低压配电线路接地故障的保护技术措施
高压低压配电柜的接地与绝缘保护措施
高压低压配电柜的接地与绝缘保护措施概述高压低压配电柜是电力系统中关键的设备之一，用于将电能从输电系统传递至各个电力用户，并对电能进行分配和控制。
在高压低压配电柜的设计、安装和维护过程中，正确的接地和绝缘保护措施是确保电气安全的重要因素。
本文将详细介绍高压低压配电柜的接地要求和绝缘保护措施。
一、高压低压配电柜的接地要求接地是将电气设备与大地连接以达到保护人身安全和保护设备的目的。
高压低压配电柜的接地要求主要包括以下几个方面：1. 设计接地电阻：根据国家标准，高压低压配电柜的设计接地电阻不应超过4Ω。
如果接地电阻大于标准值，会增加触电和设备故障的风险。
2. 接地材料选择：高压低压配电柜的接地材料通常选择优质的铜材或镀铜装置，以保证良好的电导率和氧化膜的形成。
3. 接地方式设计：不同类型的配电柜可能采用不同的接地方式，比如接地单点接法、接地网接法等。
设计时需要根据实际情况选择合适的接地方式，确保可靠接地。
二、高压低压配电柜的绝缘保护措施绝缘保护是指采用各种方法和措施，使电气设备的带电部分与人体或其他导电部分之间获得安全的电气隔离，以防止电流误入人体或其他设备。
以下是高压低压配电柜的绝缘保护措施：1. 电缆绝缘：高压低压配电柜中的电缆应具备良好的绝缘性能，以防止电流对外泄露。
绝缘性能的要求根据具体的电气设备和使用环境来确定，常见的绝缘材料有聚氯乙烯（PVC）、交联聚乙烯（XLPE）等。
2. 绝缘护套：某些情况下，只有电缆的绝缘不足以满足安全要求，需要在电缆外部加上绝缘护套，提供额外的绝缘保护。
绝缘护套通常由绝缘材料制成，如橡胶、聚氯乙烯等。
3. 绝缘监测：高压低压配电柜需配备可靠的绝缘监测装置，及时发现绝缘故障，并采取相应的保护措施。
常见的绝缘监测方法包括绝缘电阻测试、局部放电监测等。
4. 接地保护：配电柜中的带电部分与外界建立良好的接地，以确保绝缘故障时电流能够顺利地通过接地，减少对人体和设备的危害。
低压配电线路接地线损坏故障处置方法探究
低压配电线路接地线损坏故障处置方法探究摘要：随着经济社会的快速发展，对电力的网架稳定性和可靠性要求越来越高，但在低压架空线路的日常停电检修和故障抢修时，装设接地线是保障电力作业人员在作业位置预防突然通电的必要安全措施，也是人身安全与设备安全的重要保障。
通过降低接地线的损坏率可以大大降低相关从业人员的安全隐患，同时有效保护电网的人员及设备安全，从而提升供电的可靠性。
关键词：低压配电；接地线损；故障处置1 低压配电线路接地线损坏的分析1.1 查找接地线损坏原因低压配电线路接地线在生产、运输保存、实际使用中均有可能发生损坏，但在针对不同生产供应商所生产运输的接地线的统计中，损坏的部位与生产供应商和运输方式并无直接联系，因此初步排除了接地线在生产运输中造成损坏的嫌疑。
保存环境问题。
经过调查发现，所有接地线均定置摆放在温度15～35℃，相对湿度50%～80%的干燥通风的安全工器具柜内，接地线无生锈卡涩情况，工器具柜内，温度、湿度均符合要求，接地线无生锈磨损情况。
因此由保存问题带来的接地线损坏也基本排除。
在排除了生产、运输、保存所带来的影响后，发现接地线在使用过程中容易出现弯折，过高的弯折频率无疑会对接地线本身造成损坏。
运行人员对2015~2020年的接地线检查记录进行统计分析后发现：使用时间越短接地线受弯频率越低，绝缘层受损的数量也越小。
因此“弯折频率高”确为接地线损毁的主要因素。
1.2 查找接地线损坏的部位在确定了弯折频率会对接地线造成实际影响后，为了解决问题，统计了佛山供电公司损坏的接地线后，接地线绝缘层部分弯折破坏较其他部位破坏概率更大，达到了总占比的65.8%。
接地线绝缘层在使用中相较其他部位，弯折情况更为严重。
0.4 k V架空线路接地线绝缘层破坏的位置包括软铜线与绝缘操作杆连接处、软铜线与接地针连接处、软铜线除去两端的中间位置，在对绝缘层破坏位置统计中（如表1所示）。
表1 接地线绝缘层破坏位置统计表“与绝缘操作杆连接处、与接地体连接处”累计占比88.7%，因此“软铜线绝缘层两端”是配电线路接地线损坏率高的症结所在。
低压配电系统单相接地故障防护浅析
低压配电系统单相接地故障防护浅析摘要：单相接地故障是低压配电系统中最为常见的接地故障，其防护措施主要有自动切断电源和保护等电位联结。
断路器作为过电流保护电器兼做接地故障保护应用于末端电动机回路时，既要避开电动机的启动电流，又要满足接地故障保护灵敏度要求，后者往往被忽略。
本文通过民用建筑某个工程设计实例对单相接地故障各种防护措施进行分析与探讨。
关键词：低压配电系统；接地形式；单相接地故障；瞬时脱扣器形式；自动切断电源；保护等电位联结；RCD电流脱扣限值。
0 引言接地故障，带电导体和大地之间意外出现导电通路。
当低压配电系统发生接地故障时，配电线路和电气设备会出现过热现象并导致温度上升，当温度超过其承受范围时，配电线路和电气设备会损坏绝缘层、减少寿命甚至烧坏，更严重的会引发电气火灾；另外，接地故障会使电气装置的外壳带电，从而危及到碰触者的生命安全。
因此，采取正确有效的接地故障防护措施，在其产生危害前切断电源显得尤为重要。
1低压配电系统的接地形式低压配电系统的接地形式可分为TN、TT、IT三种系统，其中TN系统又可分为TN-S、TN-C-S、TN-C三种形式。
目前，我国民用建筑低压配电系统的接地形式广泛采用TN系统，当变电所设于建筑物内时一般采用TN-S系统，反之则采用TN-C-S系统；TN-C系统因为不能装设剩余电流动作保护器而很少采用。
接地故障的防护措施主要有两种：1、自动切断电源2、保护等电位联结。
在低压配电系统中，相对于其它接地故障，单相接地故障最为常见，本文将以民用建筑中TN-S系统的单相接地故障来对这两种防护措施进行分析与探讨。
2断路器作为接地故障保护自动切断电源过负荷保护电器有熔断器和断路器，本文仅以断路器作为探讨对象，分析其在作为过电流保护电器兼做接地故障保护时的选用条件。
根据《低规》第5.2.8条，TN系统中配电线路的间接接触防护电器的动作特性，应符合下式要求：Zs*Ia≤U0 (1)式中Zs----接地故障回路的阻抗(Ω)，包括电源(变压器或发电机)、相导体、PEN或PE导体的阻抗；U0----为相导体对地标称电压(V)，取220V；Ia----保证间接接触保护电器在规定时间内切断故障回路的动作电流(A)。
0.4kV低压线路接地故障的排查及解决措施
0.4kV低压线路接地故障的排查及解决措施摘要：文章对0.4kV线路特点及接地故障类型进行总结，并从外力引起接地故障关键技术排查、负荷故障排查、瞬间故障排查、接地故障排查四方面，提出了0.4kV线路接地故障问题解决措施。
关键词：0.4kV；故障；接地；解决措施引言近年来，随着经济的不断发展，农村配电网引发的各类问题不断出现，特别是多数农村供电台区长期未进行改造，或已改造但仍存在改造质量不高、管理不到位等问题。
0.4kV 低压故障的不断增多，直接影响到客户的用电质量，也导致部分供电所处在忙于低压抢修的状态。
下文详细分析低压线路接地故障的排查及解决措施1 0.4kV 低压线路接地故障类型及特点1.1 0.4kV 线路接地故障类型在线路运行过程中，极容易出现接地故障问题，尤其是在 0.4kV线路中，该项问题尤为常见，其中主要的故障类型包括瞬间故障、单项故障和多项故障。
但这些故障在发生过程中具有很强的相同点，几乎所有的电流泄露均可能导致地面之中产生大量的电能消耗。
1. 1.1 瞬间故障0.4kV 线路瞬间接地主要表现为，在剩余电流动作断路器突然运转之后便不会再动。
此种情况下，如果负荷水平平稳，电流表的瞬间示数将会大幅提升。
长此以往，将会对整个线路运行产生不利影响。
1.1.2 单项故障单相接地故障下的低压试电笔测量基本不会出现电压示数，如果对低压发光型试电笔进行应用，也只会有微弱的闪光出现。
如果 0.4kV 线路之中未设置电流动作保护器，在单相接地故障发生后，线路短期内依然会处于正常的运转状态。
另外，整个线路中的剩余电流保护器也会退出运行，影响线路正常工作状态。
1.1.3 多项故障在多项接地故障发生时，主要是 0.4kV 线路出现两相或者是三相接地故障，最终出现短路情况，导致线路无法正常运转。
1.2 0.4kV 低压线路所具有的特点1.2.1用户数量极多。
低压区一般的用户都是住宅区，有的一个线路使用的用户甚至可以达到几百家，用户对电网的使用不同，会使不同线路产生的负荷程度上有很大的不同，导致分配不均，再加上很多设备使用时间较长，线路老化的速度快、现象重。
低压配电线路怎样设置接地故障自动切除保护装置？
低压配电线路怎样设置接地故障自动切除保护装置？低压配电线路分支较多，布线很长，环境条件参差不齐，用电环境比较复杂，因而在低压配电系统中接地故障时常发生。
低压配电线路的接地故障是指相对地或与地有联系的导电体之间的短路。
当配电线路发生接地故障时，与其有关联的电气设备和管道的外露可导电部分存在故障电压，容易使人触电或引发火灾等事故，因此，对于低压配电线路应装设接地故障自动切除保护装置，以便在规定的时间内自动切除故障回路，保证系统的安全运行。
1．接地故障自动切除保护的装设要求采取接地故障保护时，应等电位连接。
在正常环境内，设备的极限接触电压应在50V以下，以保证人身安全。
(1)在TN接地形式的低压配电系统中：对于配电干线或只供给固定式用电设备的末端配电线路，接地保护装置切断故障回路的时间不宜大于Ss。
对于供给手握式或移动式用电设备的末端配电线路，接地保护装置切断故障回路的时间不应大于0.4s，此时，保护导体的截面最好不应小于相线截面的1/2，且在受电端进线处必须重复接地。
(2)在TT接地形式的低压配电系统中：由于电源端接地点（中性点接地）与用电设备的保护接地是分不开的，因而，用电设备采用保护接地方式，使用同一个保护电器进行保护的所有用电设备的金属外壳，必须和保护地线接在一起。
当向手持电动工具和移动式电气设备供电时，接地保护装置切断故障回路电源的时间，一般不应超过0.1s。
(3)在IT的接地形式的低压配电系统中：当系统不引出N线时，接地保护装置应在0.4s内切断故障回路。
当系统引出N线时，接地保护装置应在0.8s内切断故障回路。
2．接地故障自动切除保护的元件选择(1)在TN接地形式的低压配电系统中：当能够满足切断故障回路时间的要求时，可选用熔断器进行接地故障自动切除保护，也可以选用过电流保护兼作接地故障自动切除保护。
在三相四线制配电线路中，当过电流保护不能满足切断故障回路时间的要求而零序电流保护能满足时，应选用零电流保护作接地故障保护，此时保护整定值应大于配电线路最大不平衡电流。
低压供电系统中的接地保护与接零保护
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在 TN-C 或 TN-C-S 系统中,中性线进户后重复接地,电器离重复接地点距离 短,故障电流产生的电压
1、在同一个电源系统（如变压器）下不能一部分设备采用保护接地、一部 分设备采用保护接零。 2、保护接零危险比较大，因为如果零线断了，就会通过单相设备使保护接 零的设备外壳带电，所以保护接零线应该从干线引出，绝对不能从支线引出，另 外如果在保护接零处做重复接地，就会比较安全。 3、一般保护接地指 TT 接地系统，特点是设备的接地（保护接地）与电源的 工作接地是分开的，所以保护接地和电源工作接地都会有接地电阻的，所以一旦 设备漏电会在电源工作接地电阻上产生电压降， 电压的高低由保护的接地电阻和 电源的工作接地电阻有关，并与其关系成正比，电阻值越大的分得的电压越高。 因为电源中性点接地，所以零线上就会因工作接地电阻的压降，而带有电压，这 样保护接零的设备外壳也就会通过零线而带电，所以和距离没有太大关系。 4、PE 线是 TN-s 系统的（pe 线是从电源中性点直接用导线连接到设备外壳， 所以电流经过 PE 线直接回到电源中性点，形成强大的短路电流，开关会迅速跳 闸，从而切断故障电流，保证安全。 5、如果以大地作为 PE 线，其实就会等于回到了 TT 系统接地是分开的， 之间没有导线连接， 因为保护接地和工作接地都有接地电阻，所以设备漏电后，电流经过保护接地电 阻和工作接地电阻回到中性点，这样接地电流是不会很大的，所以一般开关是不 会跳闸的，使得故障电流一直存在，并在保护接地上产生电压降，使设备外壳长 期带电。如果加装漏电开关就会比较安全了。 6、大地导电，但是设备接地是一定会有接地电阻的，所以不能简单的看成 一个点，而是应该把接地电阻考虑进去，所以不能看成一个点，可以看成一个串 入电阻的电气回路，而导线阻值非常低，就可以不考虑电阻。 六、问题解答： 1、为什么在 TT 系统中用保护接地而在 TN-C 或 TN-C-S 系统中用保护接零 呢？ 答：在 TT 系统中,中性线只在电源处做工作接地,电器如果采用保护接零, 产生故障时,故障电流流过中性线(零线)时会产生电压降,此电压降对地电压可 能会危及人身安全,所以不能用保护接零而用保护接地.
施耐德低压配电系统06-TN系统的接地故障保护_V1
I n 300mA
L1 L2 L3 L4
In2 In1 2
TN 系统接地故障保护应用- 使用SCPD
由短路保护设备保护
Masterpact
Compact
Multi 9
断路器对于各种低压接地系统提供过电流保护
Schneider Electric - LVFDI training – Chen Xiliang – 201503 15
TN-S 系统的特点
●人身防护 ●故障电流是危险的 ●故障电流通常大到足以被短路保护装置切断 ●脱扣必须是瞬时的 ●如断路器本身的保护条件不能满足要求，可用 RCD提供保护 ●防火 ●故障电流大 ●必须用附加的 RCD来处理 ●供电连续性 ●通过短路保护装置之间的选择性来实现
Schneider Electric - LVFDI training – Chen Xiliang – 201503 16
TN 系统回路最大长度表（续）
Multi 9断路器 C型曲线
Multi 9断路器 D型曲线
Schneider Electric - LVFDI training – Chen Xiliang – 201503 11
TN 系统接地故障习题
Cu = 22.5 m mm2/ m
L1 L2 L3 N PE NSX 250N MIC2.2 250 Im=3000A Sph = 95 mm2 SPE = 50 mm2 L = 50 m
Rn
Schneider Electric - LVFDI training – Chen Xiliang – 201503 4
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
核电厂低压配电系统接地故障保护的设计与研究
核电厂低压配电系统接地故障保护的设计与研究摘要：核电厂低压配电系统主要为380V/220V厂用电设备提供交流电源。
低压厂用电系统在运行中可能会因为内部绝缘损坏或老化而发生接地故障。
接地故障可能使人身间接遭受电击，也可能因为接地点所形成的电弧、电火花造成火灾，甚至在特殊情况引发爆炸等事故。
本文主要分析核电厂低压配电系统接地故障保护的设计与研究。
关键词：核电；低压；接地故障；保护配合；零序电流引言大量的现场统计数据表明，电网运行过程中，接地故障短路次数占所有故障短路次数的85%以上。
另外，根据近几年核电厂的运行经验反馈，也曾发生多起低压馈线回路接地故障。
因此，在工程设计过程中，对于低压配电系统中的接地故障应予以重点分析。
通过设置有效的保护措施，保障人身安全、设备安全和供电可靠性。
1、低压配电系统接地故障保护设计核电厂低压配电系统一般采用TN制接地型式，中/低压变压器选用Dyn11干式配电变压器，中性点直接接地。
TN系统接地故障保护可以通过以下方式实现。
在变压器低压侧中性点上装设零序电流互感器，利用零序过电流保护实现接地故障保护，基于上述保护配置要求，形成典型保护配置图如图1所示。
其中中压系统采用中性点不接地形式，线路设有相间短路保护及单相接地保护，变压器馈线设置有过电流保护及过负荷保护。
低压系统具体接地故障保护典型配置方案如下。
1）在低压厂用变压器中性点与接地系统的连接线上设置零序电流互感器，并配置接地故障继电器，通过零序电流保护实现对变压器出线及整组低压配电装置接地故障的保护。
2）对额定功率为55kW及以上的电动机回路、负荷为配电箱的馈线回路、移动或手持式电气设备和普通插座设置专用的接地故障保护。
3）其他未配置专用接地故障保护的低压负荷，由低压配电盘抽屉内的熔断器或断路器的过电流保护兼做接地故障保护。
2、低压配电系统接地故障的防范措施2.1安装断零缺相保护器线路发生接地故障时，三相之间的平衡被打破，既可能存在过压现象，也有可能存在欠压的现象。
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低压配电线路接地故障的
保护技术措施
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低压配电线路接地故障的保护技术
措施
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低压配电线路中的单相短路，回路中相线、中性线连接不良，这种情况容易发现，例如灯会不亮或者熄灭。
而占短路80％的接地故障，相线与PE线、电气设备的外露导电部分或大地间的短路却难于觉察。
例如PE线PEN线连接松动灯照样亮，如PEN线迸发火花，则容易酿成火灾。
配电线路应设置接地故障保护，在发生故障时，保护元件必须能及时自动切断电源，防止人身电击伤亡、电气火灾和线路损坏。
TN系统发生接地故障时，用电设备金属外壳接触电位低，故障电流大，一般过电流保护电器可快速切断故障线路，TN系统的低压配电线路采用过电流保护兼作接地故障保护需满足：Za×Ia<220V的动作特性以及切断故障电流的时间上的要求。
式中Za--接地故障回路阻抗（Ω）
Ia--保护电器在规定时间内自动切断故障回路的电流（A）Ia值应取低压断路器相应过电流脱扣器额定电流的1.3倍。
其切断故障电流的时间应符合：（1）配电干线和只供电给固定式用电设备的末级配电线路不应大于5s 2 供电给手握式和移动式用电设备的末级配电线路不应大于0.4s。
动作时间可从低压断路器的动作特性读取。
当过电流保护电器不能满足上式要求时，可采用带有单相接地保护的断路器或设零序电流保护措施。
断路器的单相接地保护功能的实现原理有剩余电流型和零序电流型两种。
剩余电流型是利用四个电流互感器分别检测三相电流和中性线（N线）的电流。
无论三相电流平衡与否，则此矢量和为零（严格讲为线路与设备的正常泄露电流）；Ia＋Ib＋Ic＋In=0当发生某一相接地故障时，故障电流会通过保护线PE及与地相关连的金属构件，即；Ia＋Ib＋Ic＋In≠0此时电流为接地故障电流加正常泄露电流。
接地电流达到脱扣器整定电流时，即可报警或驱动短路器动作，实现单相接地保护。
零序电流型是在三相上各安装一个电流互感器，检测三相的电流矢量和，即零序电流Io Ia＋Ib＋Ic＋In=Io。
当
发生某一相接地故障时，此时电流为接地故障电流加正常泄露电流，与脱扣器整定值比较，即可区分出接地电流，实现单相接地保护。
带有单相接地保护的断路器到底是剩余电流型，还是零序电流型，以产品样本为准。
单相接地保护的断路器主要是针对配电线路的干线、主干线和近变压器端的单相对地短路保护，在线路的末端，通常都装漏电电流保护电器（RCD），其动作时间为0.1s。
采用RCD时，因为TN－C接地系统中保护线PE和中性线N 合用一根线PEN，PEN在正常工作时流过三相不平衡电流，当单相接地时产生的接地故障电流Id也从PEN线上流过，RCD根本无法检测出是不平衡电流还是接地故障电流。
所以TN－C系统应按TN－C－S或局部TT接地处理。
TT系统中性点接地与PE线接地分开，中性线N与PE 线无连接，供电线路一般较长，相－地回路阻抗较大。
发生接地故障时，故障电路内包含外露导电部分接地极和电源接地极的接地电阻（R＋RA），阻抗大，故障电流小，过流保护元件不易启动。
在这种系统中装设RCD作单相接地保护是有效的措施之一。
对于TT系统，装有RCD的支路与不装RCD的支路不应使用公共接地极。
必须有独立的接地板与PE线专供有RCD的分支回路用。
IT系统是变压器中性点不接地或经大阻抗接地，用电设备外壳直接接地。
发生单相接地故障时，接地电流为电容电流。
电流通道为：电源－相线－大地－网络电容－电源。
故障电流为另两相对地电容电流的相量和，故障电流小，不需要中断供电，一般不装设漏电保护。
但应由绝缘监察器发出信号，以便及时排除故障。
IT系统中的漏电保护器主要用于切除两处异相同时接地故障。
应根据具体情况按需要装设。
IT系统两处异相同时接地故障，IT系统内外露导电部分分别装设接地极，这时故障电流流经两个接地极电阻，故障回路的切断应符合TT系统接地故障保护的要求。
如图5所示。
IT系统两处异相同时接地故障，IT系统内外露导电部分公用一个接地极，这时故障电流将流经PE线形成的金属短路，故障回路的切断应符合TN系统接地故障保护的要求。
如图6所示。
为了用电安全，采用了接地故障保护后，仍需要可靠的接地采用等电位连接。
等电位联结的作用是降低故障情况下，电气设备间、电气设备与其他设备间的接触电压，使人体在接触时，身体所承受的电压降至最低。
在以人为本的今天，电气安全可是重之又重的大事，马虎不得。
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