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发表于 2012-5-8 16:56:52
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此网回帖太少,我在《电世界》信箱群中回帖较多,将我的学习小结贴在这里请网友指正。, P8 _5 \2 u8 Y; Y/ e8 ]; O# @
在这次探讨中我的学习小结9 v+ @' R ^% F! {% A. s
电气安全是极为重要的,経过与网友的交流我增加了不少知识,我无力做这方面的总结,只能算作我个人的学习小结,我将以我的理解来述说,如有错希指正,规范、规程只有理解才能运用得好,只有理解才能记得住,我将根据自己的体会及简单计算来说明自己的看法。$ u \. {2 Q' V$ C/ s3 Q/ w9 Q
TT系统:电源变压器中性点接地,设备外壳采用接地保护,先谈一下大地的特性,土壤不是良导体其电阻系数较大,因此有电的导线与地短路后其故障电流经过接地电阻产生压降,这就是接触电压及跨步电压产生的原因,大地的电阻与其截面积成反比,地球的截面积是很大的,因此故障点的电流密度较高故障电压也较高,但离故障点较远处故障电流密度极低,跨步电压遂近於零的地点可看成是零电位,因此即使高压对地短路离故障点20多米可认为是安全的,设备外壳接地的功能有:形成故障电流通路有促使自动开关及熔断器动作断电、人体因接触漏电外壳触电时人体及其接触电阻与设备接地电阻互为分流电路可减少人体伤害程度、外壳接地可防静电积累、对高敏感电子设备可减少外界干扰、因此接地保护不仅是有利人身安全也有防静电防干扰功能,在TT系统中是否使用漏电开关效果相差极大分别述之。5 @4 ^3 {. s, g5 Z
仅有接地保护而未用漏电开关,设保护接地电阻为4欧(达到这样小的电阻值较费力),电源变压器中性点接地电阻取4欧,当发生漏电故障时故障电流=220V/(4+4)欧=27.5安,此电流值相当於13KW三相电动机的额定电流并不能使相应的空气开关及熔断器可靠动作断电,故障点电源不能自动切断则对人的危害依然存在,此电流経变压器中性点接地电阻产生电压降使变压器中性点及零线对地电压升高,对整个系统造成不安全,此种系统消耗大量钢材且不易回收,故我认为这种方法不值得推荐。
5 ~1 ]% I6 P8 J3 z, Y% y 接地保护加漏电开关,先谈一下漏电开关的原理,把同一回路的导线都穿过同一磁环,当电路未对地漏电时任何瞬时导线电流在磁环上产生磁通大小相同方向相反、互相抵消合成磁通为零,磁环上的次级绕组感应电压也为零,当穿过磁环的导线对地漏电时则漏电电流経大地流回变压器接地电阻及中性点再不返回磁环,磁环合成磁通不为零次级绕组有电压,此电压経处理后可使漏电开关断电,即漏电开关可检测出漏电电流,仅对漏电电流作出反映,而其他过载自动开关及熔断器不能区分正常工作电流与漏电电流,目前的电子技术可将极小的漏电电流放大到使开关动作断电,但动作电流也不能取得过小否则易误动作,安装规程中要求同一回路的导线必需穿入同一金属线管中,这样穿法金属管上合成磁通为零不会产生涡流发热,自然科学原理有时是相通的。
) \" s7 w# N. n 举例一只三相四极漏电开关GTM1L-100、额定电流100A、漏电动作电流100/300/500 ma动作时间延时或不延时、为了动作可靠计算动作电流取1A则设备接地电阻=220V/1A=220欧,设电源变压器接地电阻为4欧则故障时中性点电位升高4欧*1安=4伏。+ F# d" c5 p L9 r6 Z; i* X( V
再举一例家用单相漏电开关、动作电流30ma、动作时间小於0.01S,计算电流取60ma则设备外壳接地电阻=220V/0.06A=3.66K欧,故障电流使中性点电位升高0.06*4=0.24V。
2 @! z' K0 o1 [( S9 N 在TT系统中有无漏电开关的比较:无漏电开关其接地电阻4欧、故障电流27.5A还不能可靠切断故障电源,中性点电位升高27.5*4=110V,有漏电开关时其接地电阻值可以较大,此电阻主要作用为漏电电流提供通路以便动作断电。
- @5 f7 t3 Q4 W TN-C系统:电源变压器中性点接地俗称三相四线,PEN为工作零线保护零线共用线需重复接地,PNE接设备外壳,当漏电时相当相零短路,短路电流极大能使相应的自动开关及熔断器动作断电,当三相负载不平衡时PEN上有工作电流,故PEN对地电压不为零这是其缺点。
@+ ?' d* \1 G! K0 j TN-S系统:电源变压器中性点接地,由中性点引出两根零线N与PE,俗称三相五线,N为工作零线流経单相220V负载电流,PE为专用保护接零线并有重复接地,此系统常配合使用漏电开关是低压系统安全性最好的,由於PE没有工作电流故对地没有电压,常用於建筑施工现场。
1 _; ?# _/ z8 q# `' @$ ~ PE及PNE能产生较大的短路电流使故障点电源被切断的原因是它们是零线,它们重复接地的原因是在PE及PNE意外断线后减小事故危害程度。3 V+ S* G& e4 G- u4 U' K
TN-C-S系统:它是TN-C与TN-S的组合,我懒不想谈。: n1 \2 p1 B* ~- o
IT系统:电源中性点不直接接地主要用在10KV、35KV及矿山井下低压系统,井下低压系统中性点不接地时相对地不成回路短接不会产生大的电流较安全,但也有个缺点当一相接地后其余两相对地电压增加√3倍,因此必须有绝缘监测系统,对相地短路报警在限定时间内必须消除故障,利用中性点不接地提高人身安全在民间也有应用,老式彩电有热底板即底板带有220V的相线电压,检修人员如对地绝缘不好易触电,使用220V/220V的隔离变压器可将中性点接地的220V电压变成中性点不接地的220V,检修人员工作就安全了。; q/ l7 k! C5 y0 l1 \ B$ e1 q, Z1 ?
由於以上理由我不同意称PE为保护接地(Protecting Earthing),称PE为保护导体较合适" U a$ m2 ~/ c* O5 F! W' {
(Protective conductor)。* x7 B3 p+ V+ {" l5 Z: k
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