接地故障保护.ppt
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1、接地故障保护接地故障保护黄妙庆黄妙庆主主 要要 内内 容容 低压接地系统低压接地系统 防火漏电报警防火漏电报警 保护接地保护接地 保护等电位联结保护等电位联结 剩余电流保护器剩余电流保护器 规范和标准规范和标准 GB 16895.21 2004 电击防护电击防护 IEC 60364 4 41:2005 “Protection against electric shock”GB 16895.3 2004 接地配置、接地导体、保护导体和联结导体接地配置、接地导体、保护导体和联结导体 IEC 60364 1:2005 “Fundamental principles,assessment of gen
2、eral characteristics,definitions”GB 17045-2006电击防护电击防护 装置和设备的通用部分装置和设备的通用部分 GB 16895.17 2002 信息技术装置的接地配置和等电位联结信息技术装置的接地配置和等电位联结 IEC 60364 4 44:2007 “Protection against voltage disturbances and electro-magnetic disturbances”单电源单电源TN系统系统 供电系统在电源中性点直接接地,电气装置的外露可导电部分供电系统在电源中性点直接接地,电气装置的外露可导电部分 用保护用保护(PE
3、PE)导体连至该电源的中性点。导体连至该电源的中性点。T N-C系统:系统:在整个系统中采用将中性导体和在整个系统中采用将中性导体和PEPE导体的功能导体的功能 合并成单个导体。合并成单个导体。在电气装置中的在电气装置中的在电气装置中的在电气装置中的PENPEN可附加接地可附加接地可附加接地可附加接地 PE或或PEN导体宜在进入建筑物处接地。导体宜在进入建筑物处接地。大、高建筑物内大、高建筑物内PE导体与外界可导电部分的等电位导体与外界可导电部分的等电位联结联结可视为附加接地。可视为附加接地。“接零接零”?TN CTN C系统系统 外露可导电部分对地有电位,外露可导电部分对地有电位,不允许用于
4、有火灾或爆炸危险不允许用于有火灾或爆炸危险 的场所。的场所。外露可导电部分对地有电位,外露可导电部分对地有电位,对敏感设备产生电磁干扰。对敏感设备产生电磁干扰。有杂散电流,有杂散电流,埋地金属构件加速腐蚀埋地金属构件加速腐蚀 TN CTN C系统系统 现在现在TN-C用的少了用的少了?用于多电源中性电之间的连接回路用于多电源中性电之间的连接回路 TN CTN C系统系统 PEN不允许插入隔离电器不允许插入隔离电器 不能安装剩余电流保护器(不能安装剩余电流保护器(RCD)为了维修安全,不能安装隔离电器。为了维修安全,不能安装隔离电器。常用于:公用电网常用于:公用电网 远距离供电线路远距离供电线路
5、 PEN与相线应敷设在一起与相线应敷设在一起 TN C必须在必须在TNTNS S之上之上 导体截面:导体截面:10 mm2(铜)或(铜)或 16 mm2(铝)(铝)PEN沿线有电压降沿线有电压降 可采用:可采用:3 3相相4 4线;线;3 3极开关极开关 TN CTN C系统系统断中性线导致危险的断中性线导致危险的接触电压接触电压?TN-CTN-CTN-STN-S 假设:假设:R RA A=R=RB B =1 =1 PEN PEN;10 mm 10 mm 2 2 20 m 35 20 m 35 m m U Ut t =216 V =216 V 假设:假设:R RA A=R=RB B =1 =1
6、 PE PE;10 mm 10 mm 2 2 20 m 35 m 20 m 35 m U Ut t =110 V=110 V TN CTN C系统系统 外露可导电部分和外露可导电部分和PENPEN重复接地重复接地 TN-S系统系统:在整个系统中采用单独的保护导体。在整个系统中采用单独的保护导体。在电气装置中的在电气装置中的在电气装置中的在电气装置中的 PEPEPEPE可附加接地可附加接地可附加接地可附加接地 内设变电所是否最好采用内设变电所是否最好采用TNS系统?系统?TNS系统是否可用于任何场合?系统是否可用于任何场合?中性点接地中性点接地接地电阻接地电阻 TNTN系统是否不能用于室外电气装
7、置?系统是否不能用于室外电气装置?在电气装置中的在电气装置中的在电气装置中的在电气装置中的 PENPEN或或或或PEPE可附加接地可附加接地可附加接地可附加接地 TN-C-S系统:系统:在系统中一部分采用将中性导体和在系统中一部分采用将中性导体和PE体的功能合体的功能合并成单个导体,另有一部分采用单独的保护导体。并成单个导体,另有一部分采用单独的保护导体。TNCS系统是否只适用于市网供电?系统是否只适用于市网供电?多电源多电源TN系统系统 多电源多电源TN系统有电磁干扰问题系统有电磁干扰问题 在在TN系统由于设计不当,可能在不期望的路径中流过系统由于设计不当,可能在不期望的路径中流过 工作电流
8、,这些电流可能产生如下后果:工作电流,这些电流可能产生如下后果:火灾;火灾;腐蚀;腐蚀;电磁干扰。电磁干扰。多电源多电源多电源多电源TNTNTNTN系统系统系统系统 多电源多电源TNTN系统系统 TN系统系统:Ia U0/ZS 式中:式中:ZS 故障回路的阻抗(包括电源本身、故障回路的阻抗(包括电源本身、从电源至故障点的线导体以及电源与从电源至故障点的线导体以及电源与 故障点之间的保护导体的阻抗),故障点之间的保护导体的阻抗),;Ia 自动切断电源的保护电器在规定自动切断电源的保护电器在规定 的时间内的动作电流的时间内的动作电流,A;U0 标称线对地电压标称线对地电压,V。TN系统接地故障自动
9、切断电源时间系统接地故障自动切断电源时间 国家标准(国家标准(IEC原标准)原标准)固定式设备:固定式设备:5 s5 s 移动式设备:移动式设备:0.4 s 0.4 s(U U0 0=230 V=230 V)IEC新标准新标准 32 A32 A终端回路:终端回路:0.4 s0.4 s(U U0 0=230 V=230 V)32 A 32 A终端回路终端回路:5 s5 s 移动式移动式设备规定设备规定最长的切断电源时间,最长的切断电源时间,s接地系统接地系统50 V U0 120 V 120 V U0 230 V 230 V U0 50 m 的乙、丙类厂房和丙类仓库。的乙、丙类厂房和丙类仓库。2
10、.二级负荷、室外消防水量二级负荷、室外消防水量 30 l/s 的建筑的建筑。3.二级负荷影剧院、商店、展览、广播电视、电信、财贸二级负荷影剧院、商店、展览、广播电视、电信、财贸 金融、室外金融、室外 消防水量消防水量 25 l/s的其他公共建筑的其他公共建筑。4.4.国家文物保护单位的重点砖木国家文物保护单位的重点砖木/木结构。木结构。5.5.一、二级负荷的一、二级负荷的消防用电消防用电设备设备。火灾危险场所的防火必要性与负荷等级、房高有何必然的火灾危险场所的防火必要性与负荷等级、房高有何必然的 关系?关系?乙和丙类建筑的划分与有火灾危险物质的分类如何协调?乙和丙类建筑的划分与有火灾危险物质的
11、分类如何协调?办公楼、饭店、学校、医院、公寓等公共建筑呢?办公楼、饭店、学校、医院、公寓等公共建筑呢?还装不装还装不装 RCD?漏电报警器如何设定?与上下级的保护电器如何配合?漏电报警器如何设定?与上下级的保护电器如何配合?日本日本 JEAC8001-1978JEAC8001-1978内线工程内线工程 150 m2 旅馆、饭店、公寓、集体宿舍、公共住宅、公共浴室旅馆、饭店、公寓、集体宿舍、公共住宅、公共浴室 等应设置漏电火灾报警。等应设置漏电火灾报警。新版的规范或标准有何规定?新版的规范或标准有何规定?办公楼、商场、医院、学校、家庭住宅、影剧院等公共建筑呢?办公楼、商场、医院、学校、家庭住宅、
12、影剧院等公共建筑呢?漏电报警如何设定?漏电报警如何设定?还装不装还装不装 RCD?漏电火灾报警的漏电火灾报警的依据依据 火灾起因统计:火灾起因统计:漏电漏电 1.8%、短路短路 52%、过负荷过负荷 4.6%起火实验:漏电起火实验:漏电 500 mA,相当于发热量相当于发热量 115 W 300 mA 69 W 100 W 就会起火就会起火 事故原因:事故原因:绝缘老化、损伤绝缘老化、损伤 过负荷、高次谐波、短路过负荷、高次谐波、短路 过电压、欠电压过电压、欠电压 环境环境 电气装置的质量电气装置的质量 设计、安装、维修等设计、安装、维修等 其他其他问题问题 管理 产品标准产品标准 不同接地系
13、统不同接地系统 经济经济 电气安全隐患电气安全隐患接地故障接地故障 在系统、装置或设备的给定点与局部地之间的电连接。在系统、装置或设备的给定点与局部地之间的电连接。低压系统接地故障约占低压系统接地故障约占70-80%,其中死亡事故约占其中死亡事故约占50%50%。电气安全隐患电气安全隐患电气安全隐患电气安全隐患 案例:案例:接地故障保护电器不动作或动作时间过长或接触电压过高接地故障保护电器不动作或动作时间过长或接触电压过高 火灾或爆炸危险场所采用火灾或爆炸危险场所采用TNC系统系统 总等电位联结不合格总等电位联结不合格 无必要的辅助等电位联结无必要的辅助等电位联结 户外电气装置的电击防护不当户
14、外电气装置的电击防护不当 特低电压设备的使用不当特低电压设备的使用不当 电气安全规范和标准电气安全规范和标准 编制工作;标准管理体制编制工作;标准管理体制 规范、标准的更新和协调、国际接轨规范、标准的更新和协调、国际接轨 问题举例:问题举例:接零接零 重复接地重复接地 接地电阻接地电阻 等电位联结等电位联结 不共用接地不共用接地 漏电保护漏电保护 漏电防火漏电防火 安全供电安全供电电击防护电击防护 电击防护电击防护电击防护电击防护 =基本防护基本防护基本防护基本防护 +故障防护故障防护故障防护故障防护 (直接接触防护)(间接接触防护)(直接接触防护)(间接接触防护)基本基本防护防护:带电部分的
15、基本绝缘带电部分的基本绝缘;遮拦或外护物遮拦或外护物(外壳外壳););防护等级至少为防护等级至少为 IP B或或IP2;顶部顶部IPB或或IP2 阻挡物;阻挡物;(用于熟练人员)(用于熟练人员)置于置于伸臂范围之外。伸臂范围之外。(用于熟练人员)(用于熟练人员)兼有基本和故障防护:兼有基本和故障防护:安全特低电压安全特低电压 SELV 和和保护特低电压保护特低电压PELV;功能特低电压功能特低电压 FELV。故障故障防护防护 相线导体对外露可导电部分或相线导体对外露可导电部分或PE导体之间导体之间不计阻抗不计阻抗的接地故障的接地故障 自动切断电源自动切断电源;双重绝缘或加强绝缘双重绝缘或加强绝
16、缘;采用采用类设备或等效绝缘的设备)类设备或等效绝缘的设备)供电给单台设备的电气分隔;供电给单台设备的电气分隔;供电给多台设备的电气分隔。(用于熟练人员)供电给多台设备的电气分隔。(用于熟练人员)非导电场所;(用于熟练人员非导电场所;(用于熟练人员)不接地的等电位联结不接地的等电位联结;(用于熟练人员)(用于熟练人员)附加保护附加保护 剩余电流保护器剩余电流保护器;辅助等电位联结。辅助等电位联结。自动切断电源自动切断电源自动切断电源自动切断电源 自动切断电源:基本防护自动切断电源:基本防护 +故障防护故障防护 基本防护:基本绝缘或遮拦或外护物基本防护:基本绝缘或遮拦或外护物 故障防护:故障防护
17、:保护接地:保护接地:外露可导电部分接外露可导电部分接PE导体;导体;同时可触及的外露可导电部分连接至同一同时可触及的外露可导电部分连接至同一 接地系统;接地系统;保护等电位联结保护等电位联结 自动切断电源自动切断电源 保护等电位联结保护等电位联结 每个建筑物的接地导体、总接地端子(每个建筑物的接地导体、总接地端子(METMET)和下列)和下列 可导电部分应接成保护等电位联结:可导电部分应接成保护等电位联结:建筑物的供水、燃气等金属管;建筑物的供水、燃气等金属管;正常使用时可触及正常使用时可触及的可导电的构筑物的可导电的构筑物 金属中央供热系统和空调系统;金属中央供热系统和空调系统;可利用的结
18、构钢筋等;可利用的结构钢筋等;征得主管部门许可的通信电缆金属护套。征得主管部门许可的通信电缆金属护套。总等电位联结总等电位联结总等电位联结总等电位联结 图图2 变压变压器器PEN导导体的体的连连接方式接方式 辅助等电位联结辅助等电位联结 接地故障的附加保护措施接地故障的附加保护措施 例如例如:特殊场所特殊场所 长线路长线路不能满足规定的切断电源时间不能满足规定的切断电源时间 下列部分连接起来下列部分连接起来:可同时触及的固定式设备的外露可导电部分之间可同时触及的固定式设备的外露可导电部分之间 以及和外界可导电部分(包括可利用的钢筋)之间以及和外界可导电部分(包括可利用的钢筋)之间;等电位联结系
19、统应接至包括插座在内所有设备等电位联结系统应接至包括插座在内所有设备 的的PE导体导体。核实同时可触及的外露可导电部分和外界可导电部分之间的核实同时可触及的外露可导电部分和外界可导电部分之间的电阻电阻R满足:满足:R 50/Ia Ia 保护电器的动作电流,保护电器的动作电流,A总等电位联结端子与辅助等电位总等电位联结端子与辅助等电位总等电位联结端子与辅助等电位总等电位联结端子与辅助等电位/局部等电位联结的连接?局部等电位联结的连接?局部等电位联结的连接?局部等电位联结的连接?竖井竖井竖井竖井PEPE干线?干线?干线?干线?特低电压系统特低电压系统 (ELVELV)ELV:50 V a.c.12
20、0 V d.c.500 V 1 min 绝缘耐压试验绝缘耐压试验 安全安全(不接地的)(不接地的)特低电压特低电压SELV:在正常情况在正常情况 电压不超过电压不超过 50 V 在单个故障情况在单个故障情况 (a.c.)在其他回路接地故障情况在其他回路接地故障情况 SELV的二次侧不应接地的二次侧不应接地 保护特低电压保护特低电压(接地的)(接地的)PELV:在正常情况、单个故障情况情况下电压不超过在正常情况、单个故障情况情况下电压不超过50 V a.c.PELV的二次侧接地的二次侧接地 ;采用等电位联结;采用等电位联结 特低电压设备的额定电压:特低电压设备的额定电压:48 V a.c.中国:
21、中国:36 V a.c.特低电压设备特低电压设备外部接地故障的转移电位传到特低电压侧外部接地故障的转移电位传到特低电压侧电击电击:电流通过人体或动物躯体而引起的生理效应。电流通过人体或动物躯体而引起的生理效应。剩余电流保护器剩余电流保护器 下列末端回路下列末端回路必须必须安装剩余电流保护器安装剩余电流保护器 :?移动式电气设备;移动式电气设备;生产用的电气设备;生产用的电气设备;施工工地的电气设备;施工工地的电气设备;安装在户外的电气设备;安装在户外的电气设备;民用大多数插座回路;民用大多数插座回路;安装在水中的供电线路和设备安装在水中的供电线路和设备 剩余电流保护器剩余电流保护器(RCDRC
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- 接地 故障 保护