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[摘 要]本文对油田低压配电系统的故障状态进行了分析,论述了低压配电系统接地方式适用的范围,指出RCD适用的接地方式,以及RCD参数的选择。
[关键词]保护接地 接零 重复接地 RCD 选择
中图分类号:TU856 文献标识码:TU 文章编号:1009―914X(2013)22―0403―01
引言
在IEC/64(国际电工学会/建筑电气装置技术委员会)标准中,低压配电系统分为三种方式。目前我国低压配电系统分为三种方式,即TT系统,TN系统和IT系统。在部分低压配电系统中存在保护方式混用的情况,因此而引发了许多不该发生的人身伤亡和火灾事故,为防止以上事故的发生,在低压配电系统中广泛采用了保护接地,保护接零,重复接地和剩余电流动作保护器(RCD)等保护措施,但设计,选择不当,同样会造成事故和损失,只有选择合适、适用的保护方式,才能防患未然。
1.保护接
当电气设备的绝缘损坏使外壳带电时,接地短路电流经接地体和人体同时流过。由于人体的电阻(1700Ω)要比接地电阻RE(4Ω)大数百倍,流注人体的电流也比流过接地体的电流小数百倍。当接地电阻极小(小于4Ω)时,流过人体的电流几乎等于零。另外,由于接地电阻很小,接地短路电流流过时,所产生的压降也很小,故外壳对大地的电压也很低,人站在大地上去碰触外壳时,人体所承受的电压很低,不会有危险。这就是保护接地的原理。
2.保护接零
保护接零就是把电气设备平时不带电的外露可导电部分与电源中性线N连接起来。这种接线方式统称为TN系统。依据零线N和保护线PE不同的安排方式,TN系统可分为三种形式,即:TN-C系统,TN-S系统,TN-C-S系统。
TN-C系统工作零线(N)与保护零线(PE)合为一根保护(PEN)
所有设备的外露可导电部分均与PEN连接。当电气设备相线碰壳、直接短路,短路电流较大,220v接触电压通过PEN传到所有接零设备的外壳,TN-C系统起不到保护作用。为避免事故,我们可采用以下两种措施:a、将设备外壳改接零为接地,即在TN-C系统采用局部的TT型式。b、当TN-C系统进户后,从总配电箱开始改为TN-C-S系统,即将PEN分为N线和PE线,分开后即不允许重新合并为PEN线。
(1)当工作零线断开时,如三相负载不平衡,使中性点电位升高(极有可能高于50V),使在断裂点以前与PEN相连接的电气设备的金属外壳带有危险高压,同时相电压升高,可能烧毁。
(2)在TN-C系统中将PEN线重复接地,这种方式虽然能降低中性点及用电设备外壳电位,但不能消除触电危险。
综上所述,TN-C系统不安全因素较多,在民用建筑中不应采用,可用于仅有单相(220V)携带式、移动式用电设备(不必接零)场合。
1)TN-S系统
TN-S系统的N线和PE线是分开设置的,所有设备的外壳只与公共的PE线相连接。
在TN-ST系统中,N线的作用仅仅是用来通过单相负载的电流和三相不平衡电流,故称N线为工作零线,对人体触电起保护作用的是PE线,故称为保护零线。当N 线断开,如三相负载不平衡;中性点电位将升高,但外壳无电位,PE线也无电位,这是区别于TN-C的重要特点。但TN-S系统的N线不宜重复接地,因重复接地后对断N线后保护设备不明显,且干线首端不能装设漏电保护器,但必要时PE线也可以重复接地。根据这一特点,TN-S系统大多用于工业企业和大型建筑。
2)TN-C-S系统
TN-C-S系统指配电系统的前面是TN-C系统,后面则是TN-S系统,兼有TN-C系统和TN-S系统的特点,保护性能介于两者之间。常用于配电系统末端,环境条件较差的易燃易爆场所或有数据处理设备的场所
3.重复接地
所谓重复接地是指在TN系统中,除了对电源中性点进行工作接地外,还在一定的处所把PE线或N线再进行接地。
1)重复接地的作用
N(或PE)XG 完整时,重复接地可以降低碰壳故障时所有被保护设备金属外壳的对地电压,减轻开关保护装置动作之前触电的危险性。
(1)在N(或PE)断线的情况下,重复接地可以降低断线点后面碰壳故障时PE线的对地电压,减轻触电事故的严重程度。
(2)缩短漏电故障持续时间。由于重复接地在短路电流返回的路径上啬了一条并联支路,可增大单相短路电流,缩短漏电故障持续时间。
(3)改善架空线路的防雷性能。由于重复接地对雷电流起分流作用,可以降低雷击过电压,改善架空线路的防雷性能。
4.RCD
RCD是“剩余电流动作保护器”的英文缩写。RCD又称漏电保护器。随着社会的进步,科技的发展,人们对安全工作越来越重视。RCD因其可靠的设计,性能的稳定,因此在低压配电系统中被广泛采用,但选用不当也会造成事故和线路不能正常工作。
RCD的选择
RCD根据其漏电保护装置动作电流数值,可分为高灵敏度、中灵敏度和低灵敏度。低压配电系统人们接触较多,容易发生事故,因而在RCD的选择上,我们应根据其动作电流进行选择。
(1)手持式用电设备为6mA。
(2)環境特别恶劣或潮湿场所用电设备为6-10 mA。
(3)医用电气设备为6mA。
(4)建筑施工工地的用电设备为15-30 mA。
(5)家用电器回路为30 mA。
(6)成套开关柜、分配电盘等为100mA。
(7)防止电气火灾为300mA。
5.结语
根据不同的环境,不同的用电设备和不同的配电系统选择不同的保护方式,其保护作用各不相同。在设计施工中,应当正确造反保护方式,防止保护方式混乱,接地与接零混用,正确选择RCD,确保用电安全、规范。另外,如果条件允许,最好采用三相五线制系统,即保护零线N和接地线PE分开,再加以重复接地与RCD的配合,这样低压配电系统的安全系统将大大提高。
参考文献
[1]《进网作业 》1992、9 辽宁科学技术版社
[2]《电工手册》1990、2电力出版社
[关键词]保护接地 接零 重复接地 RCD 选择
中图分类号:TU856 文献标识码:TU 文章编号:1009―914X(2013)22―0403―01
引言
在IEC/64(国际电工学会/建筑电气装置技术委员会)标准中,低压配电系统分为三种方式。目前我国低压配电系统分为三种方式,即TT系统,TN系统和IT系统。在部分低压配电系统中存在保护方式混用的情况,因此而引发了许多不该发生的人身伤亡和火灾事故,为防止以上事故的发生,在低压配电系统中广泛采用了保护接地,保护接零,重复接地和剩余电流动作保护器(RCD)等保护措施,但设计,选择不当,同样会造成事故和损失,只有选择合适、适用的保护方式,才能防患未然。
1.保护接
当电气设备的绝缘损坏使外壳带电时,接地短路电流经接地体和人体同时流过。由于人体的电阻(1700Ω)要比接地电阻RE(4Ω)大数百倍,流注人体的电流也比流过接地体的电流小数百倍。当接地电阻极小(小于4Ω)时,流过人体的电流几乎等于零。另外,由于接地电阻很小,接地短路电流流过时,所产生的压降也很小,故外壳对大地的电压也很低,人站在大地上去碰触外壳时,人体所承受的电压很低,不会有危险。这就是保护接地的原理。
2.保护接零
保护接零就是把电气设备平时不带电的外露可导电部分与电源中性线N连接起来。这种接线方式统称为TN系统。依据零线N和保护线PE不同的安排方式,TN系统可分为三种形式,即:TN-C系统,TN-S系统,TN-C-S系统。
TN-C系统工作零线(N)与保护零线(PE)合为一根保护(PEN)
所有设备的外露可导电部分均与PEN连接。当电气设备相线碰壳、直接短路,短路电流较大,220v接触电压通过PEN传到所有接零设备的外壳,TN-C系统起不到保护作用。为避免事故,我们可采用以下两种措施:a、将设备外壳改接零为接地,即在TN-C系统采用局部的TT型式。b、当TN-C系统进户后,从总配电箱开始改为TN-C-S系统,即将PEN分为N线和PE线,分开后即不允许重新合并为PEN线。
(1)当工作零线断开时,如三相负载不平衡,使中性点电位升高(极有可能高于50V),使在断裂点以前与PEN相连接的电气设备的金属外壳带有危险高压,同时相电压升高,可能烧毁。
(2)在TN-C系统中将PEN线重复接地,这种方式虽然能降低中性点及用电设备外壳电位,但不能消除触电危险。
综上所述,TN-C系统不安全因素较多,在民用建筑中不应采用,可用于仅有单相(220V)携带式、移动式用电设备(不必接零)场合。
1)TN-S系统
TN-S系统的N线和PE线是分开设置的,所有设备的外壳只与公共的PE线相连接。
在TN-ST系统中,N线的作用仅仅是用来通过单相负载的电流和三相不平衡电流,故称N线为工作零线,对人体触电起保护作用的是PE线,故称为保护零线。当N 线断开,如三相负载不平衡;中性点电位将升高,但外壳无电位,PE线也无电位,这是区别于TN-C的重要特点。但TN-S系统的N线不宜重复接地,因重复接地后对断N线后保护设备不明显,且干线首端不能装设漏电保护器,但必要时PE线也可以重复接地。根据这一特点,TN-S系统大多用于工业企业和大型建筑。
2)TN-C-S系统
TN-C-S系统指配电系统的前面是TN-C系统,后面则是TN-S系统,兼有TN-C系统和TN-S系统的特点,保护性能介于两者之间。常用于配电系统末端,环境条件较差的易燃易爆场所或有数据处理设备的场所
3.重复接地
所谓重复接地是指在TN系统中,除了对电源中性点进行工作接地外,还在一定的处所把PE线或N线再进行接地。
1)重复接地的作用
N(或PE)XG 完整时,重复接地可以降低碰壳故障时所有被保护设备金属外壳的对地电压,减轻开关保护装置动作之前触电的危险性。
(1)在N(或PE)断线的情况下,重复接地可以降低断线点后面碰壳故障时PE线的对地电压,减轻触电事故的严重程度。
(2)缩短漏电故障持续时间。由于重复接地在短路电流返回的路径上啬了一条并联支路,可增大单相短路电流,缩短漏电故障持续时间。
(3)改善架空线路的防雷性能。由于重复接地对雷电流起分流作用,可以降低雷击过电压,改善架空线路的防雷性能。
4.RCD
RCD是“剩余电流动作保护器”的英文缩写。RCD又称漏电保护器。随着社会的进步,科技的发展,人们对安全工作越来越重视。RCD因其可靠的设计,性能的稳定,因此在低压配电系统中被广泛采用,但选用不当也会造成事故和线路不能正常工作。
RCD的选择
RCD根据其漏电保护装置动作电流数值,可分为高灵敏度、中灵敏度和低灵敏度。低压配电系统人们接触较多,容易发生事故,因而在RCD的选择上,我们应根据其动作电流进行选择。
(1)手持式用电设备为6mA。
(2)環境特别恶劣或潮湿场所用电设备为6-10 mA。
(3)医用电气设备为6mA。
(4)建筑施工工地的用电设备为15-30 mA。
(5)家用电器回路为30 mA。
(6)成套开关柜、分配电盘等为100mA。
(7)防止电气火灾为300mA。
5.结语
根据不同的环境,不同的用电设备和不同的配电系统选择不同的保护方式,其保护作用各不相同。在设计施工中,应当正确造反保护方式,防止保护方式混乱,接地与接零混用,正确选择RCD,确保用电安全、规范。另外,如果条件允许,最好采用三相五线制系统,即保护零线N和接地线PE分开,再加以重复接地与RCD的配合,这样低压配电系统的安全系统将大大提高。
参考文献
[1]《进网作业 》1992、9 辽宁科学技术版社
[2]《电工手册》1990、2电力出版社