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介紹低壓配電系統的安全用電設計

2012-09-25 13:38:27 電工之家

根據國際電工委員會(IEC)第64技術委員會(TC64)規定低壓電網的接線方式有如下5種:TT、IT、TN-C、TN-C-S、TN-S。低壓三相供配電系統的廣泛應用,要保證安全用電,就必須正確掌握防觸電保護的方法:

(1)保護接地:電氣設備的外露導電部分和裝置外導電部分在故障情況下可能帶電,為了降低此電壓,減少對人體的危害,將電氣設備的外露導電部分和裝置外導電部分通過接地裝置與大地作可靠的連接;

(2)保護接零:在中性點直接接地的低壓網絡中,將電氣設備的外露導電部分和裝置外導。

電部分與零線連接;

(3)重復接地:將零線或PE線多次與大地作金屬的連接。重復接地是零線或PE線斷路時的后備保護。

電氣設備采用保護接地還是保護接零主要取決于配電系統的中性點是否接地、電網性質、電氣設備的額定電壓等級等。

1 在IT系統中,采用保護接地

在IT系統中采用保護接地,當發生相線碰殼事故時通過人體的電流為:

Ir=I (1)

I= (2)

一般情況下,由于人體電阻約為1700Ω,當接地電阻為4Ω,R為5000Ω時,流過人體的電流很小?根據(1)、(2)式計算約為0.31mA。可見在IT系統中采用保護接地能有效地預防觸電事故的發生。

2 在TT系統中應用保護接地

TT系統可用于火災和爆炸危險廠房中,由城市公用低壓線路供電的民用建筑和工廠,應按供電部門的規定采用TT系統。在TT系統中,原則上各保護電器的外露導電部分應分別接地,以免電壓互竄,共用同一保護電器保護的所有電器裝置的外露導電部分,應采用保護線與這些外露導電部分共用的接地極相互連接,當幾套保護電器串聯使用時,此要求分別適用于每套保護電器保護的所有電氣裝置的外露導電部分。

在工程實際應用中,也可采用共同的接地極,但分級裝設的漏電保護器由于各級的延時不同,宜盡量分設接地極,以避免保護線的互相連通。

3 在TN系統中應用保護接零

在TN系統中如果由獨立變電所供電給單一用戶用電的電網,應采用保護接零方式。當發生相線碰殼事故時,短路電流經金屬外殼和保護零線組成閉合回路,使保護裝置迅速動作,切斷電源,防止觸電。

如由同一變壓器供給許多用戶用電的電網,則應采用統一的保護方式,要么全部采用保護接零,要么全部采用保護接地。但采用保護接零方式更安全、更經濟。

在保護接零的系統中,當零線在某處發生斷線時,若斷線后面的電氣設備發生碰殼短路事故,則接在斷線后面的所有電氣設備的外殼上都帶有近于相電壓的對地電壓,這是相當危險的,若采用重復接地,則大大降低了零線對地電壓,可減輕故障程度。所以,在采用保護接零方式的系統中,要采用重復接地。

保護接零只能應用于中性點接地的系統中,同時嚴禁在零線上安裝熔斷器或單極開關。

由于軟啟動器、變頻器等非線性負載的廣泛應用,使用戶配電系統產生高次諧波,正常情況下也會在PE線上產生不穩定電流,而隨著經濟的發展,計算機、通信設備、自控設備越來越普及,不穩定電流使這些設備沒有穩定的基準電位而不能可靠運行,因此,在有非線性負載工程中不宜采用TN-C系統,應采用TN-S或TC-C-S系統。

另外,高壓電氣設備一般實行保護接地,也可接于低壓的保護接零系統。

4 防漏電保護

要提高用電的安全程度,除了采用上述防觸電措施外,還要合理的使用漏電保護器。

在TT系統中,根據《低壓配電設計規范》(GB50054-95)中第4.4.11條,TT系統配電線路接地故障保護動作應符合Rd×I≤50V,(式中,Rd為外露導電部分的接地電阻和PE線的電阻,I為保護電器在規定時間內的可靠動作電流),不能滿足該式時,可在配電線路上加上漏電保護器進行保護。由于TT系統接地故障時接地電阻較大,故障電流小,使保護接地靈敏度降低,須裝設漏電保護器以便及時切斷故障回路。

在TN-C系統中,當發生PE線斷線時,電氣設備若發生碰殼事故,則會有漏電電流存在,使用漏電保護器后,可使漏電保護器動作,起到有效的保護作用。同時注意從使用漏電保護器的始點起,若將TN-C系統改為TN-C-S系統,則零線不可重復接地,只將保護線重復接地,否則漏電保護器會誤動作。

為使工程中的各種功能的接地裝置形成統一接地系統,根據國家規范,應采用等電位聯結措施,即在總接地裝置上分別引出各種功能的接地引線,從而構成一個完整的接地系統,成為安全防護及自控設備穩定運行的有效保證。




責任編輯: 江曉蓓

標簽:介紹 低壓配電 系統

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