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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。
漏电保护装置是在电气设备成线路漏电时用以保证人身及设备安全的保护装置,又称触电保安器。设备漏电时会出现两种异常现象:正常情况下不带电的金属部分出现对地电压;三相电流平衡被破坏,出现零序电流(或电压)。漏电保护装置就是在故障时测得零序电流(或电压)或对地电压,经相应转换,使接触器跳闸切断电源,实施保护作用。
低压系统的接地型式、要求及其适用范围
在过去的低压配电的接地系统的设计规范和标准中、虽然已经为确保设备和人身的安全、提供有相当完善和行之有效的保护方案。然而,对于确保信息网络的数据安全的保护措施却显得“相对欠缺”。基于上述情况,当在处理信息网络的接地设计问题和不同方案时,不宜完全拘泥于现有的设计规范。对信息网络时代的低压配电系统的接地系统而言,它不仅需要保护供电线路、用电设备和人身能安全、可靠地运行。而且,更需要保护好被信息网络设备所处理、存贮的和传送的数据的安全性。为此,当我们在设计接地系统时,不仅需要考虑各种“接地线”的接地电阻。还需高度重视接地阻抗;“地线”的实际布线方式;用户对网络设备的日常管理和维护“是否合理”等因素。实践证明:设计合理的接地系统及正确的布线施工是确保网络设备获得高效、宽带运行特性的前提条件之一。
国际电工委员会(IEC)规定低压配电系统的保护接地型式分为TN、IT和T三种系统。
我国配电系统的接地方式已使用IEC规定,其分类仍然是以配电系统和电气设备的接地组合来分为TN、TT、IT系统三大类,系统特性以符号表示,字母含义为:第一个字母表示电源与地的关系。“T”表示在某一点上牢固接地;“I”表示所有带电零件与地绝缘或某一点经阻抗接地。第二个字母表示电气设备外壳与地的关系。“T”表示外壳牢固的接地,且与电源接地无关,“N”表示外壳牢固地接到系统接地点。其后的字母表示电网中中性线与保护线的组合方式。“C”表示中线与保护线是合一的;“S”表示中性线与保护线是分开的。
TN系统:电源中性点直接接地并引出中性线(N线),属三相四线制系统。在这个系统中的电气设备外露可导电部分都应与公共的保护线(PE线)相连接,PE线与中性线在接地点相连接。我国称这种系统为保护接零。TN系统的电源端有一个直接接地点,并引出N线,属三相四线制系统。系统中用电设备外壳通过保护线与该点直接连接,俗称保护接零。按照系统中中性线与保护线的不同组合方式,又分为如下三种形式。
TN—C系统:整个系统的中性线与保护线是合一的,称为TN—C系统。由于投资较少,又节约导电材料,因此在过去我国应用比较普遍。当三相负荷不平衡或只有单相用电设备时,PEN线上有正常负荷电流流过,有时还要通过三次谐波电流,其在PEN线上产生的压降呈现在用电设备外壳上,使其带电位,对地呈现电压。正常工作时,这种电压视情况为几伏到几十伏,低于安全电压50V,但当发生PEN线断或相对地短路故障时,使PEN线电位升高,其对地电压大于安全电压,使触电危险加大。同时,同一系统内PEN线是相通的,故障电压会沿PEN线传至其他未发生故障处,可能会引起新的电气故障,另外由于该系统全部用PEN线作设备接地,它无法实现电气隔离,不能保证电气检修人身安全,在国际上基本不被采用。
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