配电教程中文G3-2

1、接地装置接地装置第第10章章G3/ IX / 2施耐德培训中心施耐德培训中心接地装置 接地装置q 组成部分认为是外露可导电部分的组成部分1. 电缆线路n 管线n 油浸纸绝缘的铅包电缆，铠装或无铠装n 矿物绝缘的金属护套电缆 (不燃、耐高温的矿物绝缘的电缆，等) 2. 开关设备n 抽屉式屏柜3. 装置n I 级绝缘的装置外露金属部分4. 非电气元件q 与电缆线路有关的金属配件 (电缆托盘、电缆梯架等) n 金属物件q 与空气中的导体或母线接近的q 与电气设备接触的不认为是外露可导电部分的组成部分1. 各种供电沟道、管线等n 绝缘材料的管线n 压制在木材或其他绝缘材料中n 无金属护套的导体或电缆2

2、. 开关设备n 由绝缘材料制作的外壳3. 装置n 具有 II 级绝缘的所有装置，不论其外部机壳的型式到各个用户的保护支线 (3)外部的可导电部分 (4)3334555供暖水煤气主保护线6721图 24: 主接地端子 (6) 在扁钢板上构成总等电位联结的一个示例。可卸联结片 (7) 供作接地电极电阻的检查用4可与 TN 连接n 不同型式的外露可导电部分和外部的可导电部分G3/ IX / 3施耐德培训中心施耐德培训中心3334555供暖水煤气67214接地装置 接地装置q 组成部分认为是外部的可导电部分的组成部分1. 在建筑结构中使用的构件n 金属或钢盘混凝土 (RC):q 钢架的结构q 钢筋q

3、预制混凝土板n 表面装饰q 钢筋混凝土构筑物内不进行表面处理的地面及墙q 瓷砖地面n 金属的覆盖q 金属的墙面覆盖层2. 建筑物除电气以外的供应设施n 对于煤气、水和供暖系统等用的金属管子n 有关的金属构件 (炉子、水箱、贮存器、散热器) n 盥洗室、浴室、而所内的金属配件n 导电性的纸张不认为是外部的可导电部分的组成部分n 木块地板n 覆盖橡胶或油毡的地面n 砖墙n 地毯和墙间挂毯到各个用户的保护支线 (3)外部的可导电部分 (4)主保护线可与 TN 连接n 不同型式的外露可导电部分和外部的可导电部分G3/ IX / 4施耐德培训中心施耐德培训中心接地装置 接地装置n 在高压/低压变压器 M

4、GDB (主接地棒) 之间的保护线PEMGDBP (kVA)导线材料裸导线PVC 绝缘导线XLPE 绝缘导线低压 (V)127/ 230/220V 400V铜 t(s)铝 t(s)0,2 s 0,5 s - - 0,2 s 0,5 s0,2 s 0,5 s - - 0,2 s 0,5 s0,2 s 0,5 s - - 0,2 s 0,5 s?63100125160200250315400500630800?10016020025031540050063080010001250PE 线截面积导线 SPE (mm2)252525253550507070959525253535 5070709512

5、0120150253550707095120150150185185252525353550707095951202525355050709595120120150255050709595120150185185240252525253535507070709525355050709595120150150185252525355050709595120120表 H1-63: 在高压/低压变压器和 MGDB 之间的保护线的截面积 (c.s.a) 以变压器的额定容量和在法国使用的清除故障的时间来表示。图 H1-62: PE 线接至 MGDB 中的主接地棒低压装置用主接地棒G3/ IX / 5施耐

6、德培训中心施耐德培训中心接地装置 保护线的截面积n 保护线的截面积应按照 IEC 364-543.1.2 附加条款表 54F 或 IEC 364-543.1.3 进行选择:q 543.1.2 (表 54F)S 1616 35S16S2装置的相导线截面积S (mm2)相应保护线的最小截面积Sp (mm2)表 54F 中的数值，只有当保护线的材料与相导线的材料相同时才是正确的。如果不是这样，应以这一方式来确定保护线的截面积，即得出的电导与利用表得出的电导相等效。q 543.13电缆的电线或护套不应作为每个保护线截面积的组成部分，在任何情况下，保护线的截面积不应小于:- 有机械防护时 2.5mm2-

7、 无机械防护时 4.0mm2G3/ IX / 6施耐德培训中心施耐德培训中心接地装置 保护线的截面积n 按照 IEC 364-543.1.1 附加条款计算的截面积I: 故障电流t : 断电电器的动作时间，单位为秒:k : 系数取决于:- 导体材料- 绝缘材料- 起始和最终温度SPEI2tKG3/ IX / 7施耐德培训中心施耐德培训中心接地装置 保护线的截面积n 按照 IEC 364-543.1.1 附加条款计算的截面积q 表 54Bk 值用于不与电缆合并的绝缘保护线或与电缆外包层接触的裸保护线q 表 54Dk 值用于以电缆的护套或铠装作为保护线保护线或电缆外包层的绝缘材料最终温度导线的材料铜

8、铝钢PVC160C1439552EPRXLPE250Ck17611664异丁橡胶220C16611060注: 假设导线的起始温度为 30C绝缘材料起始温度最终温度导线的材料铜铝钢PVC160CEPRXLPE250Ck异丁橡胶220C待研究G3/ IX / 8施耐德培训中心施耐德培训中心接地装置 保护线的截面积n 按照 IEC 364-543.1.1 附加条款计算的截面积q 表 54Ck 值用于以多芯电缆中的一芯作为保护线q 表 54Ek 值用于裸的保护线，在该处根据指出的温度对邻近的任何材料无损坏危险绝缘材料起始温度最终温度导线的材料铜铝PVC70C160C11576EPRXLPE90C250

9、Ck14394异丁橡胶85C220C13489铜铝铝火灾危险220C138150C91150C50条件导线的材料正常条件200C159200C105200C58可见到的和在限定的区域*500C228300C125500C82最高温度k最高温度k最高温度k注: 假设导线的起始温度 30C。* 只有当表中指出的温度不会损害导线连接处的质量时，这些温度才有效。G3/ IX / 9施耐德培训中心施耐德培训中心接地装置 接地装置n 总等电位联结线 (364-5-547-1.1)6mm2 SPE 25mm2 (Cu)n 辅助等电位结线 (364-5-547-1.2)q 在两个外露可导电部分之间的联结线SL

10、S金属结构管道，管网，)M1SPE1SLS =SPE2SLSM1SPE1M2SPE2q 在一外露可导电部分与一金属的结构之间的联结线如果 SPE1 SPE2 则 SLS = SPE1* 对于有机械防护的联结线最小用 2.5mm2对于无机械防护的联结线用与 4mm2 铜等效的导线图 H1-64: 辅助等电位联结外界影响外界影响 第第11章章G3/ IX / 11施耐德培训中心施耐德培训中心外界影响 外界影响n 根据国际标准 IEC 364-3 分级n 每个外界影响的条件用一组由二个字母和数字构成的标号来标志，如下所示:n 第一个字母表示外界影响的特征：o A - 环境，o B - 应用，o C

11、- 建筑物结构n 第二个字母级别特征：o A,o B,o C,等n 数目表示级别特征：o 1,o 2,o 3,等例如：代号例如：代号 AC2 是指321.2A - 环境，C - 海拔，2 海拔 2000m。G3/ IX / 12施耐德培训中心施耐德培训中心n 我公司外壳构成的防护等级按 IEC 529 推荐的 IP 代号来表示n IP 代号的组成部分及其意义o 下表列出 IP 代号的简要说明n 当不需要说明特性数字时，可用字母 X 来代替 (如省去二个数字时用“XX”)外界影响 用外壳防护：IP 代号代号字母IP-组成部分数字或字母对防护设备的意义对人身防护的意义G3/ IX / 13施耐德培

12、训中心施耐德培训中心外界影响 用外壳防护：IP 代号第一个特征数字0123456防止固体异物进入 (不防护) 50mm 直径 12,5mm 直径 2,5mm 直径 1,0mm 直径防止灰尘密封防尘防止下列部位触及壳内危险部位:(不防护)手背手指工具电线电线电线第二个特征数字012345678防止水进入有受害作用 (不防护)重入滴水倾斜 (15滴水)水雾溅水喷水强劲喷水短时浸水长期浸水辅助字母 (任选)ABCD防止下列部位触及壳内危险部位:手背手指工具电线HMSW补充字母 (任选)辅助数据规定时:高压设备在运行情况下作水试验静止情况下作水试验气候条件第第12章章防电击保护防电击保护G3/ IX

13、/ 15施耐德培训中心施耐德培训中心电击 电流在人体中的效应n当超过 30mA 的电流流过人体的某部分时，如果不能在极短的时间内切断该电流，对人有严重危险。n必须依照相应的国家标准和法定的规章，实施的规范，官方的导则和通令，在低压设备中必须设置防人身电击保护。q IEC 60364q IEC 60479-1q IEC 60755q IEC 61008q IEC 61009q IEC 60947-2G3/ IX / 16施耐德培训中心施耐德培训中心电击 电流在人体中的效应1无感知2感知3可恢复的效应: 肌肉收缩4不能恢复的效应C1: 无心室纤维性颤动C2: 5% 可能心室纤维性颤动动C3: 50

14、% 可能心室纤维性颤动流过电流的时间 t100005000200010005002001005020100,1 0,20,512510201005001000 2000 5000 10000mAms1234c1c2c3流过人体的电流 ISABG3/ IX / 17施耐德培训中心施耐德培训中心电击 电流在人体中的效应带域生理效应带域 1 通常无反应带域 2 通常无危险的生理效应带域 3 通常对组织无危险，肌肉可能收缩而且呼吸困难，形成可恢复的损伤并且波及心脏搏动，包括心房颤动和心脏短时停止，而无心室纤维性颤动，症状随电流强度的增大和时间的延长而加重带域 4 除了带域 3 的效应外，可能有心室纤维

15、性颤动，在曲线 C2 或然率约高达 5%，在曲线 C3 高达 50%，C3 曲线以外会大于 50%，随着电流强度和时间的增加，会出现病态性生理效应，例如心脏停止，呼吸停止和严重的灼伤G3/ IX / 18施耐德培训中心施耐德培训中心E36913基本原理低压接地系统低压接地系统人身保护， 直接接触定义定义n 人或家畜与带电部分接触所可能引起的电击G3/ IX / 19施耐德培训中心施耐德培训中心电击 保护直接接触n 保护可以由以下构成:n 确保不能碰触到带电部件的预防性措施，它包括:q 将带电部件绝缘q 将带电部件安装得触不到n 使用安全超低压 (25V)n 在不能用上述措施的某些特殊情况下，使

16、用附加保护装置 (小于 30mA的高灵敏度漏电附件)q 装设棚栏或外壳D25VBCAE30mAG3/ IX / 20施耐德培训中心施耐德培训中心E36915基本原理基本原理n 定义：人或家畜与故障引起带电的裸露可导电部分接触所可能引起的电击人身保护人身保护, , 间接接触间接接触低压接地系统低压接地系统G3/ IX / 21施耐德培训中心施耐德培训中心电击 保护间接接触n 用自动切断电源实现保护q 必须满足以下两个条件:1) 所有机座和能够触及的可导电部分必须互相连接并且接地。2) 在设备出现绝缘故障时，必须靠自动断开设备中的故障部件来断电。接触电压越高，必须越快断开设备的故障部分,以避免对人

17、身产生危险影响。G3/ IX / 22施耐德培训中心施耐德培训中心n 无法采用自动切断电源时q 采用超低压q II 级绝缘装置 q 放置设备触不到或设置阻挡物q电气隔离电击 保护间接接触G3/ IX / 23施耐德培训中心施耐德培训中心接地系统 TT 型式n 绝缘故障的后果qTT 系统有一点直接接地，将装置的外露可导电部分接地的接地极，它在电气上与电力系统的接地级无关系统接地外露可导体部分Ra系统接地外露可导体部分L1L2L3RnRaPEL1L2L3RnPEG3/ IX / 24施耐德培训中心施耐德培训中心400V / 230VL1L2L3NId = 11,5ARu10 Rn10 Uo = 2

18、30 VUc # Ud = 115 VRc2000 E36892Ud接地系统技术接地系统技术TT 系统系统接地故障分析接地故障分析故障电流产生危险的接触电压n SCPD 不能消除这类故障低压接地系统低压接地系统SCPD25 A裸露可导电金属部分负荷G3/ IX / 25施耐德培训中心施耐德培训中心E36894400V / 230VL1L2L3NId = 11,5ARu10 Rn10 Uo = 230 V接地系统技术接地系统技术TT 系统系统接地故障分析接地故障分析解决方案解决方案n 剩余电流检测设备专为保护人身而设计n 不脱扣条件:UC max ULId x Ru UL低压接地系统低压接地系统

19、SCPD25 A裸露金属导电部分负荷G3/ IX / 26施耐德培训中心施耐德培训中心接地系统 TT 型式n RCD 的原理在无故障电路中流过电流互感器的电流在有接地故障的电路中流过电流互感器的电流负载N R Y BI1I2I3I4负载N R Y BI1I2I3I4IhI3I盗 = I1 + I2 + I3 + I4 = IhI盗 = I1 + I2 + I3 = 0I1I2I4I1I3I4I3I1I2I4I1I3I4IhG3/ IX / 27施耐德培训中心施耐德培训中心E37508M 检测检测差动继电器测量测量独立电压供电断路断路TT系统相关装置系统相关装置n 辅助电源型剩余电流装置辅助电源

20、型剩余电流装置 (电子式电子式)o 检测 测量 脱扣低压接地系统低压接地系统运行原理运行原理G3/ IX / 28施耐德培训中心施耐德培训中心接地系统 TT 型式 (带有中性线)n RCD 的灵敏度即脱扣动作电流 I n:q In:RaUtIf123NG3/ IX / 29施耐德培训中心施耐德培训中心n RCD (漏电附件) 的灵敏度即脱扣动作电流 I n:q In:接地系统 TT 型式 (不带有中性线)RaUtIf123G3/ IX / 30施耐德培训中心施耐德培训中心接地系统 TT 型式特点n 灵敏度 (In) 是比 RCD 送出脱扣指令电流大的故障电流值q HSq MSq LSn 备注(

21、接地故障电流)动作值: abcG3/ IX / 31施耐德培训中心施耐德培训中心接地系统 TT 型式ABn RCD 选择性q 定律0.5 I n If 2 I n (B)TATB(total)G3/ IX / 32施耐德培训中心施耐德培训中心n 将规定的和任选的 RCD 设置在下列设备的正确位置q 设备互相连接接地接地系统 TT 型式q 设备分开接地12RbRa1Ra2Rb12Ra1Ra2RN12RaRNRa12G3/ IX / 33施耐德培训中心施耐德培训中心n IEC 364-473.2.1 中性线保护q 如果是下列情况，对中性线不需要设过电流检测:由电路的相线保护电器来保护中性线的短路时

22、在正常供电时在中性线可能流过的最大电流是明显地小于中性线的载流量值接地系统 TT 型式PEPhPhPhNSN=SPhPEPhPhPhNSNSPhPEPhPhPhN例外G3/ IX / 34施耐德培训中心施耐德培训中心接地系统 TT 型式q UI = 25V 时最大分断时间2550759011015023028050.480.300.250.180.120.050.025520.800.500.250.060.02q UI = 50V 时最大分断时间接触电压4000.1* UO 值根据 IEC 38 (1983): IEC 标准电压TN 系统装置额室电压分断时间UO*(V)(s)1200.352

23、300.22770.2400, 4800.055800.02G3/ IX / 49施耐德培训中心施耐德培训中心n 中性线保护n 一般规定 IEC 364-473-3.2.1q TNC 系统接地系统 TN 系统q TNS 系统PENPhPhPhSN=SPhPEPhPhPhNSN 240q 120 240q 120q 式中 R = 起谐波发生源作用的工作设备，它们额定值 KVA 的算术和变压器的额定值 变压器的阻抗例如，1000kVA 变压器，阻抗 4.75%Psc = = 21025kVAPscRPscRPscRPsc =1000 x 1004.75G3/ IX / 91施耐德培训中心施耐德培训中心功率因数改善 防止电容器过载的方法n 谐波含