低压配电系统保护接地安全运行的不同方式.doc

行业资料：_低压配电系统保护接地安全运行的不同方式单位：_部门：_日期：_年_月_日第 1 页 共 8 页低压配电系统保护接地安全运行的不同方式随着经济的发展以及信息技术的不断进步，电力系统不断趋向自动化。为了保护低压电气设备安全一般只采用一个保护接地系统，保护接地系统对建筑物低压电气设备的安全及其重要。低压配电系统保护接地有不同的方式，只有正确做到概念清楚、具体分析，针对不同用电设备采用不同的接地方式及接地故障保护措施，来达到供电的安全性能，才能有效地防止触电和火灾发生，提高安全用电水平。保护接地系统通过长期的实践总结出来的重要保护措施，使低压电气装置能够安全运行，能够保证建筑物低压电气设备的安全。地一般是指大地。但在电气上，却具有更深一层的含义。接地就是在一个系统的元件和另一个系统之间(或者与某一个参考点之间)建立一个电的传导路径。电气及电子系统中的地通常有两种含义：一种是大地，另一种是系统基准地。接地是指把电气设备的某一部分通过接地装置同大地连接起来;接零是指把电气设备正常时不带电的导电部分(如金属机壳)同电网的零线连接起来。由于大地内含有自然界中的水份等导电物质，因此它也是能导电的。当一根带电的导体与大地接触时，便会形成以接地点为球心的半球形地点场。此时，接地电流便经导体由接地点流入大地内，并向四周呈半球形流散。接地与接零是防止电气设备一旦漏电而可能发生触电事故的重要安全措施。通常将地作为系统的零电位点。理想的地必须是一个零电位、零阻抗的理想导体，其上各点间不应存在电位差，它可在系统中作为所有电平的参考点。接地的目的有两个：一是为了安全，称为保护接地，二是为信号电压或系统电压提供一个稳定的零电位的参考点，称为信号地或系统地。保护接地是指将电气设备平时不带电的金属外壳用专门的接地装置实行良好的金属性连接。其作用是当设备金属外壳意外带电时，将对其地电压限制在规定的安全范围内，消除或减小触电的危险。保护接地最常用于低压不接地配电网中的电气设备。保护接地的作用是当电气设备的金属外壳带电时，如果人体触及此外壳时，由于人体的电阻远大于接地体电阻，则大部分电流经接地体流入大地，而流经人体的电流很小。这时只要适当控制接地电阻，就可减少触电事故发生。但是在TT供电系统中，这种保护方式的设备外壳电压对人体来说还是相当危险的。因此这种保护方式只适用于TT供电系统的施工现场，按规定保护接地的电阻不大于4。保护接地是广泛应用的安全技术措施，主要适用于三相三线制中性点不直接接地的电力系统中。在对地绝缘的电网中，除非另有规定，否则凡由于绝缘破坏或其他原因而可能呈现危险电压的金属部分均应接地。保护接零是将电气设备正常运行时不带电的导电部分与电网地零线(即中性线)连接起来，用以防止触电事故的发生。保护接零通常用于中性点直接接地、380/220V的三相四线制电网中，还要与其他安全措施(如熔断器、断路器等)配合使用才能达到目的。当电气设备的金属外壳带电时短路电流经零线而成闭合电路，使其变成单相短路故障，因零线的阻抗很小，所以短路电流很大，一般大于额定电流的几倍甚至几十倍，这样大的单相短路将使保护装置迅速而准确地动作，切断事故电源保证人身安全。其供电系统为接零保护系统，即TN系统。保护零线是否与工作零线分开，可将TN供电系统划分为TN-C、TN-S和TNC-S三种供电系统。不管采用保护接地还是保护接零，在同一系统中不允许对一部分设备采取接地，对另一部分采取接零。因在同一系统中如果有的设备采取接地，有的设备采取接零，则当采取接地的设备发生碰壳时，零线电位将升高，而使所有接零的设备外壳都带上危险的电压。当变压器高压侧与低压侧之间的绝缘损坏或高压线路断线搭落在低压配电线路上时，都可能发生高压窜入低压。为防止和减少这种危险，在中性点不接地的低压配电系统中，除了采取可靠的保护接地之外，还应有防止高压窜入低压的保护措施。为此，在中性点不接地的低压电网中，应使其中性点或某一相经过击穿保险器与大地连接。在正常情况下，低压系统保持不接地。当高压窜入低压时，去穿保险器被击穿，故障电流经接地装置流入大地，同时使高压系统相应的保护装置动作，切断电源，起到保护作用。第 4 页 共 8 页低压配电系统工作零线装设开关与用电安全长期以来我国低压配电系统接地保护型式基本上采用接地、零重复接地的保护系统，这是一套保守的安全体系。改革开放以来，随着对外技术交流的增多，引进了不少国外设备，也带来标准上与国际接轨的必要。近些年颁布实施的民用建筑电气设计规范(JGJ/T16-92)、低压配电设计规范(GB50054-95)等规范和标准，无一不是尽量引用国际电工学会的IEC标准。在低压配电系统接地上也规定了三种型式：TN、TT、IT。这几种接地型式和残余电流保护都涉及到中性线是否装设开关问题。1、TN系统中，N线上出现电流已非偶然，无论是三相运行的负荷不平衡，还是电路中拥有的整流及大型可控硅元件，都会使中性线有电流流过，并有可能大大超过单相运行的正常值。长此以往中性线过载，将会造成发热而烧断，引起负载端的中性点电位偏移，而损坏家用电器。在事故情况下，还会危及人身安全。这种现象随家用电器的大量增加而加剧，因此安装四极(二极)开关，让中性线与相线一道切断，起到保护作用尤其重要。但是开关作为功能控制器，并不是任何场合都可以切断中性线的，要根据不同的接地保护型式来确定，现分析如下：1.1TN系统TN-C系统在各类工业与民用建筑中大量采用，低压配电设计规范明确规定：“在TN-C系统中，严禁断开PEN线，不得装设断开PEN线的任何电器。”因此，TN-C系统不应装设四极开关。TN-S系统中，标准、规范均未强调中性线严禁装设开关，这时PE线和N线是分开设置的。此时装设四极开关，符合“严禁有开关电器接入保护线”的要求，而PE线又保护着设备的外露导电部分与系统中性接地点相连，满足间接电击保护的要求。保证电源转换的功能性开关无论是单电源还是双电源配电系统，在低压总开关处装设四极开关，可以避免电源转换开关在切换操作时，不同系统中中性线上的电位漂移，使电流走向不致变动或分流，不造成诸如剩余电流保护装置的误动作，而影响正常运行。也满足了规范对整个系统在维护、测试和检修时隔离要求。这些对安全供电都是有利的。1.2TT系统该系统的设备外露导电部分已对地进行了直接连接，此时装设四极开关不致切断外壳与PEN线的连接，对三相不平衡电路是有利的。1.3IT系统低压配电设计规范第4.4.16条：“IT系统不宜引出N线”。IEC标准也“强烈建议IT系统不应配出中性线。”因为某种原因中性线接地后，IT系统则变成TT系统，俩种系统的配电与保护是各不相同的，一旦变动，则原有的保护措施难保可靠。所以，一般IT系统是不引出中性线的。可是某些IT系统中又免不了有单相负荷与照明，因此国内外IT系统中配出中性线的情况还是有的，但要经过特殊处理。总之，在IT系统当相线因故障切除，中性也切断才是更可靠的，可避免中性线接地而变成TT系统。对于有中性线配出的IT系统，从安全角度出发，也宜装设四极开关。2.漏电保护器中使用四极开关IEC标准第532.2.1条：剩余电流保护装置必须保证回路中的一切带电导线断开。另外，我们从漏电保护器的接线要求中不难看出，无论是TN还是TT系统，凡是带电载流导体必须全部通过零序电流互感器的铁芯，这是为了检测泄漏电流，达到保护动作的目的。因此，它的开关就涉及中性线。既或是对于三相平衡负荷，由于系统存在漂移电流，此电流虽小，但往往足以使保护装置误动作。所以，对于具有漏电保护装置的回路应装设四极(二极)开关。3.其他3.1无论是IEC标准，还是国家相关专业规范，都明确规定当相线与中性线的截面相等时，中性线可不设断电装置。规范规定：16mm2及以下相线与中性线的截面皆应采用等截面，而这个范围导线所带负荷大多是末端负荷，它在配电系统中所用开关中占比例很大，因而中性线上可不装设开关的范围很广。3.2从电击危险可能产生的后果来看，某些特殊场所(如浴池、游