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it系统的安全原理

图IT系统安全原理

（a）示意图（b）等效电路图

（图中虚线为有保护接地的情况）

如图所示的在不接地配电网中，当一相碰壳时，接地电流IE通

过人体和配电网对地绝缘阻抗构成回路。如各相对地绝缘阻抗对

称，即Z1=Z2=Z3=Z，则运用戴维南定理可以比较简单地求出人体承

受的电压和流经人体的电流。

运用戴维南定理可以得出图3-7b所示的等值电路。等值电路中

的电动势为网络二端开路，即没有人触电时该相对地电压。因为对

称，该电压即相电压U，该阻抗即Z/3。根据等值电路，不难求得人

体承受的电压和流过人体的电流分别为：

式中，U——相电压；Up，Ip——人体电压和人体电流；Rp——

人体电阻；Z——各相对地绝缘阻抗。

对于对地绝缘电阻较低，对地分布电容又很小的情况，由于绝

缘阻抗中的容抗比电阻大得多，可以不考虑电容。这时，可简化为

下面两式，求得人体电压和人体电流分别为：

对于对地分布电容较大，对地绝缘电阻很高的的情况，由于绝

缘阻抗中的电阻比容抗大得多，可以不考虑电阻。这时，也可简化

复数运算，求得人体电压和人体电流分别为：

由左各式不难知道，在不接地配电网中，单相电击的危险性决

定于配电网电压、配电网对地绝缘电阻和人体电阻等因素。一般情

况下RE≤Rp，漏电设备故障对地电压（即人体可能承受低压的极

限）可表示为

因为RE≤|Z|，所以漏电设备故障对地电压大大降低。只要适

当控制RE的大小，即可限制该故障电压在安全范围之内。例如，流

过人体的电流就是在没有保护接地情况下得到的，其大小为

79.2mA，如有保护接地，且接地电阻RE=4Ω，则人体电流减小为

2.3mA。

由此可见，故障情况下可能呈现危险对地电压的金属部分经接

地线、接地体同大地紧密地连接起来，把故障电压限制在安全范围

以内的做法就称为保护接地。在不接地配电网中采用接地保护的系

统称为IT系统。字母I表示配电网不接地或经高阻抗接地，字母T

表示电气设备外壳接地。

只有在不接地配电网中，由于其对地绝缘阻抗较高，单相接地

电流较小，才有可能通过保护接地把漏电设备故障对地电压限制在

安全范围之内。