低压电力系统的保护接地分析 李荣根
低压电气装置保护接地系统中的问题探讨

低压电气装置保护接地系统中的问题探讨发表时间:2019-07-23T14:22:29.660Z 来源:《基层建设》2019年第11期作者:李汉兰[导读] 摘要:基于确保低压电气设备安全性及稳定性的目的,该装置要求使用一个保护接地系统,这种保护接地系统对于建筑物低压电气设备使用影响较为显著,假使其出现问题,便会影响建筑物低压电气设备使用效果,因此开展低压电气装置保护接地系统中的问题探讨研究意义重大。
身份证号:32062319721113xxxx 上海奔发机电工程有限公司上海 200439 摘要:基于确保低压电气设备安全性及稳定性的目的,该装置要求使用一个保护接地系统,这种保护接地系统对于建筑物低压电气设备使用影响较为显著,假使其出现问题,便会影响建筑物低压电气设备使用效果,因此开展低压电气装置保护接地系统中的问题探讨研究意义重大。
本文首先简介低压电气装备保护接地系统,然后解析低压电气装置保护接地系统中常见问题,最后提出相应的解决措施,以期为提升低压电气装置保护接地系统使用质量提供一定参考。
关键词:低压电气装置;接地系统;TT;TN-C一、低压电气装备保护接地系统简介1.1 当前常见的低压电气装备保护接地系统现阶段低压电气装备保护接地系统类型较多,其中TT接地系统及TN-C接地系统使用量较多,两种系统具体特点如下所示。
1.1.1TT接地系统该系统具体在低压电气设备的金属外壳,利用直接接地方式构建保护接地系统,其将电力系统中性点直接接地,负载设备外露,但并非与带电体相接的金属导电部门接触,而是采用和大地直连的方式。
上述接地系统使用优点在于电气设备的金属外壳采用与大地直连方式,可明显降低触电事故出现频次。
而缺点则是该接地系统的低压断路器出现故障后,跳闸功能经常性失灵,致使漏电设备外壳对地电压明显超过安全电压,并且实际花费材料及工时很多。
1.1.2TN-C接地系统这种接地系统具体将工作零线用作接零保护线,并会基于三相负载不平衡致使工作零线上出现一定的不平衡电流,这样会和保护线相连接的电气设备金属外壳带有一定电压。
低压供电系统的接地与接零保护

低压供电系统的接地与接零保护摘要:为保证低压配电网中电气设备和用电器具在使用过程中的安全,应采取相应的措施,以避免操作人员受到电击以及电气设备和用电器具被烧毁。
保护接地、保护接零是保证用电安全的主要技术手段。
用电设备、电器等暴露在空气中的可导电部位必须有可靠的接地,在绝缘破坏、金属外壳承受过高电压的情况下,保护接地、保护接零能保证人的生命安全。
文章主要对低压供电系统的接地与接零保护进行了探讨。
关键词:低压;供电系统;接地;接零;保护;引言:目前,国内有关技术人员在防止电器外壳漏电方面,主要是采用保护性接地、保护性接零等措施。
针对不同的配电网、供电模式,采取不同的保护措施,实现了对低压配电网的有效保护。
其次,在将保护接地、保护接零等作为一种安全措施来执行时,必须严格按照作业程序进行,并精确把握作业中应注意的问题和所适用的环境。
由于保护接地、保护接零装置的不正确使用,将会引起一些不可预料的事故,甚至会引起人身伤害。
因此,对保护接地及保护接零点的工作流程,要有较好的认识和研究。
1.保护接地与保护接零系统的安全原理保护性接地和保护接零,从本质上讲,都是用来预防因意外带电引起的人员伤亡和设备事故的,但是它们的保护原理却不尽相同。
保护接地的基本原则是将漏电装置对地的漏电电流限制在一定的安全范围内,当漏电装置超出一定的整定值时,保护器可在第一时间自动断电。
接零,就是在设备被破坏的情况下,通过短路的电流,快速地启动保护装置,切断电源。
在低压配电网络中,按照线路结构和保护的不同,可以将其划分为三类。
首先是信息系统。
IT系统属于三相三线式接地系统,该系统变压器中性点不接地或经高阻抗接地,无中性线 N,只有线电压380V,保护接地PE线各自独立接地。
其特点是单相接地后,保护壳不受短路电流的影响,系统正常工作。
其不足之处在于不能配置中性线N,因此在低压配电网络中应用较少。
其次,是TT系统,通常在大楼由公用电力网提供电力时使用。
低压电网接地问题调研

低压电网接地问题调研
于世根;于步洋;李振良
【期刊名称】《低压电器》
【年(卷),期】2010(000)003
【摘要】通过对低压电网实际情况的调研,分析了电网接地及其特征和危害,阐述了中性点接地的原因,并比较了中性点接地和不接地系统的电气特征.指出在有效的接地监控前提下,低压电网应尽量使用中性点不接地系统.
【总页数】4页(P30-32,56)
【作者】于世根;于步洋;李振良
【作者单位】菏泽供电公司,山东,菏泽,274000;菏泽供电公司,山东,菏泽,274000;菏泽供电公司,山东,菏泽,274000
【正文语种】中文
【中图分类】TM862
【相关文献】
1.县城电网改造中低压线路末端重复接地问题初勘 [J], 王皓
2.对380/220V低压电网重复接地问题的探讨 [J], 费振杰
3.农村低压电网剩余电流保护知识讲座(三)农村低压电网剩余电流保护知识(三) [J], 孔令文
4.农村低压电网剩余电流保护知识讲座(六)农村低压电网剩余电流保护知识(六) [J], 孔令文
5.从解决农民迫切需要解决的问题入手切实抓好社会主义新农村建设——合江县物价局开展农村低压电网改造问题调研 [J], 李兴华
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低压系统接地分析及保护配置

低压系统接地分析及保护配置电力系统根据中性点接地方式的不同可以分为大接地电流系统和小接地电流系统。
前者即中性点直接接地电流系统,后者又分为中性点不接地系统和中性点经消弧线圈或电阻接地,是我国低压电网(35KV及以下)的主要接地方式。
中性点不接地方式:这种系统中某相接地时,不构成短路回路,接地相电流也不大,不必迅速切除接地相,但这时接地相对地电压降低,金属性接地对地电压将至零,非接地相的对地电压升高,最高达到线电压,对绝缘水平要求高。
在电压等级较高的系统中,绝缘费用在设备总价格中占很大比例,降低绝缘水平带来的经济效益很显著,一般采用中性点直接接地方式,因此在我国110kV 及以上系统,中性点采用直接接地,60kV及以下系统采用中性点不接地。
近年来,随着电网的迅速发展,尤其是在城市电网中,电力电缆开始大量使用,造成系统的对地电容电流大幅增加,单相接地故障时,如系统仍持续运行容易发生电缆绝缘击穿,因此中性点不接地系统已不适应电网的发展,越来越多的开始采用中性点经消弧线圈或经电阻接地系统所替代。
中性点不接地系统发生接地故障时,故障线路零序电流的大小等于所有非故障线路的零序电流,保护配置为小电流接地选线装置。
对于接地电流较大的系统根据以上分析不宜采用中性点不接地方式,中性点经消弧线圈接地的优点在于其能迅速补偿中性点不接地系统单相接地时产生的电容电流,减少弧光过电压的发生。
由于经消弧线圈补偿后接地电容电流降低,所以大部分经消弧线圈接地系统保护也采用小电流接地选线装置。
中性点经消弧线圈接地系统虽然能降低接地电流,使系统继续供电,但在接地电流大于30A时,产生的电弧不能自熄,造成弧光接地,不利于电网安全运行。
此引出中性点经电阻接地特别是小电阻接地系统。
小电阻接地也可以说属于大电流接地系统的一种,其实现方式又分为两种:一种为主变低压侧为星型经小电阻接地(或星/星/角,角侧为平衡绕组),另一种为经接地变接地,接地变接入系统的作用是为中性点不接地系统引出一个中性点。
论文浅谈低压配电系统中的保护接地

浅谈低压配电系统中的保护接地内容摘要:保护接地接地保护接零保护工作接地重复接地中性线名词解释常见低压配电系统供电方式(IT系统TT系统TN系统)接地保护和接零保护的区别及应用范围和注意事项保护线和零线在应用中注意事项(TT系统TN-S系统TN-C系统)漏电保护器在不同系统中的应用注意事项保护接地中的重复接地接地电阻的阻值要求结束语低压配电系统中确保安全用电的措施之一就是保护接地,但是在实际工作中如何正确选择和使用接地保护、接零保护、重复接地等是较难的,许多电气工作中都不能正确使用这些保护措施。
我就这些保护措施和工作中容易出现的常见错误谈一下本人的经验和看法。
一、容易混淆的概念首先回顾一下与保护接地相关的名词解释。
1、保护接地:为保障人身安全、防止间接触电,将设备的外露可导电部分进行接地,称为保护接地。
保护接地根据其接地方式可分为接地保护和接零保护;2、接地保护:设备的外露可导电部分经各自的接地保护线分别直接接地叫接地保护,此线称为接地保护线或PE线。
3、接零保护:设备外露可导电部分经公共的保护线与电源中性点(通过接地体接地)直接电气连接叫接零保护,此线称为保护接零线或保护中性线(PEN线);4、工作接地:为了保正电力系统的正常运行,在电力系统中将需要的电气装置导电部分任何一点(通常为电源中性点)接地,称为工作接地。
交流系统中,此点一般为中性点如变压器中性点接地,或发电机中性点接地;5、重复接地:为确保保护安全可靠,除在变压器或发电机中性点处进行工作接地外,还可在保护线(PEN线或PE线)其它地方进行必要的接地外,还可在保护线(PEN线或PE线)其它地方进行必要的接地将与地再次作电气连接,称为重复接地;6、中性线是从发电机或电力变压器中性点引出的线,如果不接地就成为中线;如果与大地良好接触(大地为零电位),此时的中线又称为零线即工作零线(有了它用电设备才能正常工作)。
火线是相对零线而言,通常它的对地电压为220V(国内),它是通过用电设备和零线构成用电回路。
浅析低压电气装置保护接地系统

浅析低压电气装置保护接地系统摘要:随着经济的快速发展,科技创新的不断,人们对家用电器,建筑设备,通信设备以及其他的电力系统等领域低压电气设备的安全性能的要求越来越高。
只有充分掌握低压电气装置接地系统技术并合理应用,才能使我们的生活、生产更加安全。
关键词:低压;电气;接地;防护Brief analysis of protective earthing system for low voltage electrical equipmentYe Li Jun(Guangzhou Construction Quality & Safety Testing Center,Guangzhou510600) Abstract:With the rapid development of economy and the constant innovation of science and technology, the requirement of safety performance of low voltage electrical equipment for household appliances, construction equipment,communication equipment and other power systems is becoming higher and higher. Only when we fully grasp the low-voltage electrical equipment grounding system technology and reasonable application, can we make our life and production more safe.Keyword: low pressure; electrical; Ground; protect1 前言为了确保低压配电系统及电气设备、用电器具的安全使用,必须采取适当措施,防止使用人员发生电击危险及电气设备、用电器具烧毁。
关于低压电气装置保护接地系统若干问题的思考

关于低压电气装置保护 接地系统若干问题的思考
赵喜 军 清河泉生物质能源热电有限公 司
的是配电变压器高、低压绕组一旦因绝缘损坏被
击穿时 ,则可抑制低压侧电压的升高 ; 在单相接 地故障中,使非故障相对地电压不会升高 ;易实 施单相接地保护。
( 把T 系统变成T N C 2 T ) T — 系统
一
一
互感器的二次绕组 ; 在两网改造中,有的单位在设计安装低压电 能表外壳与中性线连接在一起,形成 了T — 系 N C 配电屏 ( )、控制屏 ( )、各类箱体 气装置接地系统中,存在一些问题 , 箱 箱 给今后运行 统。而T - 系统只适合于有独立变压器且有电 N C 操作台等金属的框架 ; 中带来不应有的弊端, 现分述如下: 气专业人员维修的厂矿企业。
小于 10 0 kQ,可使用0 级设备。在该场所内,人 体伸臂2 范围内,不会同时触及两个外露可导 电 m 部分或一个外露可导电部分和任何一个外部可导
统接 地 有 关 系。如 果 选择 不 当, 但不 能实 现 所 电部分 ; 不 在伸臂的范围外 , 该距离可缩短至12 .5 要 求 的保 护, 而 会 降低 供 电 系统 的可 靠 性 。在 m。必需采取措施防止通过外部可导 电部分在该 反
一 一
户内外配电装置的金属构架和钢筋混凝土 l T 接地系统不应要求中性线重复接地 、 T ” 规范 ” 规定 农村 低压 电力网宜采用TT 系 构架以及靠近带电部分的金属围栏和金属门等; 中华人民共和国电力行业标准D 9- 2 统;一股用户是不应采用T — 系统的,因为: L 49 9 N C 封 闭式组合 电器和箱式 变电站 的金属箱 《 农村低压电力技术规范》( 以下简称” 规范” ) 规 ( 它不能装用剩余电流动作保护装置, 1 ) 以有 体; 定采用T 系统时应满足如下要求: T 效防止电气设备接地故障的间接接触 电击、接地 电力电缆和控制电缆的金属护套 , 穿线的 除变压器低压侧中性点直接接地外,中性线 电弧火灾和直接接触电击; 金属管 ; 不得再接地 , 且保持与相线同等的绝缘水平 。 ( 它不能断开P N 2 ) E 线,因此难以防止在电气 电气用各类金属构架、支架等 ; 但是 ,一些单位在两网改造中要求将T 系 T 检修时,故障电压招致检修人员的电击事故和电 电缆桥架、电缆线槽及金属支架; 统中性线作重复接地,理 由是防止中性线断线后 气火灾; 电涌保护器 ; 中性点漂移带来的三相 电压不平衡。这是直接违 (T — 系统的单相回路内,如果P N 3N C ) E 线中 发电机 中 性点外壳、发电机出线柜和封闭 反” 规范 ” 规定的 。实际上 ,此做法效果有限,问 断 ,电气设备外壳可带高达2 0 的对地电压 , 2V 威 式母线 ( 密集型或空气绝缘型)金属外护层; 题不少。
浅谈低压配电系统的接地及保护

3 T N —C —S系统 中 P E N线的接 向
在 当前 的工程项 目当中, 接地 系统最常用 的就是 1 N—c —s 系统 , 其中 , 当P E N线 连接 到用户 总配电箱当中的时候 , 拆分为N线和 P E线 。 在很多工程 施工 当中,通 常是在 N母排 上连接 P E N 线 ,同时没有将 P E排进行重复接地 ,这样将会很有可 能引发安全事故 这是 由于如 果 N母排和 P E母排之 间的连 接板无法进行有效 的导通 ,电气设备仍 会正常运行 ,但外 露导 电部分将会丧失保护接 地 , 从 而产 生极大 的安 全隐患 。 而如果在 P E母排连接 P E N线 , 在连接板无法 导通 的情况下 , 电气设备就会停 止运行 ,从而及 时的发现 问题 并进行解决 ,消 除安全 隐患 。因此 , 在 实际应 用当中 ,必须 在 P E母排进行 P E N线 的连 接 , 同时加强对 低压配 电系统 的检查 ,及 时消除系统中 的安全 隐患 ,保证 电气设备 能够安全 、稳定 的运行 。 缩 语 低压配 电系统是 当前社会 当中一种应用 十分广 泛的配 电系统 ,在
系统划分为 T N—c系统 、T N—s系统和 T N—s —c系统 。
在T N —c系统 中 , N 线与 P E线是合 并 的,合 并后 的 P E N线 强
度应当较高 ,以防发生断裂 。在实际应 用中 ,应当采用截面 积大于
1 0 a r m 的铜 芯线 ,或是截面积大于 1 6 m m 的铝芯线 。在 T N 系统中 , 分支线无法达到这一要求 ,因此不 进行 分支线的合并 。T N —s 系统 中 的 N 线和 P E线连接于 电源端 , 在 负载端并不相连 。在施 工过程中 , 应当对系统负载端进行检查 , 避免存在短路的情况 。 在实际运行 当中, 如果 N线和 P E线 同时中断,将会导致设备外壳带 电。而如果负载端 的 N线和 D E线没有相连 ,则不 会发生外壳带 电的情 况。将 T N —s 系 统与 T N —c系统进行合 并 ,就形成 了 T N —c —s 系统 ,其 中 , T N ~ S 中的 N线和 P E线 ,T N —c中的 P E N线 ,应当进行重复接地 。
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低压电力系统的保护接地分析李荣根
摘要:接地在电气技术上具有很高的重要性、普遍性和复杂性。
各种系统均有
多种复杂的接地要求,而且是与系统紧密联系的组成部分。
关键词:接地:保护;低压电力系统;
从功能性接地和非功能性接地两方面解析了接地的作用及保护原理,说明了
防止电击措施有多种,等电位联结只是其中使用最广泛、方便和经济的一种。
一、低压系统接地分类
低压系统接地分为TN、TT和IT。
第一种代表变压器中性点接地(工作接地)方式,第二种代表用电设备外壳接地方式。
T-直接接地;I-不接地;N-外壳与中性点金属连接;第一种决定电力系统的工作接地方式,第二种决定了设备的保
护接地方式。
高压系统只是说工作接地包含有效接地和非有效接地,而低压系统
不仅表明电源侧工作接地,同时还表明了用户侧的保护接地。
由于低压系统有中
性线引出,因此,在分析计算时需考虑接地电流和接零电流,两者大小可能不一样。
高压系统的电气设备金属外壳都要求直接接地,低压系统设备金属外壳实质
上也是要求直接接地。
那么外壳接地是不是就能起到保护作用呢?回答是否定的,只有满足一定的条件才是安全的。
根据《交流电气装置的接地设计规范》推荐:
短时间(15 s)内体重50 kg的人承受的最大交流电流有效值是Ib=116/t(mA),体重70 kg的人承受的最大交流电流有效值是Ib=157/t(mA)。
长时间内作用在人身上的电压小于50 V(通过电流30 mA)是安全的。
出现接地故障时人体是否
安全,小电流接地系统按照长时间接触验算。
大电流接地系统按照短时间接触验算。
1.保护接地。
为电气安全,将系统、装置或设备的一点或多点接地。
2.接地电压。
电气设备发生接地故障时,其接地部分与大地零电位点之间的
电位差称之为接地电压。
3.转移电压。
接地故障电流流过接地系统时,由一端与该接地系统连接的金
属导体传递的接地系统对参考地之间的电位差。
4.接触电压。
接地故障电流通过接地装置时,地表面形成电位分布,设备垂
直距离2 m和地面水平距离1 m处之间的电位差。
此处1 m处容易误导,设备往
往距离其接地装置相当远,用接地线连接的设备外壳电位与接地装置一样,虽然
人距离设备水平距离1 m,实际人与设备外壳的电位差应是人与接地装置之间的
电位差,绝不是1 m的电位差。
5.跨步电压。
接地故障电流通过接地装置在地面水平距离为1 m的两点之间
的电位差。
人体能够承受的电压不仅与电流还与人体电阻有关,人体电阻变化范
围很大,我国采用1.5 kΩ作为参考值,人体单脚接地等效金属圆盘电阻3ρ。
二、高压配电装置接地
由于开关站和变电所的进线电源一般是10 kV及以上的高压,亦有可能出现
接地故障,所以有必要简单介绍高压配电装置的接地。
高压电力系统的接地分为
有效接地和非有效接地。
非有效接地系统向1 kV以下低压装置供电的高压配电装
置的保护接地电阻R≤50/I且不应大于4Ω,高压配电装置金属外壳的对地电压不
得超过50 V。
接触电压和跨步电压小于接地电压,自然满足安全性要求。
非有效
接地系统单相接地故障电流是线路电容电流,数值较小,所以一般容易做到。
有
效接地系统向1 kV以下低压装置供电的高压配电装置的保护接地电阻R≤2 000/I。
故障时接地电压允许值可达2 000 V,切除故障时间0.4 s,应该考虑均压措施。
利
用建筑物基础钢筋网进行均压并做等电位联结,不能满足要求时,尚需设置专用
接地网并做等电位联结,确保接触电压和跨步电压在允许范围之内。
三、低压配电系统保护接地
接地故障保护主要关注的是接地电阻,理论上低压系统接地电阻从0.1~1
000Ω都能够对接地故障有效保护,所以接地电阻的大小不是问题。
但是高低压
共用接地装置时,高压侧出现接地故障产生的过电压可能造成绝缘损坏,因此规
定接地电阻不大于4Ω。
电击防护主要关注的是接触电压。
规范要求建筑物内的低压电气装置应采用总等电位联结系统,目的是尽量减小接触电压,在采用GB/T 17045—2006《电击防护装置和设备的通用部分》第5.2.2条规定的等电位措施后,仍然不能满足接触电压和跨步电压要求时,应采用电位均衡措施。
《交流电气装
置的接地设计规范》第7.2.6条规定:高压为有效接地系统,低压采用等电位联
结的TN系统可以和高压设备保护接地共用接地装置,TT、IT系统低压电源的中
性点严禁与高压设备的保护接地共用接地装置。
这里对IT系统的说法值得商榷,IT系统中性点本来就不允许接地,在采用等电位联结时,用电设备的保护接地与
高压保护接地共用并无大碍。
北京地区四环以内大部分10 kV高压电源已采用小
电阻接地系统,做变电所设计时应引起注意。
配变电所设在建筑内时,由于高压
配电设备和变压器的保护接地都要与建筑结构钢筋联结,低压配电装置等电位也
要与结构钢筋联结,因此高低压接地装置无法分开,按该条规定低压只能采用TN 系统,严重制约了配电方式的应用。
例如由该变电所给室外路灯供电一般采用TT
系统,按这个规定就不行了。
《低压配电设计规范》第5.2.12条允许TN系统内
采用局部TT系统也是个问题。
那么分析一下如果采用高低压共用接地装置的TT
系统做等电位联结,当高压侧接地故障时,低压用电设备端可能承受2 000 V左
右的零地电压,工频应力电压(2 000+U0)V,在设备的绝缘耐压能满足要求时并
无大碍。
此时设备外壳没有带电,工频故障电压为零,不会有电击情况发生,所
以该条规定亦值得商榷。
高压为非有效接地系统,低压采用等电位联结时,高压
接地故障电流不大,产生的接地电压不高,用电设备绝缘一般都能满足要求,所
以低压可以和高压设备保护接地共用接地装置,国内架空进出线的10 kV高压系统,相地电容较小,大多采用非有效接地系统。
四、TT系统运行的安全措施
1.接地。
电气设备的外露导电部分用保护线进行接地,可同时触及的外露导
电部分应单独、成组或共同与同一接地体连接。
由同一保护电器保护的外露导电
部分用保护线连接在一起,并接到其共同接地体上。
当有多级保护时,各级宜有
各级的接地体,用以限制故障电压经保护线蔓延的范围。
2.等电位连接。
将建筑物内的外露导电部分、接地系统、公共管道(如金属水管)以及可连接的外部导电部分相连接,进入建筑物的金属部件在靠近建筑物入口
处接地。
3.剩余电流动作保护器的选用。
(1)电压偏差较大,且在气温较高或较低环
境下,选用电磁式剩余电流动作保护器。
(2)雷电活动频繁地区、户外架空线路,以及经常有较高操作过电压的线路中,选用冲击电压不动作的剩余电流动作
保护器。
(3)保护电动机用的剩余电流动作保护器,其特性必须适应电动机的
启动特性,选用在启动期间大电流不动作的剩余电流动作保护器。
在一般情况下,电动机启动电流不大于额定电流的6倍,目前生产的剩余电流动作保护器都可采用。
如大于6倍,则应与制造厂商定。
(4)对于电焊机类在起弧期间产生涌流
的设备,为防止涌流导致误动作,采用一次导体与二次绕组间设有磁性屏蔽环的
剩余电流动作保护器,以免漏磁进入二次绕组,引起误动。
(5)对于含有直流分量的电气设备,如整流设备,需采用对突然施加或缓慢上升的交流正弦剩余电流和直流脉动剩余电流都能可靠动作的保护器。
(6)直接与人体接触的电气医疗设备,经常与体弱、行动困难的病人接触,病人心室颤动阈值比正常人低,极易引起死亡,需采用快速动作型剩余电流动作保护器,动作时间不大于0.1 s。
(7)在特别危险及电击后可能产生二次危险的场所,需采用快速动作型剩余电流动作保护器。
目前一些规范标准中所说的等电位联结的做法,并没有实现真正的等电位,采用电位均衡才是降低接触电压有效措施。
参考文献:
[1]张宝玉,浅谈低压电力系统的保护接地分析.2017.
[2]刘晓红,陶浩宇,探讨低压电力系统的保护接地分析.2017.。