施奈德2010年培训讲义07-不同接地系统的特性_200906详解.ppt

第七章 不同接地系统的特性 TT系统接地故障与保护 TN系统接地故障与保护 IT系统接地故障与保护 接地系统的选择 TT 系统 低压变压器中性点直接与接地极相连接 设备的外露可导电部分（外壳）连接到一个独立的接地电极上 TT 系统的接地故障分析 故障电流值 If = Uo / (Rn + Ru) = 220 / (10 + 10) = 11A 故障电压值 Uf = Ru×If = 10×11 = 110 V UL( 50 V) 故障电流产生危险接触电压 断路器通常不适合消除这类故障 Uo－相线对地标称电压，220V UL－安全电压限值，50V TT 系统的间接接触防护 装设剩余电流保护器(RCD) 用于间接接触防护 脱扣条件 接触电压 ≤ 安全电压 Ru×IΔn ≤ UL 即： IΔn ≤ UL/ Ru 举例，图中： IΔn ≤ UL / Ru = 50 /10 = 5 A IΔn可取1A (或3A) Ru－外露可导电部分的接地电阻 IΔn－RCD额定剩余动作电流 TT 系统应用习题 TT 系统接地故障分析 本例中 UL=50V 故障电流值If多大？ 故障电压值Uf多大？ RCD额定剩余动作电流应如何设定？ 什么是 RCD RCD ：Residual Current Device，剩余电流动作保护器，俗称漏电保护器 RCD的主要功能 RCD 的工作原理 剩余电流的检测原理：传感器检测相线与中线电流的矢量和 RCD 的工作原理（续） 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 测量并计算电流瞬时值的矢量和 通过磁线圈或继电器令保护装置脱扣，将故障回路断开 RCD 的不同类型 三种不同类型用于检测不同的故障电流 RCD 的动作灵敏度 根据 IEC 61008, 61009, 755, 60947-2 等标准，分为 RCD 用于防电气火灾 过热、污染以及意外的损伤都会导致线路绝缘的失效 随着线路对地泄漏电流的增大，可能产生电弧，进而引起火灾危险 RCD 间的配合－选择性 垂直选择性 剩余动作电流的设定：IΔn1＞2×IΔn2 延时时间的设定： T1 ＞T2 (total) 水平选择性 TT 系统的主要特点 人身保护 危险的故障电流 故障电流不足以启动短路保护装置 保护几乎必须瞬动 由经过计算选择的 RCD提供保护 防电气火灾 限制故障电流 用于保护人身的 RCD 可兼做防电气火灾 供电连续性 通过RCD之间选择性获得 TN-C 系统 低压变压器中性点直接与接地极相连接 保护接地线PE 和中性线N合并成一根PEN线 常采用重复接地的措施 TN-S系统 低压变压器中性点直接与接地极相连 装置的外露可导电部分都用PE线连接到同一个接地电极上 PE和中性线分离 TN-C-S 系统 在 TN-C-S系统中 上游部分是TN-C 下游部分是TN-S 注意：禁止在TN-C系统的上游使用TN-S系统 当铜芯电缆的截面积小于10mm2，铝芯电缆(和软电缆)的截面积小于16mm2时,应使用TN-S系统 重复接地的作用 TN 系统的接地故障分析 故障电流等于相线对PE线短路电流 故障电流产生危险的接触电压 电源电压降至0.8Uo 当PE线和相线尺寸相同，接触电压是 Uf = 0.8×Uo / 2 = 88V UL (50V) 断路器脱扣 TN 系统的间接接触防护 计算接地故障时的短路电流 If = 0.8Uo/(RPE+Rph) 其中RPE = ρL / SPE Rph = ρL / Sph 令 m = Sph / SPE  短路电流计算式为： If=（0.8×Uo×Sph ）/（ρ×(1+m)×L） 断路器脱扣的条件： If ＞Imt == L＜ Lmax TN 系统的间接接触防护（续） 校验断路器脱扣条件 0.8×Uo×Sph L max = ρ×(1+m)×Imt U0－相电压，220V ρ－正常温度条件下的电阻率 Imt－断路器瞬时动作脱扣电流 m = Sph / SPE 当脱扣条件不满足时 减少磁脱扣设定值 零序保护 配置 RCD TN 系统回路最大长度表 TN 系统回路最大长度表（续） TN 系统接地故障习题 TN-C 系统中的保护中性线PEN PEN：保护导线和中性线 PEN线的保护功能优先于中性线，即PEN线必须总是先连接到用电设备的“接地”端子，然后再与中性端子作跨接 PEN必须不被切断，要确保PEN的可靠连接 TN-S 系统