣設備(bei)外殼帶電時,假設接地電阻(zu)RE=R0=4Ω,人體電阻(zu)RB=1700Ω,此時電源線路中故(gu)障電流為(wei):
即使線路(lu)(lu)中安(an)裝有斷路(lu)(lu)器,通常(chang)不足以發揮斷路(lu)(lu)器的(de)過載保護(hu)功能,因而(er)電(dian)源線路(lu)(lu)并未切(qie)斷,這將使得電(dian)氣設備外(wai)殼長期存在110V的(de)對(dui)地電(dian)壓,當(dang)人體觸(chu)及帶電(dian)外(wai)殼時,流過人體的(de)電(dian)流為:
會造成人身傷害。
2.IT系統
電源中(zhong)性點不接(jie)地,而電氣設(she)備(bei)的金屬外(wai)殼經(jing)各自(zi)的保護線PE直接(jie)接(jie)地的三相三線制低壓配電系統(tong)。
在IT系統(tong)中(zhong),當電(dian)(dian)(dian)氣設(she)備的絕緣損(sun)壞使外殼(ke)帶電(dian)(dian)(dian)且人(ren)(ren)體觸及外殼(ke)時,電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)同時從接(jie)(jie)地體和人(ren)(ren)體流(liu)(liu)過。由于人(ren)(ren)體的電(dian)(dian)(dian)阻要比接(jie)(jie)地電(dian)(dian)(dian)阻Re大很多,流(liu)(liu)經人(ren)(ren)體的電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)也就(jiu)比流(liu)(liu)過接(jie)(jie)地體的電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)小很多,此(ci)時電(dian)(dian)(dian)氣設(she)備接(jie)(jie)地保護(hu)發生作用,保護(hu)人(ren)(ren)身安全。
綜上(shang)所述,接(jie)(jie)地保(bao)護(hu)主要應用(yong)于中性(xing)點不接(jie)(jie)地的(de)電網中(IT系(xi)統),工(gong)作原理就是(shi)并聯電路中電阻的(de)分流作用(yong)。因此接(jie)(jie)地電阻的(de)數(shu)值對(dui)于保(bao)護(hu)效果是(shi)至關重(zhong)要的(de)。
第二部分:接零保護
接零(ling)保(bao)護(hu)(hu)的(de)工(gong)作(zuo)原理:電(dian)氣(qi)設備正(zheng)常工(gong)作(zuo)時,零(ling)線不帶電(dian)(或(huo)(huo)者電(dian)壓很小),由于電(dian)氣(qi)設備外殼與電(dian)源零(ling)線連接,人體(ti)觸摸(mo)設備外殼并(bing)沒(mei)有危險。當電(dian)動機等用電(dian)設備發(fa)生“碰殼”故(gu)障時,相線與零(ling)線短接,短路電(dian)流(liu)足以(yi)使安裝在電(dian)源線路上的(de)熔(rong)斷器或(huo)(huo)者斷路器發(fa)揮短路保(bao)護(hu)(hu)功能,從(cong)而切斷電(dian)源。
注意:當設備發生“碰殼”故障(zhang)到熔(rong)斷器或斷路器切斷電源的(de)時間(jian)間(jian)隔內,此(ci)時流過(guo)人體的(de)電流如(ru)下圖所(suo)示。
不考慮電(dian)(dian)纜電(dian)(dian)阻(zu)時,很(hen)顯然此時電(dian)(dian)氣設(she)(she)備外(wai)殼對地電(dian)(dian)壓為220V,若人體觸(chu)及(ji)外(wai)殼時非常(chang)危險;若考慮電(dian)(dian)纜電(dian)(dian)阻(zu),其(qi)中RΦ為相(xiang)線電(dian)(dian)阻(zu),RN為零線電(dian)(dian)阻(zu),假設(she)(she)相(xiang)線電(dian)(dian)纜截面(mian)為零線電(dian)(dian)纜截面(mian)的2倍,設(she)(she)備外(wai)殼電(dian)(dian)壓:
此時(shi)人體觸及外殼時(shi)將(jiang)承受147V的(de)電(dian)壓(ya),同樣(yang)很危險。總(zong)的(de)來說,接零(ling)保(bao)(bao)護的(de)有效性在于線路的(de)短(duan)路保(bao)(bao)護裝置能(neng)否快速切斷電(dian)源。
TN系(xi)統:電源(yuan)的中性點接地,負載設(she)備的金屬外殼通(tong)過保護線連接到此接地點的低壓配電系(xi)統。
接零保護的三種形式
1.TN-C系統
這種配電系統的零線(xian)N和(he)保護線(xian)PE為(wei)同(tong)一根線(xian),成為(wei)PEN線(xian)。
存(cun)在的問(wen)題:若PEN某一點(dian)P處斷開,在P點(dian)以(yi)后(hou)的設備外殼上,由(you)于負載(zai)中(zhong)性點(dian)的偏移,可(ke)能出現危(wei)險(xian)電壓。更(geng)為嚴重的是,若P點(dian)以(yi)后(hou)的某一設備發生(sheng)“碰殼”故障,即(ji)使線路上安裝有斷路器或熔(rong)斷器也不會動作,導致后(hou)面的設備外殼上長期帶(dai)有相電壓,非常危(wei)險(xian)。
2.TN-S系統
TN-S系統的零線(xian)N和保(bao)護線(xian)PE是(shi)分(fen)開設(she)置的,所有設(she)備的外殼(ke)只和公(gong)共的PE線(xian)連接。
這(zhe)種(zhong)配單(dan)系統中,零(ling)(ling)線(xian)N的(de)作用是通過單(dan)相(xiang)負載(zai)的(de)電流或者三相(xiang)不(bu)平衡電流,成為(wei)工作零(ling)(ling)線(xian);PE線(xian)為(wei)保護零(ling)(ling)線(xian)。零(ling)(ling)線(xian)N斷開時只會(hui)影響(xiang)單(dan)相(xiang)負載(zai)的(de)正常使(shi)用,并不(bu)會(hui)使(shi)其他設(she)備外殼(ke)帶電。
總結(jie),在(zai)(zai)低壓配(pei)電(dian)(dian)系(xi)統(tong)(tong)(tong)中,不僅(jin)認識和了(le)解接(jie)(jie)地保(bao)(bao)(bao)(bao)(bao)護(hu)與接(jie)(jie)零(ling)保(bao)(bao)(bao)(bao)(bao)護(hu),而且掌握這兩種(zhong)保(bao)(bao)(bao)(bao)(bao)護(hu)方式的(de)不同點和使用范圍(wei)。客戶(hu)(hu)在(zai)(zai)究竟應(ying)該(gai)采取何種(zhong)保(bao)(bao)(bao)(bao)(bao)護(hu)方式,首先必須取決于其所在(zai)(zai)的(de)供電(dian)(dian)系(xi)統(tong)(tong)(tong)采取的(de)是哪(na)種(zhong)配(pei)電(dian)(dian)系(xi)統(tong)(tong)(tong)。如果(guo)客戶(hu)(hu)所在(zai)(zai)的(de)公(gong)用配(pei)電(dian)(dian)網絡是TT系(xi)統(tong)(tong)(tong),客戶(hu)(hu)應(ying)該(gai)統(tong)(tong)(tong)一采取接(jie)(jie)地保(bao)(bao)(bao)(bao)(bao)護(hu);如果(guo)客戶(hu)(hu)所在(zai)(zai)的(de)公(gong)用配(pei)電(dian)(dian)網絡是TN-C系(xi)統(tong)(tong)(tong),則應(ying)統(tong)(tong)(tong)一采取接(jie)(jie)零(ling)保(bao)(bao)(bao)(bao)(bao)護(hu)。
以(yi)上就是得潤電(dian)氣的小(xiao)編給(gei)大(da)家(jia)分(fen)享的電(dian)氣常(chang)識(shi),如果(guo)您覺(jue)得值(zhi)得一(yi)看(kan),歡迎分(fen)享給(gei)身邊的朋友!
掃(sao)一掃(sao)二(er)維碼(ma)了(le)解更多詳情:
得潤(run)電氣訂(ding)閱號
得潤電氣頭條號
更多詳情請咨詢安徽得潤電氣技術有限公司