間接接觸觸電防護(hù)
評(píng)論: 更新日期:2008年05月21日
IT系統(tǒng) 電源端不接地或通過(guò)阻抗接地,電氣設(shè)備的外露導(dǎo)電部分(金屬外殼)接地。
第一個(gè)字母“I”表示電源端所有帶電部分不接地或一點(diǎn)通過(guò)阻抗接地;第二個(gè)字母“T”表示設(shè)備外露導(dǎo)電部分的接地與電源系統(tǒng)的接地(無(wú)論是否接地)在電氣上無(wú)關(guān)聯(lián)。
十二、 采取自動(dòng)切斷供電電源的保護(hù)措施時(shí)對(duì)切斷電源的時(shí)間規(guī)定
當(dāng)發(fā)生接地故障時(shí),最好是迅速切斷故障點(diǎn)的供電電源。通常,切斷時(shí)間與接觸電壓的大小和所在場(chǎng)所的環(huán)境特征有關(guān)。對(duì)于一般環(huán)境,接觸電壓應(yīng)不大于工頻交流50伏;對(duì)于三相交流380/220伏系統(tǒng),接地故障發(fā)生后,切斷供電電源的時(shí)間有以下規(guī)定:
(1) 只向固定電氣設(shè)備供電的線路和配電線路,應(yīng)在故障發(fā)生后5秒內(nèi)切斷供電電源。
(2) 在TN系統(tǒng)中,對(duì)持電動(dòng)工具和移動(dòng)式電氣設(shè)備供電的線路,應(yīng)在0.4秒內(nèi)切斷供電電源。此時(shí),保護(hù)導(dǎo)體的截面不應(yīng)小于相線截面的1/2,且在受電端進(jìn)線處必須重復(fù)接地。
(3) 在TN系統(tǒng)中,如果由同一配電盤向手持電動(dòng)工具、移動(dòng)式電氣設(shè)備和固定式電氣設(shè)備供電,則由該配電盤供電的所有線路的電源切斷時(shí)間,應(yīng)符合上述第(2)項(xiàng)的規(guī)定。
(4) 在TT系統(tǒng)中,向手持電動(dòng)工具和移動(dòng)式電氣設(shè)備供電的電源切斷時(shí)間,一般不應(yīng)超過(guò)0.1秒。
當(dāng)所采用的保護(hù)電器不能滿足有關(guān)電源切斷時(shí)間的要求時(shí),可采用漏電保護(hù)電器,此時(shí)電源切斷時(shí)間不應(yīng)超過(guò)0.1秒。
十三、 采用TN系統(tǒng)時(shí)要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切斷電源保護(hù)應(yīng)采取的措施及要求
在TN系統(tǒng)中,為了使自動(dòng)切斷供電電源保護(hù)更加可靠,所采取的措施和應(yīng)滿足的要求如下:
(1) 所有電氣設(shè)備的金屬外殼都應(yīng)使用保護(hù)地線或通過(guò)工作零線與電源端的接地點(diǎn)可靠連接。如果附近有其他金屬構(gòu)件(如管道等)可作為自然接地體,則應(yīng)盡可能將保護(hù)地線與其連接,并將保護(hù)地線或零線在建筑物的進(jìn)線處作重復(fù)接地。
(2) 選擇保護(hù)電器和導(dǎo)線截面時(shí),應(yīng)考慮電路一旦發(fā)生接地故障(單相接地或碰殼接地等),能在規(guī)定時(shí)間內(nèi)自動(dòng)切斷電源,即應(yīng)符合下式要求:
式中Z<sub>s</sub>為接地故障回路的阻抗,歐;I<sub>d</sub>為保護(hù)電器在規(guī)定時(shí)間內(nèi)自動(dòng)切斷故障回路的最小動(dòng)作電流,安;U<sub></sub>為額定相電壓,伏。
(3) 在NT-C系統(tǒng)(即接零系統(tǒng))中,一般電氣設(shè)備應(yīng)采用過(guò)電流保護(hù)電器作為自動(dòng)切斷電源的保護(hù)裝置。而手持電動(dòng)工具和移動(dòng)式電氣設(shè)備,則應(yīng)裝設(shè)漏電保護(hù)器(為滿足切斷時(shí)間的要求以及其他原因),因此這些工具和設(shè)備的保護(hù)地線須單獨(dú)接地(組成局部的TT系統(tǒng));如果沒(méi)有單獨(dú)的接地極,則應(yīng)與漏電保護(hù)器電源側(cè)的保護(hù)地線相連。
(4) 為了保證能自動(dòng)切斷供電電源,除了應(yīng)滿足上述第(2)項(xiàng)的要求外,還應(yīng)滿足以下要求:保護(hù)干線的截面不小于10毫米<sup>2</sup>(銅線)或16毫米<sup>2</sup>(鋁線),保護(hù)支線的截面(如果采用多芯電纜或保護(hù)地線與相線共穿保護(hù)管敷設(shè))不小于1.5毫米<sup>2</sup>(銅線)或2.5毫米<sup>2</sup>(鋁線)。
十四、 采用TT系統(tǒng)時(shí)要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切斷電源保護(hù)應(yīng)采取的措施及要求
通常,TT系統(tǒng)的電源端接地點(diǎn)(中性點(diǎn)接地)與用電設(shè)備的保護(hù)接地點(diǎn)是分開的,即設(shè)備采用保護(hù)接地方式。因此,當(dāng)所有用電設(shè)備都使用同一個(gè)保護(hù)電器進(jìn)行保護(hù)時(shí),應(yīng)將這些用電設(shè)備的金屬外殼用保護(hù)地線連接在一起,并應(yīng)滿足以下要求:
Re·Id≤Us
式中R<sub>e</sub>為接地極電阻與保護(hù)地線電阻之和,歐;I<sub>d</sub>為保證保護(hù)電器自動(dòng)切斷電源的動(dòng)作電流,安;U<sub>s</sub>為規(guī)定的極限接觸電壓,伏。
當(dāng)采用漏電保護(hù)器時(shí),I<sub>d</sub>為額定動(dòng)作電流;當(dāng)采用過(guò)電流保護(hù)電器時(shí),如果為反時(shí)限特性的保護(hù)電器,I<sub>d</sub>應(yīng)為保證切斷裝置在5秒內(nèi)動(dòng)作的電流;如果為瞬時(shí)動(dòng)作特性的保護(hù)電器,I<sub>d</sub>應(yīng)為切斷裝置的最小瞬時(shí)動(dòng)作電流。
在TT系統(tǒng)中,應(yīng)優(yōu)先采用漏電保護(hù)器。如果能滿足上述要求,也可采用過(guò)電流保護(hù)電器。
十五、 采用IT系統(tǒng)時(shí)對(duì)觸電保護(hù)的要求
采用TT系統(tǒng)時(shí),電源端(中性點(diǎn))一般不接地;變壓器中性點(diǎn)絕緣,也不引出。但用電設(shè)備可導(dǎo)電的外露部分(金屬外殼)必須接地。在這種情況下,當(dāng)發(fā)生單相接地故障時(shí),接地電流很小,即當(dāng)觸電者觸碰外殼時(shí),通過(guò)人體進(jìn)入地中的電流,又通過(guò)線路導(dǎo)線的絕緣泄漏和通過(guò)耦合電容返回電源。如果導(dǎo)線絕緣良好(具有很大的絕緣電阻),則比接觸中性點(diǎn)接地線路(TN或TT系統(tǒng))的一根相線的危險(xiǎn)性要小得多。這是指線路無(wú)故障和對(duì)地電容電流很小的情況而言。
但是,在故障情況下,即發(fā)生單相接地時(shí),另兩相的對(duì)地電壓將升高到線電壓。因此,一般應(yīng)采取防止單相接地的監(jiān)視和報(bào)警措施(尚不需切斷電源),以避免發(fā)生雙重接地(兩相接地)??紤]到發(fā)生雙重接地這一情況,應(yīng)采取TT系統(tǒng)中同樣的自動(dòng)切斷供電電源的措施(用電設(shè)備單獨(dú)接地時(shí)),或者采取TN系統(tǒng)中自動(dòng)切斷電源的措施(用電設(shè)備實(shí)行共同接地時(shí))。
如果線路的分支線既多又長(zhǎng),且相線與大地之間的電容電流也很大,則觸碰一根相線的危險(xiǎn)性是很大的。因此,采用IT系統(tǒng)時(shí),應(yīng)安裝絕緣監(jiān)視裝置,以及在雙重接地時(shí)能自動(dòng)切斷供電電源的保護(hù)電器(過(guò)電流保護(hù)電器或漏電保護(hù)器)。
十六、 選擇配電系統(tǒng)的接地方式(或中性點(diǎn)制度)的依據(jù)
選擇配電系統(tǒng)的接地方式,應(yīng)兼顧經(jīng)濟(jì)和安全這兩方面的要求。
從經(jīng)濟(jì)方面考慮,低壓配電系統(tǒng)常用三相四線制或三相五線制,將380和220伏這兩種工作電壓分別用于動(dòng)力負(fù)荷和照明負(fù)荷。這樣,不僅變壓器數(shù)量少,而且還可以采用較小截面的導(dǎo)線,從而能節(jié)約投資。
從安全方面考慮,如果線路能保持較高的絕緣水平,且對(duì)地電容電流又很小,可采用IT系統(tǒng)。例如,在某些分支線路既少又很短的配電網(wǎng)中,如果線路不易受腐蝕性介質(zhì)的侵蝕,且有條件進(jìn)行經(jīng)常的絕緣監(jiān)視和維護(hù)(例如,有移動(dòng)式機(jī)械,并要求安全性較高的場(chǎng)所),可采用這種系統(tǒng)。
下列場(chǎng)所應(yīng)首先采用中性點(diǎn)接地的系統(tǒng):
(1) 生產(chǎn)場(chǎng)所很潮濕,有腐蝕性介質(zhì),不能保證電氣設(shè)備有良好的絕緣。
(2) 難以及時(shí)發(fā)現(xiàn)和迅速消除已損壞的絕緣。
(3) 分支線路很多,線路的電容電流很大。
因此,企業(yè)中的大型車間和不易進(jìn)行絕緣監(jiān)視的生產(chǎn)廠房,均應(yīng)采用中性點(diǎn)接地的系統(tǒng)。
根據(jù)統(tǒng)計(jì)資料,從安全方面來(lái)看,上述兩種系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性基本相同。
對(duì)于1000伏以上、35千伏以下的系統(tǒng),由于技術(shù)上的原因,中性點(diǎn)絕緣的情況較多,目前,有將中性點(diǎn)通過(guò)電阻接地的傾向。至于35千伏以上的系統(tǒng),其中性點(diǎn)最好接地。
十七、 TT系統(tǒng)防止觸電及應(yīng)采取什么措施消除所存在的缺陷
在TT系統(tǒng)中,一般將設(shè)備的金屬外殼接地,與系統(tǒng)的中性點(diǎn)接地不相關(guān)聯(lián)。當(dāng)電氣設(shè)備的絕緣損壞時(shí),如果其外殼未接地,則外殼上就帶有相電壓,人體與之觸碰就很危險(xiǎn)。如果實(shí)行保護(hù)接地,就可使絕大部分電流通過(guò)接地流散。因?yàn)槿梭w電阻與接地電阻是并聯(lián)的,而且人體電阻遠(yuǎn)大于接地電阻,所以通過(guò)人體的電流很小。
不過(guò)這種系統(tǒng)尚有一些缺陷,需要采取適當(dāng)措施予以消除。例如,在1000伏以下的中性點(diǎn)直接接地的TT系統(tǒng)中,中性點(diǎn)接地電阻為4歐,如果保護(hù)接地的電阻也按4歐計(jì)算,則在單相碰殼短路時(shí),短路電流僅為27.5安,即I=220/(4+4)=27.5,要保證在出現(xiàn)故障時(shí)能自動(dòng)切斷供電電源,熔斷器和自動(dòng)開關(guān)的額定電流就要受到限制,即自動(dòng)開關(guān)的整定電流不應(yīng)超過(guò)18安,熔斷器的熔體額定電流不應(yīng)超過(guò)7安。如果電氣設(shè)備稍大,所選保護(hù)電器的整定值或額定值超過(guò)上述值,將不能自動(dòng)切斷供電電源,且在外殼上長(zhǎng)時(shí)間存在對(duì)地電壓27.5×4=110伏,這對(duì)人體是很危險(xiǎn)的。
采用單一的TT系統(tǒng)時(shí),電源側(cè)的接地點(diǎn)與用電設(shè)備的保護(hù)接地是分開的。如果電源側(cè)接地點(diǎn)的接地電阻為4歐,發(fā)生單相接的短路(碰殼)時(shí),要使電氣設(shè)備外殼上的對(duì)地電壓降到50伏安全電壓以下,則保護(hù)接地電阻必須降到1歐下,即使如此,也只能使設(shè)備外殼在故障時(shí)的對(duì)地電壓降低到50伏以下,觸電的危險(xiǎn)性依然存在,仍不能保證保護(hù)裝置動(dòng)作。因此,在這種系統(tǒng)中,應(yīng)優(yōu)先考慮采用漏電保護(hù)器。只有在能夠保證保護(hù)裝置動(dòng)作的條件下,才采用過(guò)電流保護(hù)電器。所以,采用TT系統(tǒng)時(shí),應(yīng)作以下考慮:
(1) 由同一保護(hù)裝置(電器)來(lái)保護(hù)的各用電設(shè)備,其接地外殼應(yīng)用保護(hù)地線連接在一起。
(2) 設(shè)備的極限接觸電壓應(yīng)保證在50伏以下,此時(shí)極限接觸電壓≥保護(hù)裝置的自動(dòng)切斷動(dòng)作電流×[接地極電阻+保護(hù)地線(連接各用電設(shè)備的外殼)電阻]。
(3) 采用過(guò)電流保護(hù)裝置時(shí),如果使用反時(shí)限特性的電器,則應(yīng)有保證在5秒內(nèi)動(dòng)作的電流。而使用瞬時(shí)動(dòng)作的電器時(shí),則取最小瞬時(shí)動(dòng)作電流。如果采用漏電保護(hù)器。則應(yīng)取額定靈敏度的動(dòng)作電流。
(4) 優(yōu)先采用漏電保護(hù)器作為保護(hù)裝置。
十八、 采用TN-C系統(tǒng)時(shí)應(yīng)滿足的要求
低壓配電線路如果采用TN-C系統(tǒng),亦即實(shí)行保護(hù)接零,應(yīng)滿足以下要求:
(1) 電源側(cè)中性點(diǎn)必須直接、良好接地,工作接地電阻應(yīng)符合規(guī)定要求。
(2) 應(yīng)按規(guī)定將零線重復(fù)接地。
(3) 不允許其中任一設(shè)備再采用保護(hù)接地。
(4) 零線上不得裝設(shè)開關(guān)和熔斷器。
(5) 零線截面的選擇,除要求考慮機(jī)械強(qiáng)度外,還必須保證發(fā)生短路故障時(shí),短路電流能達(dá)到使保護(hù)電器動(dòng)作的水平。
(6) 所有電氣設(shè)備的保護(hù)接零線,應(yīng)以并聯(lián)方式接到零干線上,不允許相互串聯(lián)。
十九、 TN-C系統(tǒng)防止觸電及應(yīng)采取什么措施來(lái)消除所存在的缺陷
在TN-C系統(tǒng)中,如果電氣設(shè)備發(fā)生單機(jī)碰殼短路,就會(huì)形成一個(gè)單相短路回路,短路電流比TT系統(tǒng)的短路電流大,因此能使保護(hù)電器迅速自動(dòng)切斷電源。我國(guó)各廠礦企業(yè)廣泛采用這種系統(tǒng),因?yàn)樗哂幸欢ǖ膬?yōu)點(diǎn)。如果系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,由于短路電流較大,能很快使保護(hù)裝置動(dòng)作,因而具有一定的安全性和可靠性。
但是,各企業(yè)采用TN-C系統(tǒng)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表示,這種系統(tǒng)尚有不足之處,例如:
(1) 當(dāng)三相負(fù)荷不平衡時(shí),在正常運(yùn)行狀態(tài)下,零線中有電流通過(guò),因而產(chǎn)生壓降,使接零設(shè)備的金屬外殼上出現(xiàn)電壓。
(2) 采用這種系統(tǒng),要求在發(fā)生單相接地短路時(shí)能迅速切斷故障回路。但是,在某些情況下(如容量較大、距電源較遠(yuǎn)的電動(dòng)機(jī)、其保護(hù)裝置的選擇,往往滿足不了迅速切斷故障回路的要求),單相短路電流不足以使故障回路斷開,導(dǎo)致設(shè)備外殼上長(zhǎng)期存在危險(xiǎn)電壓。
(3) 當(dāng)零線斷線(例如設(shè)備接零的前端斷線)時(shí),零線和接零設(shè)備的對(duì)地電壓升高,帶來(lái)觸電危險(xiǎn)。
(4) 容易將相線與零線接錯(cuò),或者因互換而引起外殼帶電。
(5) 在同一系統(tǒng)中,易出現(xiàn)接零與接