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1、接地保护TT系统的性能与应用分析长沙有色冶金设计研究院 ( 410011) 蒋麦占【摘 要】 本文论述了 TT 系统的特定适用范围和场所，并确认采用 R C D 作为故障保护的必要性，采用了 R C D 后，如何能使R CD 不误动也介绍了主要措施。对 T T 系统虽然也有不采用 R C D 的替代办法，但并不适用于一般场合。【关键词】 散布的小用电负荷 RCD 误动作1. 概述PE 线也用架空线, 它有三个严重问题: PE 线由于不可予计的外部因素影响而断裂, 例如树枝断TT 系统在我国应用的历史长, 现在仍然有它 裂压下等; PE 线路长, 使 TN 系统的单相对 PE合适的应用范围, 相
2、对于 TN 系统而言, 则应用范 线短路的短路电流也不足够大, 应用过流保护可 能会使灵敏度不够; PE 线路长而分支多, 因而围要小, 特别是工业、企业、高层建筑或大中型建筑鲜有应用的, 因此对 TT 系统的深入讨论也较 使PE 线的连接或分支接头的可靠性受到质疑, 检 查与维护也是相当困难的, 因此PE 线的持久的整少, 为了合理的应用并确保符合设计规范中的安全条款, 有必要就此展开深入讨论, 笔者 2004 年 体性得不到保证, 此外 PE 线路长了, 因施工量增已有一文1讨论分析过, 但不充分。 加其费用也是相当可观的, 有鉴于此, 还不如在用2. 应用TT 系统的空间和理由 电设备处
3、另设接地极构成TT 系统。建议采用架空的长PE 线三相五线制不是好办法。2.2 用电设备处的接地极 TT 系统和TN 系统相比, 就是少了一根从电在分散的用电设备附近设置接地极通常在实 源中性点到用电设备外壳的PE 线, 而为用电设备 施上不困难。相反, 在工业企业的大车间内或高( 单个或成组) 另设一独立的接地极, PE 线为何要 层、大中型建筑内设置多处接地极则比布设PE 线用接地极代替呢?要困难得多。2.1 PE 线基于上述客观条件适用于用电负荷小而用电负荷小而分散, 例如乡镇街道两旁的小分散, TT 系统得到了它存在的空间。 商店和小住户, 乡村的散居住户, 散布的移动通信基站等, 这
4、种情况下因为线路较长, 也为了易于分支给用户送电, 往往用架空线低压配电, 如果将3. 电气系统的电击防护15 电气工程应用 2007.1接地保护无论是 GB2或 IEC标准,电击防护的组成应这样规定的现由是当实际流过的 I接近但小如下: 于 I时, RCD 可能长期不动作, 因此 RA 上的电压1. 基本保护与独立的故障保护二者的合理组升高必须 50V 的约定限制电压。合, 或; 2)对自动断开动作时间的要求2. 包含有基本保护与故障保护二者的加强保 通常 RCD 很灵敏, 可以保证动作的可靠性,护。(实例之一是加强绝缘或双重绝缘的设备, 即 但标准对动作时间有要求, 同上面 4.1节一样,
5、 分类设备) 。别为1s 和 0.2s,为了要达到 0.2s 的要求, 按现有此外在外部影响的特殊条件下或某种特定场产品性能,实际流过的 I应明显大于 In, 典型值所中3,则需要附加保护作为保护措施的一部分。为5In。上面第 1 条中最常用的独立的故障保护措施是包括保护性等电位联接与保护性接地在内的接5. RCD 的替代地故障时的自动断开电源。对380/220V 系统而言, 明知过流保护不能动4. TT 系统的自动断开电源作, 但 RCD 价格高, 也不采用, 是否有其它办法呢?确有下列办法, 但通常不适用,详见GB2。根据自动断开电源用保护电器的不同分为下 1) 采用类设备或等效的绝缘;二
6、类: 2)创造条件, 使设备位于非导电场所内;4.1过流保护电器 3) 采用不接地的局部等电位联接;这应满足下列条件: 4)电气分隔。ZSIA UO ( 1)上式中 IA 保护电器能自动脱扣的电流,上述四项措施虽可以采用为接地故障防护以代替自动断开电源, 但其要求条件非常严格, 不但断开时间对配电回路为1S,对末端回路不超过应用极不方便, 其造价也肯定会超过应用 RCD。32A时为0.2s因此不是非常特殊的场合是不会应用的,这也就Zs 单相接地故障回路阻抗, 包括电源接是鲜见的缘故。同时也说明为什么自动切断电源地电阻 RB 和装置处的接地电阻 RA Uo 额定相电压220V是最常见的措施。上述
7、第 4项“电气分隔”要求带电部分不能接通常 RA 4, 假 定 RB 也为4, 其 它为地, 故不适于 TT 系统。1,则IA 2209=24.5A。6. RCD 的正常工作因此这一方案在绝大多数场合中是无法应用的。现行 GB2, 不提公式( 1) 而要求 RAIA 50V是没有道理的, 在文1和4中已反复讨论过, 不再重复。( IT 系统中有两点接地时, 情况就类同 TT系统) 。4.2 剩余电流保护器 RCD它应该满足下列两个条件:1) RAIn In RCD 肯定动作现行国家标准中至少有三项与 RCD 直接有关:公式中不取 0.5 而取 0.4 是为了增加不误动1.GB14048.2-
8、2001 低压开关设备和控制设备低压断路器它的附录B(标准件)带剩余电 作的可靠度。2) 上下级RCD应有动作选择性。流保护的断路器就专指配电用断路器。 2.GB16917 家用和类似用途的带过电流保有下列两个办法可供选择:1. 上级选用延时型的 RCD, 延时型 RCD还可护的剩余电流动作断路器( R CBO) 。3.GB16916 家用和类似用途的不带过电流 以避免浪涌电流冲击的误动作。2. 上级RCD 的 In 至少应是下级RCD 的 In保护的剩余电流动作断路器( R CCB) 。的 3 倍以上。如果不是以断路器而是以继电器或综合保护3) 4 极 RCD 的选用。 器的形式出现, 不管
9、产品的内部原理结构如何, 其3 相线路有单相负载时, 一定要选用 4 极 RCD 部分的性能也要符合下列标准:RCD。 1. GB6829- 1995 剩余电流动作保护器的一4) 中性线的电流一定要通过RCD。般要求。很多因素与此有关, 例如布线时, 要注意中性线的电流不要越过RCD 而被分流, 包括必要的下 2. GB14899- 2001 家用和类似用途的剩余电流动作保护器( R CD) 电磁兼容性。级开关要同时断开中性线, 以及限压型 SPD 不要产品应符合国家标准不是一句空话, 特别是装在 RCD 的负荷侧, 中性线不能再重复接地等 有关人身安全的电器, 国家有许多监控措施, 厂家等。
10、也会在产品样本中公开表明其产品符合的标准。5) 注意电流中的直流分量。7.3 工程标准本身的标准化 标准应以国家标准为准, 行业标准可以在某这可通过正确选用 RCD 的型式来解决89总之, RCD对故障保护虽然很灵敏, 但正确应些技术项上更具体, 但技术性能要求不能劣于国用它却是一件难而繁的工作, 以致于 IEC标准关于 下转28 页17 电气工程应用 2007.1粉尘防爆、防火在动力总开关之后, 各分支回路都设置短路保护 三相四线制照明电路还应做好三相负荷的平衡配设施。为避免过载发热引起事故, 一些重要场所及 置。易燃易爆物品集中地还必须加装过载保护装置。 2.3.6 应急照明灯具非防爆型的
11、照明配电箱及控制开关严禁在 0 级、在商场、码头、车站、机场、医院、影剧院、控制10 级爆炸危险场所使用。配电盘后应尽量减少接 室及各类大型建筑物和重要工作场所中, 一般应头, 盘面应有良好的接地。 当安装事故应急照明灯具, 以备发生事故正常电2.3.5 严格照明电压等级和负载量力系统无法使用时能及时处理现场、进行救护。事照明电压一般采用220V, 携带式照明灯具的 故照明灯具应设在易发生事故场所, 建筑物主要供电电压不应超过 36V, 在潮湿地区作业则不应 出入口、重要工作场所等地方, 并标注明显的颜色超过 12V, 且禁止使用自耦变压器。36V 以下和 标记, 以备事故发生时能及时方便地启用。事故照220V 以上的电源插座应有明显的差别和标记。一 明灯具不能采用启动缓慢的类型( 如镇流器启动个分支回路内, 灯具的数量不应超过 20 个, 民用 灯具等) 。事故照明灯具应有独立的应急电池供电照明电流应小于15A, 工业用应小于20A。由负载 以保证在正常电力系统受到损坏时, 能不受影响量确定导线规格( 每一插座以 23A 负载计算) ,地正常开启使用。!上接17 页参考资料 家标准, 更不能违背或抵触GB。1. , 蒋麦占 结合室外照明装置的安全性能 深目前工程设计标准有两套, 一套直接由
