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TN系统接地故障时的防电击措施(一)
作者: 时间:2020/07/30

  【本德尔-融韧诚翔讯】根据IEC60364-3和德国DIN VDE100Teil300标准,电力分配系统存在三种形式:TN系统、TT系统和IT系统

  这些代号的第一个字母表示电力系统的接地状况:

  T表示由一点直接接地;

  I表示所有带电部件都与对地隔离或由一点经阻抗接地。

  第二个字母表示负载中裸露在外的导体与大地的关系:

  T表示裸露在外的导体直接与大地连接,独立于电力系统的任何接地点;

  N表示裸露在外的导体与电力系统的接地点直接连接(在交流系统内,电力系统的接地点通常为中心点)。

  PE线表示保护接地线,N线表示中性线。

  在TN系统中,通常又分为TN-S、TN-C和TN-C-S系统。在TN-S系统中性线和保护接地线分为两根导线,即俗称的三相五线制系统;在TN-C系统中,中性线和保护接地线合并为一根导线(PEN线),由于这种系统给漏电保护及故障电流的监测带来许多困难,因而正在被渐渐淘汰,尤其在医院里禁止使用TN-C系统。TN--C-S系统是TN-S和TN-C系统的混合系统,在现实生活中较多采用。

  接地故障是指相线、中性线等带点导体于地间的短路故障。注意,这里的地指的是电气装置内的外露导电部分、PE线和装置外导电部分。

  TN系统内发生接地故障时,故障电流通过系统的保护接地线返回电源处,系统可能出现三种不同的情况:①故障处两个相接触的金属部分因通过很大的故障电流熔化,从而相互脱离,接地故障自然的消失;②两金属部分虽脱离但之间却存在较大的阻抗形成电弧,电弧上带有很高的电压,而PE线上的电压降很小,人接触时的接触电压很小不会发生电击事故,但电弧部分却易引发电气火灾;③两金属部分熔化后连接在一起,此时故障电流很大,过电流防护设备能迅速切断电源。但如果切断的不及时,PE线上产生的较大电压降作用在人体上后,就有可能引发间接接触电击事故。如果过电流防护设备使用不当,如熔断器使用铁丝替代,断路器前后直接短接,接地故障持续时间过久,系统导体高温将可能引发电气火灾。

  所以,为确保防护的有效,在TN系统内使用的自动切断电源的防护设备需在规定的时间内自动切断电源,它应该满足下式要求:

ZsIa≤Un

  式中:Zs表示接地故障回路阻抗,它是电源、电源到故障点的相线、自故障点返回电源的保护接地的阻抗的总和;

  Ia表示能使防护设备在规定时间内动作的电流;

  Un表示相线对中性线的标称电压。

  在发生故障点阻抗可忽略不计的接地故障后,故障电流Id必须大于Ia才能使防护设备在规定时间内动作,即Id>Ia,由此可知,TN系统内电源的的切断与系统接地的接地电阻大小无关。

  IEC60364-4-41标准规定了TN系统内自动切断电源的防护设备的最大切断时间:

  对于额定电流不大于32A的末端回路,最大切断时间不得大于下表所列的值;

  对于所有其他回路,最大切断时间固定为5s。

Un(相线对地的标称电压,V) T(切断时间,s)
50<Un≤120 0.8
120<>Un≤230 0.4
230<Un≤400 0.2
Un>400 0.1

文章内容来自本德尔融创网站

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