低壓配電系統(tǒng)的保護(hù)接地與保護(hù)接零

1、低壓配電系統(tǒng)的保護(hù)接地與保護(hù)接零第一部分：保護(hù)接地接地：出于不同目的，將電氣裝置中某一部位經(jīng)接地線或接地體，與大 地做良好的電氣連接。工作接地是指為運(yùn)行需要而將電力系統(tǒng)或設(shè)備的某一點 接地，如變壓器中性點直接接地等；保護(hù)接地是指為防止人身觸電事故而將 氣設(shè)備的某一點接地，如電氣設(shè)備的金屬外殼接地等。電氣設(shè)備不接地的前提下，分別考慮電源中性點接地以及不接地兩種情 況。1.電源中性點直接接地的電網(wǎng)中，電氣設(shè)備不接地的危險性在屮性點宜接接地的電力系統(tǒng)屮發(fā)比磯殼故棹7RB如上圖所示，當(dāng)電氣設(shè)備絕緣異常時外殼帶相電，人體觸及設(shè)備外殼時，電流 流過人體的路徑為：設(shè)備外殼-> 人體-> 大地-&

2、gt; 電源中性點。假設(shè)人體電阻 為1700 ,接地電阻Ro為4,則流過人體的電流大小為:rJ220EIft = = 129iil4用洛+ Rc 1700+4超出安全范圍，造成人身傷害。2.電源中性點不直接接地的電網(wǎng)中，電氣設(shè)備不接地的危險性IMlIL - I _斗若電氣設(shè)備發(fā)生故障，外殼帶相電時，人體觸及設(shè)備外殼，電流流過人體的路徑為：設(shè)備外殼-人體-其他兩相線路對地分布電容-其他兩相電源。此時流 過人體的電流大小為：7 -£ A ÷ 心其值大小取決于電纜對地容抗?？偟膩碚f，這種情況下可能造成人身觸電。 電氣設(shè)備接地的前提下，分別考慮電源中性點接地以及不接地兩種情況。1.

3、TT系統(tǒng)電源中性點直接接地，電氣設(shè)備的金屬外殼經(jīng)各自的保護(hù)線 PE直接接地 的三相四線制低壓配電系統(tǒng)。屮性點直按按地系統(tǒng)采用保護(hù)接地的危險等效電路當(dāng)電氣設(shè)備外殼帶電時，假設(shè)接地電阻RE=Ro= ,人體電阻RB=170 , 此時電源線路中故障電流為:即使線路中安裝有斷路器，通常不足以發(fā)揮斷路器的過載保護(hù)功能，因而電源 線路并未切斷，這將使得電氣設(shè)備外殼長期存在 110V 的對地電壓，當(dāng)人體觸 及帶電外殼時，流過人體的電流為：110It =Z= 65 l4170j 廠=會造成人身傷害。2.IT系統(tǒng)電源中性點不接地，而電氣設(shè)備的金屬外殼經(jīng)各自的保護(hù)線PE直接接地的三相三線制低壓配電系統(tǒng)。在IT系統(tǒng)中

4、，當(dāng)電氣設(shè)備的絕緣損壞使外殼帶電且人體觸及外殼時，電流同時從接地體和人體流過。由于人體的電阻要比接地電阻 Re大很多，流經(jīng)人體的電 流也就比流過接地體的電流小很多，此時電氣設(shè)備接地保護(hù)發(fā)生作用，保護(hù)人 身安全。綜上所述，保護(hù)接地主要應(yīng)用于中性點不接地的電網(wǎng)中（IT系統(tǒng)），工 作原理就是并聯(lián)電路中電阻的分流作用。因此接地電阻的數(shù)值對于保護(hù)效果是 至關(guān)重要的。第二部分：保護(hù)接零接零保護(hù)的工作原理：電氣設(shè)備正常工作時，零線不帶電（或者電壓很 ?。捎陔姎庠O(shè)備外殼與電源零線連接，人體觸摸設(shè)備外殼并沒有危險。當(dāng) 電動機(jī)等用電設(shè)備發(fā)生 碰殼”故障時，相線與零線短接，短路電流足以使安裝 在電源線路上的熔斷

5、器或者斷路器發(fā)揮短路保護(hù)功能，從而切斷電源。注意：當(dāng)設(shè)備發(fā)生 碰殼”故障到熔斷器或斷路器切斷電源的時間間隔內(nèi)，此時流過人體的電流如下圖所示中性點宜接接她系統(tǒng)采川的保護(hù)接客保護(hù)接零電路的零效電亦不考慮電纜電阻時，很顯然此時電氣設(shè)備外殼對地電壓為 220V ,若人體觸及 外殼時非常危險；若考慮電纜電阻，其中 R為相線電阻，RN為零線電阻，假 設(shè)相線電纜截面為零線電纜截面的 2倍，設(shè)備外殼電壓：US =匚尺'二二梵 220 = 147 VR ÷ RN 3隹此時人體觸及外殼時將承受147V的電壓，同樣很危險。總的來說，保護(hù)接 零的有效性在于線路的短路保護(hù)裝置能否快速切斷電源。TN 系統(tǒng)：電源的中性點接地，負(fù)載設(shè)備的金屬外殼通過保護(hù)線連接到此 接地點的低壓配電系統(tǒng)。接零保護(hù)的三種形式1. TN-C 系統(tǒng)這種配電系統(tǒng)的零線N和保護(hù)線PE為同一根線，成為PEN線。TN-C低用配電系租存在的問題：若PEN某一點P處斷開，在P點以后的設(shè)備外殼上，由于負(fù)載中性點的偏移，可能出現(xiàn)危險電壓。更為嚴(yán)重的是，若P點以后的某一設(shè)備發(fā)生 碰殼”故障，即使線路上安裝有斷路器或熔斷器也不會動作，導(dǎo)致后面的 設(shè)備外殼上長期帶有相電壓，非常危險。2. TN-S 系統(tǒng)TN-S 系統(tǒng)的零線N和保護(hù)線PE是分開設(shè)置的，所有設(shè)備的外殼只和公 共的PE線連接。這種配單系統(tǒng)中，零線N的作用是通過單