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【摘 要】 尽管我国出台了相关规定来规范低压电气设备接地系统的操作标准,并且保护接地系统的重要性越来越引起人们的重视,但是在实际操作过程中,总会有一些企业和单位为了一些利益或者是由于技能掌握不到位等原因造成接地系统存在问题,对人们的财产安全和人身安全造成损失。因此要认真分析这些问题出现的原因,并遵循一定的原则和规范,采取相应的措施进行解决。
【关键词】 低压电气;电气装置;保护接地系统
引言:
接地系统的作用在于保护低压电气装置,具体地说就是在电气设备不论是在正常情况下,还是在发生事故的状况下或者是外部环境突变如雷电等发生的情况下,能够将大地作为一个元件,将大地与电气装置组成一个接地的电流回路,以此来保护电气设备安全和人们的生命财产安全。
一、低压电气装置保护接地系统简介
1、TT接地系统
低压电气装置保护接地系统分为TT接地系统和TN-C接地系统两種,前者是指采用直接接地的方式,对低压电气装置金属外壳采取的保护接地系统。这种接地系统的金属外壳与大地直接连接,中性点直接接地。TT低压电气装置保护接地系统的优点是大地与电气设备的金属外壳直接连接,减少触电事故的发生,比较安全。但是,TT接地系统也有不足之处,它的缺点是低压电路器发生事故时不一定能跳闸,导致漏电设备的外壳对地电压高于安全电压。TT接地系统还要消耗较多的时间和材料,所以在具体操作中要看情况采取。
2、TN-C接地系统
TN-C接地系统是把工作零线兼做接零保护线,被称为保护中性线。由于三相负载不平衡导致TN-C接地系统的工作零线上产生不平衡电流,导致电气设备带有一定的电压,而且电压产生在与保护线相连接的设备金属外壳。与此同时,这种接地系统的工作零线断线时,会导致保护接零的漏电设备外壳带一定的电流。
3、TN-S接地系统
我们都知道TN-S接地系统、TN-C系统和TN-C-S系统一起组成电力接地系统中的TN系统,TN-S接地系统是TN系统的主要接地方式。
4、IT接地系统
IT接地系统作为低压配电系统的一种形式,单相接地电弧能够瞬间自行熄灭,属于小电流接地方式。
二、低压系统的接地型式、要求及其适用范围
1、低压配电系统中的常见接地配置方式
1.1接地系统的调控功能
当用电设备因故发生“短路”/漏电故障时,确保人身和设备的安全运行;增强电源设备、用电设备的电磁屏蔽效果,确保IT/电信/测试等关键设备获得尽可能高的电磁兼容性(EMC);为IT/电信/测试等关键设备内的电子线路提供统一的、具有“低阻抗运行特性”的参考电平;为IT/电信/测试等关键设备提供静电“泄放通道”;确保供电系统能为信息网络设备提供尽可能低的“零线对地线”电压;为用电设备提供安全、可靠的防雷击、抗浪涌保护。
1.2接地系统中各关键的部件的调控功能
判断接地系统的设计水平高低的重要指标之一是:能否为各种干扰源/“地电流”提供低阻抗型“泄放通道”,以确保在各IT设备之间实现“等电位连接”。
2、不同接地系统的兼容性
同一电源供电的不同建筑物,可分别采用TN和TT系统。同一建筑物内宜采用TN系统或TT系统中的一种。如果能够分设接地极,二者也可以兼容;由TN系统向局部TT系统供电没有任何问题,如室外照明。同一电源供电范围内,IT系统不能与TN系统或TT系统兼容。同一建筑物内IT系统可以与TN系统或TT系统兼容,只要IT系统与T字头的系统不并联运行。
3、低压电气装置的接地要求
3.1一般要求
种类:防护接地;功能接地。系统接地型式和保护导体,是自动切断电源法的重要组成部分。外露可导电部分接PE线,PE线按不同系统的要求接地。可同时触及者应接到同一个接地系统上。
3.2各种系统的接地要求
TN系统:外露可导电部分应通过保护导体与电源系统的接地点连接。一般情况下应满足的条件:ZsIa≤U0;为减小故障回路的总阻抗Zs,PE线应尽量靠近相线。相对地故障的异常情况下:RB/RE≤50(U0~50)。
TT系统:受同一保护电器保护的所有外露可导电部分应接至共同的接地极上。中性线不应重复接地应满足的条件:RAIa≤50V。
IT系统:装置的任何带电导体不应直接接地。外露可导电部分单独地、成组地或集中地接地。单独或成组接地时,第二次故障的保护应符合TT系统的要求;集中接地时,第二次故障的保护应符合TN系统的要求。应满足的条件:RAId≤50V。
三、低压电气装置保护接地系统中存在的常见问题
1、TT接地系统中性线接地带来的问题
首先造成电能损失,对变压器的中性线也进行接地操作后,会导致一部分正常负荷电流随着接线流回大地,由于中性线接地会导致剩余电流动作保护器不能正常地投入使用,造成电能损失。另外,由于中性线接地造成总保护无法装设,在这种情况下,一旦触电事故或者在单相接地时发生故障,就会无法及时断开电源,从而造成触电伤亡事故。更严重的是,在某些单位采取强行将变压器的中性线接的断开的方法来解决低压电气设施设备的总保护器的投入运行问题,这种做法存在极大的隐患并且是严重违反规定的做法和行为。其次,中性线接地也会无意中将TT系统间接地转变成了TN-C系统。从接地系统的形式上看,如果将中性线进行重复接地操作,本质上就是将TT系统变成了TN-C系统,因为中性线的重复接地将两个系统中的两个接地电阻连成了并联电路,这种并联电路是TN-C系统与TT系统区别的实质,这种改变不仅对系统的原本功能产生影响,也没有办法发挥TT系统的作用,而且还增加了实际成本。
2、TT接地系统中性线断线带来的问题
实际生活中,许多电力企业在电网改造的过程中,针对中性线断线和短路问题没有采取有效的应对和防范措施,造成许多问题。首先,TT系统没有将N线与相线两者的截面统一,造成中性线不具有应有的机械强度,导致中性线没有能力承受压力,当外部施加一定的应力作用时,就会酿成事故。其次,在施工时没有注重N线的连接,从而为中性线的断线事故埋下了隐患,而且间接地浪费了物力和人力,并且提高了安全风险。最后,由于缺乏对低压电气装置定期的检验和维修保养,对于出现的问题和隐藏的问题不能及时发现,造成许多不必要的损失。
3、采用TN-C系统造成的问题
有些企业为了减少成本和人力物力,将低压电能表的外壳和变压器的中性线连接在一起,从而间接采用了TN-C系统,但是这个捷径为以后的使用造成许多负面影响。首先,TN-C系统不能利用剩余电流动作保护装置,也就没有办法防止接地故障造成的各种不确定因素,如接地电弧火灾故障等。其次,无法在关键时刻切断NPE线,这就造成工作人员在进行电气检测和维修时发生的触电事故时无法保证其人身安全。再次,存在于TN-C系统内的三相回路,由于NPE线中断会失去等电压连接,并且在三相回路电荷不平衡时还会产生短路,直接导致单相设备的损坏甚至更严重的事故。最后,NPE线不平衡时产生的电流电压会导致整个低压电气设备内部产生电位差以及杂乱的电流,进而引起大火,并且杂乱的电流会干扰电子设备,影响相关设施设备的性能。
四、结束语
只有经过这样全方面的接地保护后,整个电力系统在使用时才能达到节能的效果,使得社会和经济得到最大的双重效益。随着社会的进步与发展,科技也在不断的创新,从而推动着电力技术也在不断进步,低压电气装置保护接地系统也在不断的朝着更好的方向发展。
参考文献:
[1]吴维宁.低压电气装置保护接地系统中存在的问题[J].北京电力高等专科学校学报(自然科学版),2011,(4).
[2]张国平.小议低压电气装置保护接地系统存在的问题[J].黑龙江科技信息,2011,(10).
[3]赵喜军.关于低压电气装置保护接地系统若干问题的思考[J].中国科技财富,2010,(6).
【关键词】 低压电气;电气装置;保护接地系统
引言:
接地系统的作用在于保护低压电气装置,具体地说就是在电气设备不论是在正常情况下,还是在发生事故的状况下或者是外部环境突变如雷电等发生的情况下,能够将大地作为一个元件,将大地与电气装置组成一个接地的电流回路,以此来保护电气设备安全和人们的生命财产安全。
一、低压电气装置保护接地系统简介
1、TT接地系统
低压电气装置保护接地系统分为TT接地系统和TN-C接地系统两種,前者是指采用直接接地的方式,对低压电气装置金属外壳采取的保护接地系统。这种接地系统的金属外壳与大地直接连接,中性点直接接地。TT低压电气装置保护接地系统的优点是大地与电气设备的金属外壳直接连接,减少触电事故的发生,比较安全。但是,TT接地系统也有不足之处,它的缺点是低压电路器发生事故时不一定能跳闸,导致漏电设备的外壳对地电压高于安全电压。TT接地系统还要消耗较多的时间和材料,所以在具体操作中要看情况采取。
2、TN-C接地系统
TN-C接地系统是把工作零线兼做接零保护线,被称为保护中性线。由于三相负载不平衡导致TN-C接地系统的工作零线上产生不平衡电流,导致电气设备带有一定的电压,而且电压产生在与保护线相连接的设备金属外壳。与此同时,这种接地系统的工作零线断线时,会导致保护接零的漏电设备外壳带一定的电流。
3、TN-S接地系统
我们都知道TN-S接地系统、TN-C系统和TN-C-S系统一起组成电力接地系统中的TN系统,TN-S接地系统是TN系统的主要接地方式。
4、IT接地系统
IT接地系统作为低压配电系统的一种形式,单相接地电弧能够瞬间自行熄灭,属于小电流接地方式。
二、低压系统的接地型式、要求及其适用范围
1、低压配电系统中的常见接地配置方式
1.1接地系统的调控功能
当用电设备因故发生“短路”/漏电故障时,确保人身和设备的安全运行;增强电源设备、用电设备的电磁屏蔽效果,确保IT/电信/测试等关键设备获得尽可能高的电磁兼容性(EMC);为IT/电信/测试等关键设备内的电子线路提供统一的、具有“低阻抗运行特性”的参考电平;为IT/电信/测试等关键设备提供静电“泄放通道”;确保供电系统能为信息网络设备提供尽可能低的“零线对地线”电压;为用电设备提供安全、可靠的防雷击、抗浪涌保护。
1.2接地系统中各关键的部件的调控功能
判断接地系统的设计水平高低的重要指标之一是:能否为各种干扰源/“地电流”提供低阻抗型“泄放通道”,以确保在各IT设备之间实现“等电位连接”。
2、不同接地系统的兼容性
同一电源供电的不同建筑物,可分别采用TN和TT系统。同一建筑物内宜采用TN系统或TT系统中的一种。如果能够分设接地极,二者也可以兼容;由TN系统向局部TT系统供电没有任何问题,如室外照明。同一电源供电范围内,IT系统不能与TN系统或TT系统兼容。同一建筑物内IT系统可以与TN系统或TT系统兼容,只要IT系统与T字头的系统不并联运行。
3、低压电气装置的接地要求
3.1一般要求
种类:防护接地;功能接地。系统接地型式和保护导体,是自动切断电源法的重要组成部分。外露可导电部分接PE线,PE线按不同系统的要求接地。可同时触及者应接到同一个接地系统上。
3.2各种系统的接地要求
TN系统:外露可导电部分应通过保护导体与电源系统的接地点连接。一般情况下应满足的条件:ZsIa≤U0;为减小故障回路的总阻抗Zs,PE线应尽量靠近相线。相对地故障的异常情况下:RB/RE≤50(U0~50)。
TT系统:受同一保护电器保护的所有外露可导电部分应接至共同的接地极上。中性线不应重复接地应满足的条件:RAIa≤50V。
IT系统:装置的任何带电导体不应直接接地。外露可导电部分单独地、成组地或集中地接地。单独或成组接地时,第二次故障的保护应符合TT系统的要求;集中接地时,第二次故障的保护应符合TN系统的要求。应满足的条件:RAId≤50V。
三、低压电气装置保护接地系统中存在的常见问题
1、TT接地系统中性线接地带来的问题
首先造成电能损失,对变压器的中性线也进行接地操作后,会导致一部分正常负荷电流随着接线流回大地,由于中性线接地会导致剩余电流动作保护器不能正常地投入使用,造成电能损失。另外,由于中性线接地造成总保护无法装设,在这种情况下,一旦触电事故或者在单相接地时发生故障,就会无法及时断开电源,从而造成触电伤亡事故。更严重的是,在某些单位采取强行将变压器的中性线接的断开的方法来解决低压电气设施设备的总保护器的投入运行问题,这种做法存在极大的隐患并且是严重违反规定的做法和行为。其次,中性线接地也会无意中将TT系统间接地转变成了TN-C系统。从接地系统的形式上看,如果将中性线进行重复接地操作,本质上就是将TT系统变成了TN-C系统,因为中性线的重复接地将两个系统中的两个接地电阻连成了并联电路,这种并联电路是TN-C系统与TT系统区别的实质,这种改变不仅对系统的原本功能产生影响,也没有办法发挥TT系统的作用,而且还增加了实际成本。
2、TT接地系统中性线断线带来的问题
实际生活中,许多电力企业在电网改造的过程中,针对中性线断线和短路问题没有采取有效的应对和防范措施,造成许多问题。首先,TT系统没有将N线与相线两者的截面统一,造成中性线不具有应有的机械强度,导致中性线没有能力承受压力,当外部施加一定的应力作用时,就会酿成事故。其次,在施工时没有注重N线的连接,从而为中性线的断线事故埋下了隐患,而且间接地浪费了物力和人力,并且提高了安全风险。最后,由于缺乏对低压电气装置定期的检验和维修保养,对于出现的问题和隐藏的问题不能及时发现,造成许多不必要的损失。
3、采用TN-C系统造成的问题
有些企业为了减少成本和人力物力,将低压电能表的外壳和变压器的中性线连接在一起,从而间接采用了TN-C系统,但是这个捷径为以后的使用造成许多负面影响。首先,TN-C系统不能利用剩余电流动作保护装置,也就没有办法防止接地故障造成的各种不确定因素,如接地电弧火灾故障等。其次,无法在关键时刻切断NPE线,这就造成工作人员在进行电气检测和维修时发生的触电事故时无法保证其人身安全。再次,存在于TN-C系统内的三相回路,由于NPE线中断会失去等电压连接,并且在三相回路电荷不平衡时还会产生短路,直接导致单相设备的损坏甚至更严重的事故。最后,NPE线不平衡时产生的电流电压会导致整个低压电气设备内部产生电位差以及杂乱的电流,进而引起大火,并且杂乱的电流会干扰电子设备,影响相关设施设备的性能。
四、结束语
只有经过这样全方面的接地保护后,整个电力系统在使用时才能达到节能的效果,使得社会和经济得到最大的双重效益。随着社会的进步与发展,科技也在不断的创新,从而推动着电力技术也在不断进步,低压电气装置保护接地系统也在不断的朝着更好的方向发展。
参考文献:
[1]吴维宁.低压电气装置保护接地系统中存在的问题[J].北京电力高等专科学校学报(自然科学版),2011,(4).
[2]张国平.小议低压电气装置保护接地系统存在的问题[J].黑龙江科技信息,2011,(10).
[3]赵喜军.关于低压电气装置保护接地系统若干问题的思考[J].中国科技财富,2010,(6).