电气安全第三讲.pptx

国内国内220/380V220/380V低压配电系统低压配电系统o国国标标GB50096-1999住住宅宅设设计计规规范范规规定定：住住宅宅供供电电系系统统“应应采采用用TT、TN-C-S或或TN-S接接地地方方式式”。o我我国国220/380V低低压压配配电电系系统统，采采用用中中性性点点直直接接接接地地的的运运行行方方式式，而而且且引引出出有有中中性性线线（N）、保保护护线（线（PE）或保护中性线（）或保护中性线（PEN）。）。p中性线（中性线（N线）的功能线）的功能 一是用来接用额定电压为系统相电压的单相用电设备；一是用来接用额定电压为系统相电压的单相用电设备；二是用来传导三相系统中的不平衡电流和单相电流；二是用来传导三相系统中的不平衡电流和单相电流；三是用来减小负荷中性点的电位偏移。三是用来减小负荷中性点的电位偏移。p保护线（保护线（PE线）的功能线）的功能 用来保障人身安全、防止发生触电事故用的接地线。用来保障人身安全、防止发生触电事故用的接地线。系统中所有设备的外露可导电部分（指正常不带电压但系统中所有设备的外露可导电部分（指正常不带电压但故障时可能带电压的易被触及的导电部分，例如设备的金属故障时可能带电压的易被触及的导电部分，例如设备的金属外壳、金属构架等）通过保护线接地，可在设备发生接地故外壳、金属构架等）通过保护线接地，可在设备发生接地故障时减少触电危险。障时减少触电危险。p保护中性线（保护中性线（PEN线）的功能：它兼有中性线（线）的功能：它兼有中性线（N线）和保线）和保护线（护线（PE线）的功能。线）的功能。TNTN系统系统oTN系统中性点直接接地，所有设备的外露可导电部分系统中性点直接接地，所有设备的外露可导电部分均接公共的保护线（均接公共的保护线（PE线）或公共的保护中性线线）或公共的保护中性线（PEN线）。这种接公共线）。这种接公共PE线或线或PEN线的方式，通称线的方式，通称“接零接零”。（保护接零）。（保护接零）o TN系统又分系统又分TN-C系统、系统、TN-S系统和系统和TN-C-S系统。系统。（1）TN-C系统系统 TN-C系统是将系统是将PE线和线和N线的功能综合起来，由一根称为线的功能综合起来，由一根称为PEN线的导体同时承担两者的功能。在用电设备处，线的导体同时承担两者的功能。在用电设备处，PEN线线既连接到负荷中性点上，又连接到设备外露的可导电部分。既连接到负荷中性点上，又连接到设备外露的可导电部分。由于它所固有的技术上的种种弊端，现在已很少采用，尤其由于它所固有的技术上的种种弊端，现在已很少采用，尤其是在是在民用配电中已不允许采用民用配电中已不允许采用TN-C系统系统。TN-C系统的特点：系统的特点：o（1）设备外壳带电时，形成单相接零短路故障，可以使熔丝熔断）设备外壳带电时，形成单相接零短路故障，可以使熔丝熔断或自动开关跳闸，使故障设备断电，比较安全。或自动开关跳闸，使故障设备断电，比较安全。o（2）当三相负载不平衡时会使工作零线上有）当三相负载不平衡时会使工作零线上有不平衡电流不平衡电流，对地有，对地有电压，造成与保护线所连接的电器设备金属外壳有一定的电压。对电压，造成与保护线所连接的电器设备金属外壳有一定的电压。对周围电气设备有电磁干扰。周围电气设备有电磁干扰。o（3）如果）如果工作零线断线工作零线断线，则保护接零的通电设备外壳带电。，则保护接零的通电设备外壳带电。o（4）如果）如果电源的相线接地（电源的相线接地（L-N接反）接反），则设备的外壳电位升高，则设备的外壳电位升高，使中线上的危险电位蔓延。使中线上的危险电位蔓延。o（5）TN-C系统系统干线上使用漏电断路器时，工作零线后面的所有干线上使用漏电断路器时，工作零线后面的所有重复接地必须拆除重复接地必须拆除，否则漏电开关合不上闸，而且工作零线在任何，否则漏电开关合不上闸，而且工作零线在任何情况下不能断线。所以，实用中工作零线只能在漏电断路器的上侧情况下不能断线。所以，实用中工作零线只能在漏电断路器的上侧重复接地。重复接地。TN-C系统干线上使用漏电断路器时，工作零线系统干线上使用漏电断路器时，工作零线后面的所有重复接地必须拆除！后面的所有重复接地必须拆除！(2)TN-S系统TN-S系统中性线系统中性线N与与TT系统相同。与系统相同。与TT系统不同的是，用电系统不同的是，用电设备外露可导电部分通过设备外露可导电部分通过PE线连接到电源中性点，与系统中线连接到电源中性点，与系统中性点共用接地体，而不是连接到自己专用的接地体，中性线性点共用接地体，而不是连接到自己专用的接地体，中性线(N线线)和保护线和保护线(PE线线)是分开的。是分开的。TN-S系统的系统的最大特征是最大特征是N线与线与PE线在系统中性点分开后，不能再有任何电气连接，这一条线在系统中性点分开后，不能再有任何电气连接，这一条件一旦破坏，件一旦破坏，TN-S系统便不再成立。系统便不再成立。TN-S系统的特点：系统的特点：o（1）系统）系统正常运行时，专用保护线上没有电流正常运行时，专用保护线上没有电流，工作零线，工作零线上有不平衡电流。上有不平衡电流。PE 线对地没有电压，所以电气设备金属线对地没有电压，所以电气设备金属外壳接零保护是接在专用的保护线外壳接零保护是接在专用的保护线 PE 上，安全可靠。上，安全可靠。o（2）工作零线只用作单相负载回路。）工作零线只用作单相负载回路。o（3）专用保护线）专用保护线 PE 不许断线，也不许进入漏电开关不许断线，也不许进入漏电开关。o（4）干线上使用漏电保护器，）干线上使用漏电保护器，工作零线不得有重复接地工作零线不得有重复接地，而而 PE 线可设有重复接地线可设有重复接地，但是不经过漏电保护器，所以，但是不经过漏电保护器，所以 TN-S 系统供电干线上也可以安装漏电保护器。系统供电干线上也可以安装漏电保护器。o（5）TN-S 方式供电系统安全可靠，适用于工业与民用建方式供电系统安全可靠，适用于工业与民用建筑等低压供电系统。筑等低压供电系统。未未采采用用重重复复接接地地：当当电电气气设设备备发发生生单单相相碰碰壳壳时时，故故障障点点以以后后的的零零线线上上电电压压为为1/21/2相相电电压压（设设零零线线与与相相线线同同材材质质同同截截面面）。采采用用重重复复接接地地：如如果果工工作作接接地地电电阻阻与与重重复复接接地地电电阻阻相相等等，相线截面与零线截面也相等，则接触电压仅为相线截面与零线截面也相等，则接触电压仅为1/41/4相电压，相电压，o在在无无重重复复接接地地时时，若若零零线线断断线线并并发发生生一一相相碰碰壳壳，则则断断电电以以后后的的零零线线上上及及其其它它接接零零外外壳壳上上，将将出出现现接接近近相相电电压压值值的的对对地电压。地电压。o在在有有重重复复接接地地后后，相相电电压压V V降降落落在在重重复复接接地地电电阻阻及及中中性性点点接接地电阻上。地电阻上。(3)TN-C-S系统（常用形式）TN-C-S系统是，系统是，TN-C系统和系统和TN-S系统的结合形式，在系统的结合形式，在TN-C-S系统中，从电源出来的那一段采用系统中，从电源出来的那一段采用TN-C系统，因为系统，因为在这一段中无用电设备，只起电能的传输作用，到用电负荷附在这一段中无用电设备，只起电能的传输作用，到用电负荷附近某一点处，将近某一点处，将PEN线分开形成单独的线分开形成单独的N线和线和PE线。从这一线。从这一点开始点开始,系统相当于系统相当于TN-S系统。系统。TN-C-S系统的特点：系统的特点：（1）TN-C-S 系系统统可可以以降降低低电电动动机机外外壳壳接接地地时时的的电电压压，然然而而又又不不能能完完全全消消除除这这个个电电压压，这这个个电电压压的的大大小小取取决决于于 负负载载不不平平衡衡的的情情况况及及 线线路路的的长长度度。要要求求负负载载不不平平衡衡电电流流不不能能太太大大，而而且且在在 PE 线线上上应应作作重重复接地复接地。（2）PE 线线在在任任何何情情况况下下都都不不能能进进入入漏漏电电保保护护器器，因因为为线线路路末末端端的的漏电保护器动作会使前级漏电保护器跳闸造成大范围停电。漏电保护器动作会使前级漏电保护器跳闸造成大范围停电。（3）对对 PE 线线除除了了在在总总箱箱处处必必须须和和 N 线线相相接接以以外外，其其他他各各分分箱箱处处均均不得把不得把 N 线和线和 PE 线相联，线相联，PE 线上不许安装开关和熔断器线上不许安装开关和熔断器。实实际际上上，TN-C-S 供供电电系系统统是是在在 TN-C 系系统统上上临临时时变变通通的的作作法法。当当三三相相电电力力变变压压器器工工作作接接地地情情况况良良好好、三三相相负负载载比比较较平平衡衡时时，TN-C-S 系系统统在在施施工工用用电电实实践践中中效效果果还还是是可可行行的的。但但是是，在在三三相相负负载载不不平平衡衡、建建筑筑施施工工工工地地有有专专用用的的电电力力变变压压器器时时，必必须须采采用用 TN-S 方方式式供供电电系系统。统。(二二)TT系统系统 TT系统的中性点直接接地，而其中系统的中性点直接接地，而其中设备的外露可导电部分均设备的外露可导电部分均各自经各自经PE线单独接地线单独接地。o故障电流值故障电流值If=Uo/(Rn+Ru)=220/(10+10)=11Ao故障电压值故障电压值Uf=RuIf =1011=110 Vo故障电流产生危险接触电故障电流产生危险接触电压。压。o断路器通常不适合消除这断路器通常不适合消除这类故障。类故障。380V/220V380V/220VL1L1L2L2L3L3N NIf=11AIf=11ARuRu10 10 RnRn10 10 Uo=220 VUo=220 VUf=110 VUf=110 V设备外露可导电部分设备外露可导电部分设备外露可导电部分设备外露可导电部分负载负载负载负载TT 系统的接地故障分析系统的接地故障分析o装设剩余电流保护器装设剩余电流保护器(RCD)用于间接接触防护用于间接接触防护o脱扣条件脱扣条件n接触电压接触电压 安全电压安全电压nRuIn ULn即：即：In UL/Ruo举例，图中：举例，图中：n In UL/Ru=50/10=5 An In可取可取1A(或或3A)380V/220V380V/220VL1L1L2L2L3L3N NI In n=3A=3ARuRu10 10 RnRn10 10 Uo=220 VUo=220 VSCPDSCPD25 A25 A设备外露可导电部分设备外露可导电部分设备外露可导电部分设备外露可导电部分负载负载负载负载TT 系统的间接接触防护系统的间接接触防护TT系统系统oTT系系统统中中各各设设备备的的外外露露可可导导电电部部分分接接地地PE线线彼彼此此分分开开，互互无无电气联系，因此电气联系，因此相互之间不会发生电磁干扰问题相互之间不会发生电磁干扰问题。oTT系系统统如如发发生生单单相相接接地地故故障障，则则形形成成单单相相短短路路，线线路路的的保保护护装装置应动作于跳闸，切除故障线路。置应动作于跳闸，切除故障线路。o若若系系统统出出现现单单相相碰碰壳壳时时，由由于于电电流流较较小小可可能能不不足足以以使使线线路路的的过过电电流流保保护护动动作作，从从而而可可使使漏漏电电设设备备的的外外露露可可导导电电部部分分长长期期带带电电，增增加加了了触触电电的的危危险险。因因此此该该系系统统必必须须装装设设灵灵敏敏度度较较高高的的漏漏电电保保护护装置，装置，以确保人身安全。以确保人身安全。o该该系系统统适适用用于于安安全全要要求求及及对对抗抗干干扰扰要要求求较较高高的的场场所所。这这种种配配电电系统在国外应用较为普遍，现在我国也开始推广应用。系统在国外应用较为普遍，现在我国也开始推广应用。TT系统的使用：oTT系统由于接地装置就在设备附近，因此系统由于接地装置就在设备附近，因此PE线断线的几率小，且容易被发现。线断线的几率小，且容易被发现。oTT系统设备在正常运行时外壳不带电、故障时系统设备在正常运行时外壳不带电、故障时外壳高电位不会沿外壳高电位不会沿PE线传递至全系统。因此，线传递至全系统。因此，TT系统在适用于对电压敏感的数据处理设备及系统在适用于对电压敏感的数据处理设备及精密电子设备进行供电；在爆炸与火灾危险性精密电子设备进行供电；在爆炸与火灾危险性场所等有优势。场所等有优势。oTT 系统适用于接地保护很分散的地方。系统适用于接地保护很分散的地方。(三三)IT系统系统 IT系统的中性点不接地，或经高阻抗（约系统的中性点不接地，或经高阻抗（约1000）接地。）接地。该该系系统统没没有有N线线，因因此此不不适适用用于于接接额额定定电电压压为为系系统统相相电电压压的的单单相相设设备备，只只能能接接额额定定电电压压为为系系统统线线电电压压的的单单相相设设备备和和三三相相设设备备。该该系统中所有设备的外露可导电部分均经各自的系统中所有设备的外露可导电部分均经各自的PE线单独接地。线单独接地。IT系统系统o 由于由于IT系统中设备外露可导电部分的接地系统中设备外露可导电部分的接地PE线也是彼此分开的，互无电气联系，因此相互线也是彼此分开的，互无电气联系，因此相互之间也不会发生电磁干扰问题。之间也不会发生电磁干扰问题。o 由于由于IT系统中性点不接地或经高阻抗接地，系统中性点不接地或经高阻抗接地，因此当系统发生单相接地故障时，三相设备及接线因此当系统发生单相接地故障时，三相设备及接线电压的单相设备仍能照常运行。但是在发生单相接电压的单相设备仍能照常运行。但是在发生单相接地故障时，应发出报警信号，以便供电值班人员及地故障时，应发出报警信号，以便供电值班人员及时处理，消除故障。时处理，消除故障。o IT系统主要用于对连续供电要求较高及有易系统主要用于对连续供电要求较高及有易燃易爆危险的场所，特别是矿山、井下等场所的供燃易爆危险的场所，特别是矿山、井下等场所的供电。电。oRCD：Residual Current Device，剩余电流动作保，剩余电流动作保护器，俗称漏电保护器护器，俗称漏电保护器oRCD的主要功能的主要功能什么是什么是 RCD o通过安装于所有带电导体之上的电流互感器，检测故障通过安装于所有带电导体之上的电流互感器，检测故障电流电流o测量并计算电流瞬时值的矢量和测量并计算电流瞬时值的矢量和o通过磁线圈或继电器令保护装置脱扣，将故障回路断开通过磁线圈或继电器令保护装置脱扣，将故障回路断开RCD 的工作原理的工作原理lphM检测Ir测量S N脱扣magnetlNM检测差动继电器测量独立电压供电脱扣o三种不同类型用于检测不同的故障电流三种不同类型用于检测不同的故障电流AC 类：类：只用于检测只用于检测AC 剩余电流剩余电流tIdtIdtIdMulti 9 系列系列Multi 9 系列系列Vigirex 系列系列Vigi Compact NSX 系列系列A 类：类：用于检测用于检测AC型及脉动型及脉动直流型剩余电流直流型剩余电流B 类：类：用于检测用于检测AC及及A以及平滑直流型以及平滑直流型剩余电流剩余电流RCD 的不同类型的不同类型