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论文:低压配电装置的接地及其解决方案浅叙

文章来源:中国电器工业协会 作者:李进卫 点击:次 时间:2015/6/10 10:36:16 转载:
0 引言 众所周知低压配电系统接地是一项复杂、有关人身和设备安全的工程,接地型式与接地故障保护息息相关,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。 1 接地是防止电气设备漏电事故的重要安全措施 “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浅叙低压配电装置的接地及其解决方案 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4Ω。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。 为保证保护接零系统的安全,将零线上的一处或多处通过接地装置与大地重复连接,称为重复接地,其作用是:降低漏电设备的对地电压,漏电保护器既可用来保护人身安全,还可用来对低压系统或设备的绝缘状况起到监督作用;漏电保护器安装点以后的线路应是对地绝缘良好;漏电保护器对两相触电不起保护作用,减少零线断线时的危险。另外,也使三相负荷不平衡导致零线对地电压有所下降,从而减少了危险,缩短了短路故障的持续时间。由于重复援地与工作接地形成并联,使短路电流加大,从而加快了断路器的动作时间;改善了架空线路的防雷性能。可以对雷电流进行分流,从而限制了雷电产生的过电压;重复接地是指零线上的一处或多处通过接地装置与大地再连接,可提高线路的安全性。
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