接地与接零保护系统

接地与接零保护系统 本文由lengmianbing贡献 doc文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 接地与接零保护系统 1、未采用 TN-S 系统，扣 10 分 我国施工现场临时用电系统一般为中性点直接接地的三相四线制低压电力系统， 这个系统的 接地、接零保护系统有两种形式即:TT 系统和 TN 系统，TN 系统又分为 TN-C 系统、TN-S 系统和 TN-C-S 系统。 (1)TT 系统 TT 系统是指在电源中性点直接接地的电力系统中，将电气设备的正常不带电的金属外壳或 机座直接接地的保护系统。 施工现场作业需用大量电动机械和电动工具以及供电用的配电箱， 开关箱等配电装置， 如果 这些电气设备的正常不带电的金属外壳或基座均作保护接地，则不仅需用大量钢材埋置地 下，一次性使用，而且接地装置的制作、埋设量也是很大的，这样就不可能百分之百达到接 地要求，尤其对于某些移动电气设备，如移动式电动式电动机具，移动式配电箱、开关箱、 照明箱等， 保护接地装置是很难实现的， 而且工作零线的对地电位受电气设备相线碰壳短路 的影响也是一个不利因素。 所以， 对于施工现场临时用电工程来说， 采用 TT 接地保护系统， 从经济、技术角度来看都是不合适的。 TT 系统代表符号意义: T: (第一个字母)表示电源系统的一点直接接地。 T: (第二个字母)表示设备外露导电部分的接地与电源系统的接地电气上无关。 (2)TN 系统 TN 系统是指电源(变压器)中性点直接接地的电力系统中，将电气设备正常不带电的金属 外壳或基座经过中性线(零线)直接接零的保护系统。前面提过，TN 系统又分为 TN-C， TN-S、TN-C-S 系统。 ?TN-C 系统 TN-C 系统是指 TN 系统中工作零线(N)与保护零线(PE)合一的系统，用电设备 M 和 H 正常不带电的金属外壳或基座与零线(N、PE)直接电气连接。 TN-C 系统比 TT 系统的优点在于节约了大量的接地装置使得该系统经济、方便。但从防 触电的技术角度来分析，却存在明显的缺陷。因为: A、由于 TN-C 系统是工作零线与保护零线合一的系统，所以当配电系统中的三相负荷不平 衡时，即使在无故障的正常情况下，零线(N-PE)中也会有电流(零序电流)流过。如发 生短路故障时，零线中电流会更大。由于电气设备正常不带电的金属外壳或基座是与零线 (N-PE)作电气连接的，因而必然会对地呈现电压，实际上由不带电体变成带电体。而且 该对地电压值，随着零线阻抗和零线电流的增大而增大，靠近配电系统末端，情况更严重。 (越靠近电源末端，三相不平衡电流越大) ，当该电压值超过安全电压时(42V、而且这些设备的投入使用 也无固定规律， 因此整个供电系统的三相负荷不可能保持平衡， 零线中存在零序电流是不可 避免的，其值也不可预测和不可控制的。所以，从经常性保持电气设备正常不带电的金属外 壳或基座对地零电位角度看，TN-C 接零保护系统是不可取的。 B、采用 TN-C 系统还使漏电保护器的使用功能受到限制，特别是设置于配电室或总配电箱 中的四极漏电保护器， 由于具有不对称三相负荷配电系统中可能发生的电气设备漏电电流与 零序电流一起沿零线(N-PE)流动，并经漏电保护器零线返回电源(变压器) ，所以该漏电 保护器将失去漏电保护功能， 对于单相用电设备， 如果其保护零线取自其控制开关箱中二级 漏电保护器负荷侧的零线(N-PE) ，则该漏电保护器也将失去漏电保护功能。 C、在 TN-C 系统中，当配电线路某处零线断线时，由于断点负荷侧的某台单相用电设备的 电源开关可能处于接通状态， 因而位于断点负荷侧方向上的所有用电设备的金属外壳或基座 可能呈现对地相电压， 由此可见在施工现场临时用电工程中采用 TN-C 系统对防止人体触电 伤害是极不可靠的。 ?TN-S 系统 TN-S 系统是指系统中的工作零线 N 线与保护零线 PE 线分开的系统，用电设备的正常不带 电的金属外壳或基座与保护零级 PE 直接电气连接，也称专用保护零线-PE 线。是引用国际 LEC/TC64 的定义和符号(LEC-国际电工委员会) 。 采用 TN-S 系统明显克服 TT 系统和 TN-C 系统的缺陷，不仅经济方便，而且在正常情况下 保护零线上无零序电流， 与三相负荷是否平衡无关， 只是当电气设备正常带电部分与正常不 带电的金属外壳或基座发生漏电时， 才有漏电电流流过， 同还使漏电保护器 正常使用功能 不受任何限制，所以采用 TN-S 接零保护系统，电气设备的正常不带电的金属外壳或基座在 任何情况下都能保持对地零电位水平。 并便于漏电保护器的正常使用接线。 为了稳定保护零 线对地零电位及防止保护零线可能断线对保护零线的影响， 可在保护零线首末端及中间位置 作不少于三处的重复接地。 ?TN-C-S 系统 该系统是一部分中性导体和保护导体的功能合在一根导线上。在 TN-C 系统的末端，将 PE 线与 N 线分开，且分开后不许再合并，改为五线制后，其性能要求同 TN-S 系统，该系统兼 有 TN-C 系统投资少和 TN-S 系统比较安全且电磁适应性比较强的特点。该系统俗称四线半 系统，后引出一黄绿线为 PE 线，而必须将工作零线，保护零线，保护零线，重复接地线，接在一体，才能形成专用 保护零线。 TN 系统符号意义: 第一个字母 T:表示电源系统的一点直接接地。 第二个字母 N:表示设备的外露导电部分与电源系统的接地点直接电气连接。 字母 S:表示中性导体和保护导体是分开的。 字母 C:表示中性导体和保护导体的功能合在一根导体上。 施工现场采用的 TN-S 系统，主要由 TT 系统转换来的，即专用保护零线的引出基本上都是 从施工现场总电源箱一次侧的三相四线制引入的 N 线作重复接地后，再从重复接地处引出 PE 线，沿架线要求引到各分配电箱。这主要是各施工现场距变压器供电电源较远(单独变 压器供电除外) ，一次侧线路较长，不可能从变压器的工作接地点或配电室的零线处引来， 这样既不经济也不安全。所以都从施工现场的配电箱处转换为 TN-S 系统。 在这个系统中一定要注意，不得一部分设备作保护接零，另一部分设备作保护接地。 如果当采取接地的用电设备发生相线碰壳时，零线电位 U。将升高，从而使所有接零的用电 设备外壳都带上危险电压。 此时零电位电压为:UO=IDRO;ID=U/(R0+RD) 代入为:UO=U/(RO+RD)RO=220×4/(4+10)=62.9V 式中:UO 零电位电压;U 碰壳相电压(220V) ;ID 接地电流; R0 中性点接地电阻;RD 设备接地电阻 如果人体接触就会发生危险，一般人体的电阻为 1000 ，这样就会有 62.9V/1000 =62.9MA 的电流流过人体，这个电流可造成心脏震颤，痉挛致生命危险。 2、工作接地与重复接地不符合要求，扣 7-10 分。 (1)工作接地:在中性点直接接地的三相供电系统中，因运行需要的接地称为工作接地。 在工作接地的情况下，大地被用作为一根导线，而且能够稳定设备导电部分的对地电压。 ?接地体的最小规格 ?接地线最小规格 ?工作接地电阻值不大于 4 ?接地零线焊接、搭接长度规定 接地线和接地体合称为接地装置。 接地干线:截面积不小于 100MM2 接地支线:截面积不小于 48MM2 ?不得用铝导体作为接地体或地下接地线; ?不宜采用螺纹钢材作接地体; ?接地体长度为 1.5-2M，顶部与地面 0.6M，必须有两根接地体相连接。 (2)重复接地:指专用保护零线 PE 线作重复接地，在中性点直接接地电力系统中，除在 中性点直接接地外，在中性线上的一处或多处再作接地，称为重复接地。 ?其材质与规格的技术要求同前(工作接地) 小于相线截面二分之一) ?除在配电室或总配电箱处作重复接地外， 线路中间和终端处也要作重复接地， 一般重复接 地不少于三处，如主干线超过 1KM，还必须再增加一处重复接地。 在施工现场较多， 应该说， 这种接法能保证用电设备接零保护和专用保护零线的重复接地的 要求。 但是经几处串接后 (干线 PE 线?分配电箱 PE 端子板?开关箱 PE 端子板?马达接零 处?重复接地)这就存在着极大的隐患，如其中一处接点接触不好或连接线断线，这样保护 零线的重复接地系统就不存在了，如(B)图中的 A、B 两点松动或断线，则该马达变成接 地系统了，对 TN-S 系统是不允许的。线路的 PE 线重复接地的正确接法应如(C)图所示。 从主干线 PE 线直接引下，或经分配电箱第一个端子点后直接引下作单独重复接地. (3)工作接地与重复接地的接地极与导线连接处，要带螺孔的镀锌板焊在接地极上，且 导线要用铜接头压接，不能随意缠绕其上。 3、专用保护零线设置不合要求，扣 5-8 分。 (1)专用保护零线(PE 线)必须采用绿/黄双色线，不得用铝线金属裸线代替，绿/黄双色 线不得作为 N 线和相线使用。 (2)PE 线在配电箱内必须设置专用端子板，不准将各回路的 PE 线接在一个螺栓上，形成 “鸡爪型”接线。 (3)与干线相连接的 保护零线截面应不小于相线截面的二分之一，与电气设备连接的保护 零线截面应小于 2.5MM2 的绝缘多股铜线， 手持式用电设备的保护零线应在绝缘良好的多股 铜芯橡皮电缆内截面不小于 2.5MM2。 (4) 线可以从工作接地线引出， PE 也可由配电室的配电屏或配电箱的重复接地装置处引出。 所谓从工作接地线引出， 实际是从低压配电屏或总配电箱的重复接地与工作零线连接处引出 PE 线; (5)施工现场安装单独变压器，供电线路为三相四线到现场总配电箱，其 PE 线可由总 配电箱的漏电保护器电源侧的零线处引出，但需单独设置重复接地系统; (6)供电线路为三相四线制系统转变 TN-S 系统，图中 A、B 两点没连接，直接引出 PE 线 或 CB 两点没连接，直接引出 PE 线，这种作法都不符合专用保护零线设置的要求。从供电 系统来说也没有形成 TN-S 系统. (7)施工现场除工作接地，重复接地外，所有用电设备均应接零。不能混淆接地和接零的 概念。 4、保护零线与工作零线混接，扣 10 分。 (1)在配电箱和开关箱内，工作零线和保护零线应该分设接线端子板，保护零线端子板应 于箱。若将 N1 和 N2 连接起来，则分支线路 1 和 2 均有对方 分流电流渡过。 此电流将导致漏电保护器 1 和 2 的剩余电流互感器内的电流平衡破坏， 当分 流电流值等于或大于动作电流值时，漏电保护器将误动作。 (6)工作零线不能支接、跨接，工作零线不能就近支接，单相负荷不能在漏电保护器两端 跨接，如图 6.8.13 支线路 1 和照明线路 2，照明线路 2 的零线距中性线 N 过远，若就近支接 分支线路 1 漏电保护器后面的工作零线则照明线路 2 中的电流经 N1 线返回电源、中性线， 造成分支线路 1 上的漏电保护器的剩余电流互感器内部电流不平衡， 当不平衡电流大于或等 于支路漏电保护器额定漏电动作电流值时，漏电保 护器发生误动