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如何深入理解低壓配電網的接地系統?

2017年05月10日 知乎問答精選 暫無評論 閱讀 224 ℃ 次

【李世棟的回答(200票)】:

由於內容很多,一次寫不完。我想分幾次寫,因此這個帖子會有多次修改,見諒。

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首先,我們先明確一個基本概念,就是用電時的人身安全防護。

人身安全防護有兩種方法,其一是直接的、硬性的隔離,其二是間接隔離。接地系統屬於間接隔離。

對於人身安全防護措施,有兩部標準加以規範,其一是IEC60364,其二是GB16895。這兩部標準是等同使用的。在這個帖子中,我們以GB16895來展開討論。

下圖是GB/T 16895.1-2008的封面:

標準中有如下定義:標準中有如下定義:

從這些條款我們看出,人身安全防護有兩種,一種是直接接觸防護,另一種是間接接觸防護。這兩個條款與我前面說的兩種方法完全對應。從這些條款我們看出,人身安全防護有兩種,一種是直接接觸防護,另一種是間接接觸防護。這兩個條款與我前面說的兩種方法完全對應。

我們先來簡單地瞭解一下直接接觸防護。

直接接觸防護採取隔離措施,例如把電器隔離在配電箱、櫃中,外面再加上護欄。但值得注意的是,配電箱、櫃的防護措施不但包括防止人體進入,還包括灰塵和水汽。這種防護措施叫做IP防護等級。防護等級越高,防護效果就越好。

但是,防護等級越高,則電器的散熱就越差,因此這裡就出現了一個矛盾。也因此,我們在訂製配電設備時,一定要根據實際情況(環境平均溫度、濕度、海拔高度、粉塵含有度)來選擇合適的防護等級。

關於防護等級可以參考如下國家標準:

對於直接防護,這裡的知識量很多。由於它不在我們的討論範圍之內,故忽略。我們把重點放在間接防護上。對於直接防護,這裡的知識量很多。由於它不在我們的討論範圍之內,故忽略。我們把重點放在間接防護上。

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我們繼續:

在進入主題之前,首先我們要明確幾個很重要的概念:

第一個概念:就是配電網的電壓

配電網的電壓等級見IEC60038標準,國家標準是GB156。這兩部標準是基礎標準,也即標準的標準。我們來看GB156的前言:

低壓配電系統的電壓,指的是1000V及其以下的電壓等級。這在GB14048《低壓開關電器和控制電器》系列標準中明確指出和定義了。低壓配電系統的電壓,指的是1000V及其以下的電壓等級。這在GB14048《低壓開關電器和控制電器》系列標準中明確指出和定義了。

第二個概念是:什麼叫做」相「,什麼叫做「線「。」相「好理解,就是交流電的三相。而「線」,請大家一定要明確,」線「指的是在正常運行時有電流流過的導線才叫做」線「。

下圖是IEC60364規定的各種線制:

圖1、圖2是三相四線制帶電導體系統形式,這是應用最廣的帶電導體系統形式。

圖1中除了三根相線外,還有一根中性線或者兼具有中性線N和接地線功能的PEN線;圖2中除了三根相線外,還有一根中性線N和接地線PE。

圖3、圖4和圖5 是三相三線制帶電導體系統形式。它們的特點是電源輸出的電壓僅為線電壓,沒有相電壓。其中變壓器繞組有星形和三角形兩種。

圖6是兩相三線制帶電導體系統形式,它的特點是可以引出120/240V兩種電壓。240V供較大負荷使用,而120V則供小負荷使用,對人身安全防護更為有利。

圖7和圖8是單相兩線制帶電導體系統形式,其中圖7用三相變壓器構成單相兩線制的低壓配電網帶電導線系統形式,圖8則用單相變壓器構成單相兩線制的低壓配電網帶電導線系統形式。圖8因為沒有中性線,因此對於用電設備來說更安全。

圖9是單相三線制帶電導體系統形式,其中變壓器的兩個繞組間相位角為零,兩繞組的連接處引出線為N線,因此它被稱為單相三線制。我們討論的重點放在三相三線制、三相四線制上。

現在我們來看第2個問題:什麼叫做兩類接地

低壓配電網的接地有兩種類型的基本連接點:

第一種基本連接點:低壓配電網電氣回路中的導體或電氣設備外殼與大地連接;

第二種基本連接點:低壓配電網的等電位體接地部分與代替大地的某一導體相連接,也即系統以此導體的電位為參考電位,而不以大地的電位為參考電位。

例如低壓成套開關設備的外殼及骨架可作為接地體來保護其中的設備,且低壓成套開關設備的外殼電位作為參考電位。

第一種基本連接點與大地連接,因此對接地電阻有要求。第二種基本連接點因為不取大地電位為參考電位,故與大地之間沒有接地電阻的要求,只要求等電位聯結系統具有較低的阻抗即可。

大家都學過模電,例如下圖:

這張圖是國產DW15斷路器的脫扣器原理圖。注意到最上面的橋堆V1-V4的負極輸出端,它的電壓是參考地,是全部電路的零電位點。這張圖是國產DW15斷路器的脫扣器原理圖。注意到最上面的橋堆V1-V4的負極輸出端,它的電壓是參考地,是全部電路的零電位點。

因此,上述系統導體的參考電位以大地為零點,也是這個意思。

系統接地

系統接地是指低壓配電網內電源端帶電導體的接地,通常低壓配電網的電源端是指變壓器、發電機等中性點的接地。

保護接地

保護接地是指負荷端電氣裝置外露導電部分的接地,其中負荷端電氣外露導電部分是指電氣裝置內電氣設備金屬外殼、布線金屬管槽等外露部分。我們看下圖:

圖中的負載發生了L1相碰殼事故,負載可導電的外殼對地電壓Uf上升為相電壓,Id為接地電流。可以看到接地電流Id從負載的外殼中經過負載側接地電阻Ra流入地網,再經過系統接地電阻Rb返回到電源中。注意這裡的專有名詞:碰殼。指的就是相線對外殼短接。如果外殼是金屬的,而且接了地,那麼碰殼事故就是單相接地故障。

圖中的Ra是接地極電阻。接地極電阻按規範是4

。在實際使用時一般取20毫歐。

我們在看下圖:

系統接地的作用是:使系統取得大地電位為參考電位,降低系統對地絕緣水平的要求,保證系統的正常和安全運行。當發生雷擊時,雷電強大瞬變電磁場使得線路感應出幅值很大的瞬態過電壓,雖然它持續的時間只有若干微秒,但過電壓幅值和電壓變化率很大,電氣設備和線路都承受了極高的湧流電壓衝擊。電源側做了系統接地使得電源側線路有了雷電電壓對地洩放通道,極大地降低了對地瞬態過電壓,極大地降低了設備和線路絕緣被破壞的危險性。

另一方面,若圖中的負載外殼未作接地,且圖中的L1相發生接地故障,於是線路會發生兩件事:

第一:L1線上的電壓會降低至接近於零,而另兩相對地電壓將由原來的0.23kV相電壓上升為0.4kV線電壓。

第二:由於接地電流沒有返回電源的導體通路,故障電流僅為極小的線地間的電容電流。

有第二條可知,線路中的保護電器是不可能動作的,於是此過電壓持續存在。這將給設備和人體帶來極大的危害。

如果我們按圖示把負載的外殼接地,也即保護接地,則接地電流會被放大到近乎於相對地的短路電流,則線路保護電器會迅速地動作,切斷故障線路。

其實,這就是TN接地系統的工作原理。

我們看到,系統接地後對安全運行是有利的,但是某些低壓配電網的接地系統卻採取不接地的方式。這是為了其它的特殊應用,我們在本文的後面會說明。總之,從以上說明中,相信大家已經可以理解什麼叫做系統接地,什麼叫做保護接地,以及兩種接地的區別和特徵,還有它們對於配電線路安全運行的重要性。

我們來看一個範例:

圖中我們看到低壓配電系統中有兩台電力變壓器,變壓器的三條相線和PEN線通過母線槽引至低壓成套開關設備的進線斷路器。

在0.23/0.4kV低壓系統中廣泛採用變壓器中性點直接接地的運行方式,從變壓器的低壓側直接引出中性線和保護線。中性線的代號是N,保護線的代號是PE,保護中性線的代號是PEN。

中性線N取自於電力變壓器低壓側按星形接法的三相繞組公共端。中性線N和相線一同為使用相電壓的負荷提供電能,同時中性線上也流過三相系統中的不平衡電流和單相電流。

保護線PE則取自於接地點,其用途是保護人身安全,一般用於連接帶電負荷的金屬外殼、構架等等,以及平時可能不帶電但發生故障時可能帶電的設備外露可導電部分。

保護中性線PEN為N和PE的綜合,有時也被稱呼為零線(TN-C系統)。

在低壓成套開關設備中,我們看到PEN線在低壓開關櫃主母線的某處接到低壓配電室的總等電位聯接母線上,實現接地。注意到在整個系統中,只有在此處N(或PEN)和PE才相接,其它任何地方都N(或PEN)和PE相互之間都是絕緣的。

IEC標準規定自變壓器(或發電機)中性點引出的PEN線(或N線)必須絕緣,並只能在低壓配電盤內一點與接地的PE母排連接而實現系統接地,在這點以外任何之處不得再次接地,否則將有部分中性線電流通過非正規路徑返回電源。現在我們來看第三個問題:低壓配電網的接地形式

低壓配電網的接地形式需要考慮三方面的內容:

1)電氣系統的中性線及電器設備外露導電部分與接地極的連接方式

2)採用專用的PE保護線還是採用與中性線合一的PEN保護線

3)採用只能切斷較大的故障電流的過電流保護電器還是採用能檢測和切斷較小的剩餘電流的保護電器作為低壓成套開關設備的接地故障防護接地系統分TN, TT和IT三種類型,這些接地系統的文字符號的含義如下:

低壓配電網的接地系統包括TN接地系統、TT接地系統和IT接地系統,而TN接地系統又可細分為TN-C、TN-S和TN-C-S等三種。低壓配電網的接地系統包括TN接地系統、TT接地系統和IT接地系統,而TN接地系統又可細分為TN-C、TN-S和TN-C-S等三種。

我們來看下圖:

按表中符號的意義可知TN系統的電源中性點是不經阻抗直接接地的,同時用電裝置的外露導電部分則通過與接地的中性點連接而實現接地。按表中符號的意義可知TN系統的電源中性點是不經阻抗直接接地的,同時用電裝置的外露導電部分則通過與接地的中性點連接而實現接地。

TN系統按中性線和PE線的不同組合方式又分為三種類型:

類型1: TN-C接地系統

TN-C在全系統內N線和PE線是合一的,其總C是法文Combine 「合一」一詞的首字母。

類型2: TN-S接地系統

TN-S在全系統內N線和PE線是分開的,S是法文Separe 「分開」一詞的首字母。

類型3: TN-C-S接地系統TN-C-S在全系統內僅在電氣裝置電源進線點前N線和PE線是合一的,而電源進線點之後即分為N和PE兩根線

TN接地系統的特徵是:

1)強制性地要求將用電設備外露導電部分和中性點接通並接地

2)TN接地系統中的單相接地故障電流被放大為短路故障電流,所以TN系統屬於大電流接地系統。因此在TN系統下可利用斷路器或熔斷器的短路保護作用來執行單相接地故障保護3)在TN接地系統中發生第一次接地故障時就能切斷電源

我們來看GB/T 16895.1中定義的TN-S,如下:

從圖中我們看到幾點:從圖中我們看到幾點:

(1)變壓器低壓繞組為星形接法,其公共端直接接地,由此形成工作接地。從變壓器低壓繞組的公共端引出N線和PE線。因此,TN-S為三相四線制。

(2)在配電系統也即低壓配電櫃中PE線再次接地,形成重複接地。

(3)負載側的外露導電部分與PE線相接,由此形成負載的保護接地。

(4)三相和N線引入負載相應的端子中。

(5)當負載出現碰殼事故時,接地電流被放大為相對地的短路電流,因此可由上游處最近的線路保護裝置(斷路器或者熔斷器)來切斷故障線路。

(6)分析接地系統,必須將電源、線路和負載合在一起來討論,三者缺一不可。

下圖是實際接線:

在這張圖中,我們看到了實際線路。低壓總進線斷路器QF的極數為四極,負載側的斷路器極數為3極;當負載1出現碰殼事故時,故障電流直接順著PE線返回變壓器;當負載2出現碰殼事故時,故障電流有可能沿著PE線返回,也可能沿著地網返回。沿著地網返回的故障電流又被稱為雜散電流;系統主母線出現單相接地故障3,其保護有主進線斷路器QF執行;對於出現在變壓器與低壓主進線斷路器中間的單相接地故障,可通過零序電流互感器測量,由QF主斷路器執行保護。在這張圖中,我們看到了實際線路。低壓總進線斷路器QF的極數為四極,負載側的斷路器極數為3極;當負載1出現碰殼事故時,故障電流直接順著PE線返回變壓器;當負載2出現碰殼事故時,故障電流有可能沿著PE線返回,也可能沿著地網返回。沿著地網返回的故障電流又被稱為雜散電流;系統主母線出現單相接地故障3,其保護有主進線斷路器QF執行;對於出現在變壓器與低壓主進線斷路器中間的單相接地故障,可通過零序電流互感器測量,由QF主斷路器執行保護。

這裡有兩個相關的問題:

第一個問題:接地極的接地電阻,規範中規定不得大於4歐。問題是:接地電阻指的是接地極的電阻?還是從整個地網的電阻,例如負載2接地極電阻+地網電阻+變壓器中性點接地極電阻的總和?(提示:地網被認為電阻為零)

第二個問題:在TN-S下,如果接地電流很小,單單依靠斷路器不足以切斷故障線路,那麼該怎麼辦?

我們來看GB/T 16895.1中定義的TN-C,如下:

TN-C系統有如下特點:TN-C系統有如下特點:

(1)變壓器低壓繞組公共端直接接地,由此形成工作接地。從變壓器低壓繞組的公共端引出PEN線。因此,TN-C為三相四線制。

(2)在配電系統也即低壓配電櫃中PE線再次接地,形成重複接地。

(3)負載側的外露導電部分與PE線相接,由此形成負載的保護接地。

(4)三相和PEN線引入負載相應的端子中。PEN首先起到保護線的作用,然後才是中性線的作用。這從左邊第一個負載的PEN接線可以看到:PEN線首先被引至負載的外露導電部分,然後再引到負載的中性線接入點。

(5)當負載出現碰殼事故時,接地電流被放大為相對地的短路電流,因此可由上游處最近的線路保護裝置(斷路器或者熔斷器)來切斷故障線路。

(6)分析接地系統,必須將電源、線路和負載合在一起來討論,三者缺一不可。

TN-C最大的問題是PEN線不得斷路。

我們看標準怎麼說:

那麼TN-C系統的實例圖:那麼TN-C系統的實例圖:

我們看到,在用電設備處發生了碰殼事故。接地電流在碰殼處產生了一個電壓U0,同時沿著PEN線返回變壓器。我們看到,在用電設備處發生了碰殼事故。接地電流在碰殼處產生了一個電壓U0,同時沿著PEN線返回變壓器。

GB16895.1規定了U0的值,如下:

對於大電流接地系統來說,表41A就是前接斷路器或者熔斷器的最長保護切斷時間。

現在我們來看看GB/T 16895.1中的TN-C-S接地系統:

注意看,它和TN-C的區別在於PEN線在入戶後分開為N線和PE線。換句話說,從這點以後,它就和TN-S的負載側類似。這也是這種接地系統被稱為TN-C-S的原因。注意看,它和TN-C的區別在於PEN線在入戶後分開為N線和PE線。換句話說,從這點以後,它就和TN-S的負載側類似。這也是這種接地系統被稱為TN-C-S的原因。

我們來看PEN分開前後的兩個負載接線上的區別:顯見,之前的是按TN-C接線方法接線的,之後是按TN-S接線方法接線的。

在某些情況下,電源端的工作接地可以取消,用後面的重複接地既可。重複接地在低壓開關櫃的受電側,與配電室內的等電位聯結相接。

現在我們來看看GB/T 16895.1中的TT接地系統:

仔細看TT系統,它與TN系統的區別在於:TT系統負載的外露導電部分是自己獨立接地的,與電源的工作接地不相連。仔細看TT系統,它與TN系統的區別在於:TT系統負載的外露導電部分是自己獨立接地的,與電源的工作接地不相連。

這種接地系統的好處是:它可以更靈活地安排負載的保護接地,還可以省掉從電源至負載的PE線。

但這樣一來,當負載的外露導電部分出現碰殼事故時,它的接地電流會比TN系統小得多,不足以讓保護裝置跳閘保護。因此IEC60364特別推薦,TT系統中一定要用漏電保護器RCD。

現在我們來看看GB/T 16895.1中的IT接地系統:

上圖和下圖中,我們看到變壓器的中性點經過高阻接地,或者不接地。上圖和下圖中,我們看到變壓器的中性點經過高阻接地,或者不接地。

上圖中,負載側的負荷可以統一就地接地;下圖中,負載側的負荷可以獨立地接地。

IT系統的特點是,負載的外露導電部分一旦發生碰殼事故後,其接地電流極小。因此,IT系統在出現單相接地故障後,還可以繼續運行2個小時。

不過,若之後又發生了異相的單相接地故障,則這兩相會發生相-相之間的短路事故。

下圖是IT接地系統的第一次單相接地故障電流方向和第二次單相接地故障電流方向:

我們看到,事實上已經出現了相間短路事故,而且短路路徑居然是PE線!有點讓人始料不及!我們看到,事實上已經出現了相間短路事故,而且短路路徑居然是PE線!有點讓人始料不及!

對於IT接地系統,雖然它可以在出現單相接地故障後繼續運行2小時,但必須給出報警信息。也就是說,要在IT接地系統的進線回路中加裝絕緣監測裝置。

以下為ABB的絕緣監測繼電器CM-IWNAC的說明頁:

關於IT接地系統,就描述到這裡。

給出一個思考題:對於IT接地系統,例如運行在IT接地系統中的三相電動機,如果我們也想配套漏電保護裝置,也即RCD,試問:這樣做可行嗎?與TT接地系統下使用和安裝RCD,有何不同?

剩下的問題其實賓工已經回答了。我就略作補充吧。

第四個問題是:存在三相五線制嗎?零線和火線這兩種定義合理嗎?

回答:關於三相五線制的問題就不用說了,看過上面的描述,自己就能回答。

至於零線和火線,這是沿用早先翻譯自前蘇聯的標準後習慣成自然,雖然不合理,但要改估計很困難。由他去吧。

第五個問題是:在TN-S下能建立其它接地系統嗎?

答案是:當然可以。我們來看下圖:

這張圖中,電源側變壓器中性點直接接地,並且引三相、N和PE到二級配電系統,但從二級配電系統只引了三相和N到三極配電系統,負載側的外露導電部分直接就近接地。這就是TN-S下的TT接地系統。這張圖中,電源側變壓器中性點直接接地,並且引三相、N和PE到二級配電系統,但從二級配電系統只引了三相和N到三極配電系統,負載側的外露導電部分直接就近接地。這就是TN-S下的TT接地系統。

在這種情況下,TT接地系統中必須要接RCD進行單相接地故障保護。

我們再看下圖:

這是某醫院的系統圖。我們看到低壓配電的接地系統是TN-S。系統中為手術室配了變壓器,把TN-S接地系統換成IT接地系統,這樣來確保手術室用電的連續性。這是某醫院的系統圖。我們看到低壓配電的接地系統是TN-S。系統中為手術室配了變壓器,把TN-S接地系統換成IT接地系統,這樣來確保手術室用電的連續性。

第六和第七個問題就不回答了,大家可以看賓工的答覆。

第八個問題是:50V安全電壓與接地系統有何種關係?

我們來看下圖:

注意看標準中的紅框,是我專門添加的。標準這部分內容講的是TT系統下漏電流流過接地極電阻後產生的壓降不得大於50V。這裡的50V就是安全電壓。

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其它的問題答覆請參閱賓工的回答。

好了。這個帖子也夠長了,到此就結束吧。

謝謝大家!

【潛龍勿用的回答(240票)】:

正在趕火車的路上,看到了張工的這個問題有了回答的衝動,由於沒有隨身帶著電腦,所以只能先大概回復了,等明天有時間了再詳細修改配圖說明:

1)什麼是用電安全防護?

---用電安全防護分為直接接觸防護和間接接觸防護,第一種是為了防止人直接接觸帶電體,比如通過設置防護網隔離等等;間接接觸防護是為了防止當電氣裝置因絕緣損壞發生接地故障時,原本不帶電的外露導電部分因此帶上對地故障電壓,人體接觸此故障電壓而遭受電擊。在TN-S系統內發生接地故障時,其故障電流是通過PE線金屬通路返回電源,故接地故障電流比較大,可用斷路器的過電流保護兼做接地故障保護,如果是TT系統內發生接地故障,其故障回路內除金屬導體外,還串聯有電源側的系統接地電阻和電氣裝置外露導電部分保護接地電阻,故接地故障電流小,因為人的安全接觸電壓為50V,所以30mA的剩餘電流保護裝置常用於TT系統用於對人的保護;而對於IT系統,因為IT系統在電源側不做系統接地或經高阻抗接地,第一次接地故障保護時可不直接斷開電源但要發出報警以便工作人員查找故障,而第二次接地故障保護設置採用過電流保護還是剩餘電流保護取決於負載裝置接地方式,IT最大的特點是可以帶故障運行兩小時,供電連續性高。

2)什麼是兩類接地?

---兩類接地是指系統接地(也稱工作接地)和保護接地,前者指電源測變壓器或柴油發電機中性點的接地,其作用是為配電系統提供一個參考電位並使系統正常和安全地運行;後者指負載側用電裝置的接地方式,其作用是降低電氣裝置外露導電部分在故障時對地電壓或接觸電壓;

3)什麼是接地系統?

---低壓接地系統包括TN、TT、IT三種,這些接地系統的文字的含義是:

第一個字母說明電源的帶電導體與大地的關係,也即如何處理系統接地,例如"T"代表電源的中性點與大地直接連接,"I"代表電源與大地隔離或電源的中性點經高阻抗與大地連接;

第二個字母說明的是電氣裝置的外露導電部分與大地的關係,也即如何處理保護接地,「T」代表外露導電部分直接與大地連接,它與電源的接地無聯繫,「N」代表外露導電部分通過與接地的電源中性點的連接而接地。

IEC標準將TN系統按N線和PE線的不同組合又分為三類:

TN-C系統-----全系統內N線和PE線是合一的;「C」即Combine;

TN-S系統------全系統內N線和PE線是分開的,「S」即Separe;

TN-C-S系統----在全系統內,通常僅在低壓電氣裝置電源進線點前N線和PE線是合一的,電源進線點之後即分為兩根線。

如圖所示:

4)存在三相五線制嗎?零線和火線這兩種定義合理嗎?

---三相五線制的叫法是錯誤的,根據IEC60364和GB16895系列標準,"線"是指正常運行時有電流通過的導體,而PE線在正常情況下不承載電流,只有在故障情況下,有故障電流通過PE線返回變壓器中性點,零線和火線的稱呼遺傳於前蘇聯標準,現在稱呼相線和N線更準確。

5)在TN-S下能建立其它接地系統嗎?

---TN-S系統下可以建立除TN-C以外的TT,IT系統,比如通過隔離變壓器就可以為醫院手術室單獨建立IT系統,提高供電連續性。

6)為何在TN-C接地系統下不能斷PEN?

---TN-C系統的PEN線兼有N線和PE功能,在GB50054低壓配電設計規範中已經明文規定TNC系統的PEN不能斷開,第一,對於單相設備如果斷開了PEN線,其外殼對地電壓會升為220V故障電壓,電擊死亡的危險很大;第二,PE線是嚴禁切斷的,而PEN線含有PE線,斷開之後萬一發生單相接地故障,上級斷路器不能動作,會使下級負載帶上危險電壓。另外TNC還不能用使用剩餘電流保護裝置RCD作為接地故障保護。

7)接地系統與低壓配電網總進線斷路器的極數有關係嗎

---有關係,如果系統設置有接地故障保護,為防止下級負載側發生接地故障時造成兩進線一母聯供電系統的2個進線斷路器誤動作,進線斷路器和母聯斷路器最好使用四極斷路器。如圖所示,下級負載側發生單相接地故障,接地故障電流一部分通過2#變壓器側的PE線返回變壓器中性點,剩餘電流型接地故障保護能檢測到故障電流,跳閘2#段進線斷路器,但另一部分接地故障電流經過1#變壓器中線點-----N線----2#變壓器中性點,此時1#段進線斷路器器也會檢測到故障電流,跳閘1#段進線斷路器,兩段母線均失電,如果將母聯斷路器選用4極,則經過1#變壓器中線點-----N線----2#變壓器中性點的路徑被切斷,1#母線段進線斷路器不會誤動作。

8)50V安全電壓與接地系統有何種關係?

---50V人所能接觸的安全電壓,在TT系統中,由於工作接地和系統接地接地電阻大,發生相對殼短路時,故障電流小不能足以驅動斷路器過電流保護跳閘,故TT系統最先採用剩餘電流保護裝置RCD,用以檢測接地故障電流,跳閘斷路器保護人身安全。

9)漏電流保護器的動作值與接地系統有何關係?

---漏電保護器也稱剩餘電流保護器,在TT系統和TN-S系統中,動作值設定為30mA用於人身保護,設置500mA用於火災報警。

10)什麼叫做等電位聯結?它與人身安全防護有何種關係?

---將可導電部分之間用導線做電氣連接,使其電位相等或相近,稱之為等電位聯結。假如電氣設備發生相對地事故時人觸碰外殼,由於人與設備及大地處在同一電位下,故無電流流過人體,對人體是安全的,但等電位聯結只能作為所有保護失效情況下的一種措施,不能取代接地故障保護。

11)在設計電路時,例如用於控制回路的單相隔離變壓器的初級和次級,該如何安排接地系統?

---採用IT系統,即隔離變壓器二次側中性點不接地。

手機打字真不容易,火車上網絡信號還不好,語言組織的不太通順,等明天有時間了在修改,配上圖就更直觀了,謝謝大家!

PS:回到上海趕緊做修改,不然真的夜不能寐,關於接地系統的話題上述每個問題都能寫成許多論文,個人之拙見,還望眾知友批評指正。

【BertWang的回答(3票)】:

作為一名大四狗,電氣工程及其自動化的妹子,我只能說我只認識題目裡的字,串起來就看不懂了( ?????ˍ????? )

【陳建利的回答(2票)】:

電氣專業人員來一起討論下,拋磚引玉。

首先感謝樓主,拿出自己的寶貴時間來普及電氣知識。

說說我的困惑,N線在三大類接地方式中普遍存在,但是PE不一定存在,且PE在兩側的接地方式不同。這些不同的設置是為了預防哪些事故?我相信人為的這些設計和機制都是為了避免這些事故。

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補充一點一句話總結

N是為了三相不平衡時流過電流

變壓器側接地為了提供一個零點位參考

設備殼接地為了等電位聯結保護人身

個人認為TNS在入戶側PE接地是比較好的方案

這都是解決人身保護問題,對於防止雷電過電壓,變壓器故障沒有考慮。

標籤:-電氣工程 -電路設計 -低壓電器


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