配電系統(tǒng)的接地與漏電保護(hù)器的配置技術(shù)
電能是一種即發(fā)即用、便于傳輸、使用的清潔能源。我國(guó)電力工業(yè)發(fā)展速度２０００年全國(guó)發(fā)電量為１３６８．５ＴＷＨ?煼⒌繾盎?容量達(dá)到３１９ＧＷ，居世界第二位。電氣化水平也得到了極大提高。電能已經(jīng)成為我國(guó)各方面建設(shè)及人們生活中不可缺少的能源。電能的使用已遍及各行各業(yè)。如：電能用于金屬熔煉、焊接、切割及金屬熱處理，用于電解、電鍍及電化加工，電能還用于運(yùn)輸工業(yè)、醫(yī)療及農(nóng)業(yè)灌溉等。現(xiàn)在，電能正愈來(lái)愈多地用來(lái)改善居住環(huán)境等。
１ 接地方式：長(zhǎng)期以來(lái)，電力安全運(yùn)行及正確使用電能一直是人們關(guān)心的問(wèn)題，而配電系統(tǒng)的正確接地及有效保護(hù)技術(shù)又是安全利用電能的重要方面。
電力系統(tǒng)中，有兩種接地方式，即中性點(diǎn)直接接地（亦稱大電流接地系統(tǒng)），另一種是中性點(diǎn)不接地（或經(jīng)消弧線圈接地，亦稱小電流接地系統(tǒng)）。在１１０ｋＶ及以上的高壓或超高壓電力系統(tǒng)中，一般采用中性點(diǎn)直接接地，這是為了降低高壓電器設(shè)備的絕緣水平，也可以防止在發(fā)生接地故障后產(chǎn)生的過(guò)電壓，可免除單相接地后的不對(duì)稱性。這種接地方式下，接地故障所產(chǎn)生的零序電流足夠使繼電保護(hù)靈敏動(dòng)作，所以保護(hù)可靠?！ ≈袎号潆娤到y(tǒng)一般中性點(diǎn)不接地，所以，一旦發(fā)生單相接地故障，系統(tǒng)還能在不對(duì)稱方式下運(yùn)行二個(gè)小時(shí)。但是地下電力電纜大量使用及城市用電負(fù)荷急增，不少地方已開(kāi)始采用中性點(diǎn)接地方式。
對(duì)３８０／２２０Ｖ的低壓配電系統(tǒng)，除某些特殊情況外，絕大部分是中性點(diǎn)接地系統(tǒng)，其目的是為了防止絕緣損壞后運(yùn)行人員遭受觸電的危險(xiǎn)?！ ?BR> 低壓三相四線制變壓器二次側(cè)中性點(diǎn)經(jīng)接地，電氣設(shè)備外殼不接地。當(dāng)外殼帶電時(shí)，有人觸及外殼，此時(shí)流過(guò)人體的電流為：
Ｉｒｅｎ＝ 式中：ｕｘ——相電壓（Ｖ） ｒｒｅｎ——人體電阻（Ω） ?。颍啊拥匮b置電阻（Ω） 由于ｒ０＜＜ｒｒｅｎ≈１５００Ω，則Ｉｒｅｎ≈≌０．１４７Ａ，結(jié)果遠(yuǎn)大于安全允許值?！ ?BR>２ 漏電保護(hù)器：國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)ＧＢ１６９１７．１—９７《家用或類似用途帶過(guò)電流保護(hù)的剩余電流動(dòng)作斷路器的一般要求》等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，漏電保護(hù)器可分：
（１）漏電動(dòng)作開(kāi)關(guān)（僅有漏電保護(hù)的保護(hù)器）；
（２）漏電動(dòng)作斷路器（帶過(guò)載、短路和漏電三種功能保護(hù)器）；
（３）漏電繼電器（僅有漏電報(bào)警功能的保護(hù)器）?！ ?BR>２．１ 保護(hù)器的工作原理：漏電保護(hù)是一種電流動(dòng)作型漏電保護(hù)，它適用于電源變壓器中性點(diǎn)接地系統(tǒng)（ＴＴ和ＴＮ系統(tǒng)），也適用于對(duì)地電容較大的某些中性點(diǎn)不接地的ＩＴ系統(tǒng)（對(duì)相－相觸電不適用）?！ ?BR> 三相線Ａ，Ｂ，Ｃ和中性線Ｎ穿過(guò)零序電流互感器，零序電流互感器的副邊線圈接中間環(huán)節(jié)及脫扣器?！ ?BR> 在正常情況下（無(wú)觸電或漏電故障發(fā)生），由克氏電流定律知道：三相線和中性線的電流向量和等于零，即： ?。剑稀 ?BR> 因此，各相線電流在零序電流互感器鐵芯中所產(chǎn)生磁通向量之和也為零，即： ?。剑啊 ?BR> 當(dāng)有人觸電或出現(xiàn)漏電故障時(shí)，即出現(xiàn)漏電電流，這時(shí)通過(guò)零序電流互感器的一次電流向量和不再為零，即： Δ＋＋＋≠０ 零序電流互感器中磁通發(fā)生變化，在其副邊產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，此信號(hào)進(jìn)入中間環(huán)節(jié)，如果達(dá)到整定值，使勵(lì)磁線圈通電，驅(qū)動(dòng)主開(kāi)關(guān)，立即切斷供電電源，達(dá)到觸電保護(hù)?！ ?BR>２．２ 漏電保護(hù)器性能參數(shù)說(shuō)明
2.2.1 額定漏電動(dòng)作電流（I△n）
它是指在規(guī)定條件下，漏電保護(hù)器必須可靠動(dòng)作的漏電動(dòng)作電流值。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（ＧＢ６８２９—８６）規(guī)定為０．００６、０．０１、０．０１５、０．０３、０．０５、０．０７５、０．１、０．２、０．３、０．５、１、３、５、１０、２０Ａ計(jì)１５個(gè)等級(jí)，在０．０３Ａ（３０ｍＡ）以下為高靈敏度，０．０３～１Ａ為中靈敏度，１Ａ以上為低靈敏度?！ ?BR>2.2.2 額定漏電不動(dòng)作電流（I△n0）
這是為防止漏電保護(hù)器誤動(dòng)作的必需技術(shù)參數(shù)，即在電網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)允許的三相不平衡漏電流。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定I△n0不得低于I△n的1/2。 2.2.3 漏電動(dòng)作分?jǐn)鄷r(shí)間
動(dòng)作時(shí)間是從突然施加漏電動(dòng)作電流開(kāi)始到被保護(hù)主電路完全被切斷為止。為達(dá)到人身觸電時(shí)的安全保護(hù)作用和適應(yīng)分級(jí)保護(hù)的需要，漏電保護(hù)器分快速型、延時(shí)型及反時(shí)限型三種。
2.2.4 靈敏度α
一般漏電信號(hào)電流不可能很大，又要保證人身安全，我國(guó)規(guī)定的３０ｍＡ信號(hào)電流可直接接觸保護(hù)，國(guó)外可小到６ｍＡ?！ ?BR> 漏電互感器的靈敏度由下式表示： α＝ 式中： Ｅ——副邊繞組中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)模； ?。伞淮温╇娏鞯哪??！ ˇ练磻?yīng)了漏電互感器對(duì)漏電流的反應(yīng)能力。根據(jù)電磁感應(yīng)原理計(jì)算得到： ?。剑保 〔扇〖哟箬F芯截面積，增加匝數(shù)Ｎ１，可以增加勵(lì)磁阻抗Ｚｍ，及增加負(fù)載阻抗ＺＬ，則可以得到高的靈敏度。
３ 低壓配電系統(tǒng)的接地
３．１ 三種接地系統(tǒng)
在我國(guó)的《民用電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》（ＪＧＪ／Ｔ１６—９２）標(biāo)準(zhǔn)中將低壓配電系統(tǒng)分為三種，即ＴＮ、ＴＴ、ＩＴ三種形式。其中，第一個(gè)大寫字母Ｔ表示電源變壓器中性點(diǎn)直接接地；Ｉ則表示電源變壓器中性點(diǎn)不接地（或通過(guò)高阻抗接地。第二個(gè)大寫字母Ｔ表示電氣設(shè)備的外殼直接接地，但和電網(wǎng)的接地系統(tǒng)沒(méi)有聯(lián)系；Ｎ表示電氣設(shè)備的外殼與系統(tǒng)的接地中性線相連?！ ?BR> ＴＮ系統(tǒng)：電源變壓器中性點(diǎn)接地，設(shè)備外露部分與中性線相連。
ＴＴ系統(tǒng)：電源變壓器中性點(diǎn)接地，電氣設(shè)備外殼沒(méi)有專用保護(hù)接地線（ＰＥ）?！ ?BR> ＩＴ系統(tǒng)：電源變壓器中性點(diǎn)不接地（或通過(guò)高阻抗接地），而電氣設(shè)備外殼沒(méi)有專用保護(hù)接地線（ＰＥ）?！ ?BR>３．２ ＴＮ系統(tǒng)
電力系統(tǒng)的電源變壓器的中性點(diǎn)接地，根據(jù)電氣設(shè)備外露導(dǎo)電部分與系統(tǒng)連接的不同方式又可分三類：即ＴＮ—Ｃ系統(tǒng)、ＴＮ—Ｓ系統(tǒng)、ＴＮ—Ｃ—Ｓ系統(tǒng)。下面分別進(jìn)行介紹?！ ?BR> 3.2.1 TN—C系統(tǒng)（見(jiàn)圖3）
其特點(diǎn)是：電源變壓器中性點(diǎn)接地，保護(hù)零線（ＰＥ）與工作零線（Ｎ）共用?！ ?BR>（１）它是利用中性點(diǎn)接地系統(tǒng)的中性線（零線）作為故障電流的回流導(dǎo)線，當(dāng)電氣設(shè)備相線碰殼，故障電流經(jīng)零線回到中點(diǎn)，由于短路電流大，因此可采用過(guò)電流保護(hù)器切斷電源。ＴＮ—Ｃ系統(tǒng)一般采用零序電流保護(hù)；
（２）ＴＮ—Ｃ系統(tǒng)適用于三相負(fù)荷基本平衡場(chǎng)合，如果三相負(fù)荷不平衡，則ＰＥＮ線中有不平衡電流，再加一些負(fù)荷設(shè)備引起的諧波電流也會(huì)注入ＰＥＮ，從而中性線Ｎ帶電，且極有可能高于５０Ｖ，它不但使設(shè)備機(jī)殼帶電，對(duì)人身造成不安全，而且還無(wú)法取得穩(wěn)定的基準(zhǔn)電位； ?。ǎ常裕巍孟到y(tǒng)應(yīng)將ＰＥＮ線重復(fù)接地，其作用是當(dāng)接零的設(shè)備發(fā)生相與外殼接觸時(shí)，可以有效地降低零線對(duì)地電壓?！ ?BR>3.2.2 TN—S系統(tǒng)（見(jiàn)圖4）
整個(gè)系統(tǒng)的中性線（Ｎ）與保護(hù)線（ＰＥ）是分開(kāi)的?！ ?BR>（１）當(dāng)電氣設(shè)備相線碰殼，直接短路，可采用過(guò)電流保護(hù)器切斷電源，如果線路較長(zhǎng)，可在線路首端裝設(shè)ＲＣＤ，靠它切斷故障電流； ?。ǎ玻┊?dāng)Ｎ線斷開(kāi)，如三相負(fù)荷不平衡，中性點(diǎn)電位升高，但外殼無(wú)電位，ＰＥ線也無(wú)電位；
（３）ＴＮ—Ｓ系統(tǒng)不必重復(fù)接地，因?yàn)橹貜?fù)接地后對(duì)Ｎ線斷后保護(hù)設(shè)備作用不明顯；
（４）ＴＮ—Ｓ系統(tǒng)適用于工業(yè)企業(yè)、大型民用建筑?！ ?BR>3.2.3 TN—C—S系統(tǒng)（見(jiàn)圖5）
它由兩個(gè)接地系統(tǒng)組成，第一部分是ＴＮ—Ｃ系統(tǒng)，第二部分是ＴＮ—Ｓ系統(tǒng)，其分界面在Ｎ線與ＰＥ線的連接點(diǎn)?！ ?BR>（１）當(dāng)電氣設(shè)備發(fā)生單相碰殼，同ＴＮ—Ｓ系統(tǒng)；
（２）當(dāng)Ｎ線斷開(kāi)，故障同ＴＮ—Ｓ系統(tǒng)；
（３）ＴＮ—Ｃ—Ｓ系統(tǒng)中ＰＥＮ應(yīng)重復(fù)接地，而Ｎ線不宜重復(fù)接地?！ ?BR> ＰＥ線連接的設(shè)備外殼在正常運(yùn)行時(shí)始終不會(huì)帶電，所以ＴＮ—Ｃ—Ｓ系統(tǒng)提高了操作人員及設(shè)備的安全性?！ ?BR>３．３ ＴＴ供電系統(tǒng)
電源中性點(diǎn)直接接地，電氣設(shè)備的外露導(dǎo)電部分用ＰＥ線接到接地極（此接地極與中性點(diǎn)接地沒(méi)有電氣聯(lián)系）?！ ?BR> （１）當(dāng)電氣設(shè)備發(fā)生相碰殼接地，環(huán)路阻抗Ｚ＝ＺＬ＋ＺＰＥ＋Ｚｆ＋ＲＡ＋ＲＢ 式中： ?。冢獭嗑€阻抗； ?。冢校拧校啪€阻抗； ?。冢妗嗑€與外殼間接觸電阻； ＺＡ——用電設(shè)備接地電阻； ?。冢隆娫粗行渣c(diǎn)接地電阻。 由于ＺＬ、ＺＰＥ、Ｚｆ很小，可忽略，接地電流： ?。桑洌剑健 “矗剩牵剩裕保丁梗矘?biāo)準(zhǔn)規(guī)定ＲＡ·Ｉ＇ｄ≤５０Ｖ，及Ｉ＇ｄ＝ ?。铡嚯妷海弧 。桑В洹獮榈蛪簲嗦菲魉矔r(shí)或延時(shí)過(guò)電流脫扣整定值（Ａ）； ?。桑洹獑蜗喽搪冯娏鳎ǎ粒！ 啵遥痢埽ǎ保担玻梗ぃ遥隆 ∪绻遥隆埽处?，則：ＲＡ≤·ＲＢ＝２．０７Ω；接地電阻 的要求極其苛刻，較難實(shí)現(xiàn)，因此一般要求ＲＡ取值范圍為４Ω～１０Ω。 如果ＲＡ≤４Ω，則Ｉａ≈１２．５Ａ。 由ＲＬ１型熔斷器特性曲線與自動(dòng)開(kāi)關(guān)保護(hù)特性曲線得到的保護(hù)裝置允許最大整定值列于下表。 由表可知ＲＡ≤４Ω時(shí)，熔斷器熔體的額定電流Ｉｅ≤４Ａ或Ｉｅ≤２Ａ，而低壓斷路器瞬時(shí)動(dòng)作整定值Ｉｅ≤１１Ａ才能保證在規(guī)定時(shí)間內(nèi)切斷故障回路。在工程上，這么小的整定值是沒(méi)有實(shí)際意義的，另外，容量較大的分支負(fù)荷或支路負(fù)荷也無(wú)法采用熔斷器或自動(dòng)開(kāi)關(guān)作這種ＴＴ接地系統(tǒng)的保護(hù)電器，因此要采用ＲＣＤ保護(hù)電器?！ ?BR>（２）ＴＴ系統(tǒng)在國(guó)外被廣泛應(yīng)用，在國(guó)內(nèi)僅限于局部對(duì)接地要求高的電子設(shè)備場(chǎng)合，如果在負(fù)荷端和首端裝設(shè)ＲＣＤ?煻?干線末端裝有斷零保護(hù)，則可適用于農(nóng)村居住區(qū)、工業(yè)企業(yè)及分散的民用建筑等場(chǎng)所?！ ?BR>３．４ ＩＴ系統(tǒng)
電力系統(tǒng)的帶電部分與大地間無(wú)直接連接（或經(jīng)電阻接地），而受電設(shè)備的外露導(dǎo)電部分則通過(guò)保護(hù)線直接接地
（ａ）配電中性點(diǎn)與地絕緣；
（ｂ）配電中性點(diǎn)經(jīng)電阻（阻抗）接地；
（ｃ）配電中性點(diǎn)經(jīng)阻抗接地?煻?設(shè)備外露導(dǎo)電部分接到電源的接地體上。
下面分析發(fā)生單相短路故障時(shí)的情況??
（ｂ）。在發(fā)生第一次接地故障時(shí)?！ 。桑洹埽眨ǎ冢遥粒遥拢冢蹋冢妫 ∈街校骸 。凇潆娤到y(tǒng)中性點(diǎn)的阻抗 ?。遥痢秒娫O(shè)備的接地電阻，一般ＲＡ≤４Ω ?。遥隆潆娫O(shè)備中性點(diǎn)的接地電阻，一般ＲＢ≤４Ω ?。铡娫聪嚯妷?，２２０Ｖ ?。冢獭嗑€電阻 ?。冢妗嗑€與外殼之間接觸電阻 ?。冢?、Ｚｆ數(shù)值很小，略去不計(jì)。按ＩＥＣ標(biāo)準(zhǔn)，Ｚ的阻抗推薦５倍于相線電壓數(shù)值， Ｚ＝５×２２０?擔(dān)保埃埃?Ω ?。桑洹埽玻玻埃ǎ保埃埃埃矗矗剑埃玻保福ǎ粒 ?BR>設(shè)備外露部分的電壓：Ｕｆ≤Ｉｄ·ＲＡ＝０．２１８×４＝０．８７２Ｖ，這個(gè)電壓不會(huì)造成觸電傷害，因此第一次出現(xiàn)這種情況，不用切斷電源，而是發(fā)一個(gè)聲光告警?！ ≡诎l(fā)生第二次接地故障時(shí)（圖８），Ｍ１設(shè)備的Ｌ３相接地，Ｍ２設(shè)備的Ｌ２相接地時(shí)，必須滿足ＲＡ·Ｉａ≤５０Ｖ及ＲＣ·ＩＣ≤５０Ｖ，式中Ｉａ、ＩＣ分別為Ｍ１，Ｍ２保護(hù)器的動(dòng)作電流?！ ?BR>在一般情況下，ＲＡ＝ＲＣ＝４Ω，則Ｉａ＝Ｉｃ≈５０Ｖ／４Ω＝１２．５Ａ；如果采用熔斷器或空氣斷路器作保護(hù)時(shí)，ＩＴ系統(tǒng)只能提供小容量負(fù)荷。如果采用ＲＣＤ，則ＩＴ系統(tǒng)可以提供較大負(fù)荷量?！ 。绰╇姳Ｗo(hù)器的配置
４．１ 漏電保護(hù)器的配置技術(shù)
一般僅有一級(jí)保護(hù)，額定動(dòng)作電流Ｉ△ｎ≤Ｖｒ／Ｒｓ。式中：Ｖｒ——安全觸電電壓，特別潮濕場(chǎng)所為２．５Ｖ，潮濕場(chǎng)所取２５Ｖ，而干燥場(chǎng)所?。担叮?；Ｒｓ為設(shè)備外露導(dǎo)電部分接地電阻?！ ?BR>如果有二級(jí)保護(hù)，圖９表示了兩級(jí)保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間和動(dòng)作電流的配合關(guān)系。其第一級(jí)的目的是為了防止人身間接接觸觸電，被保護(hù)電網(wǎng)面積大負(fù)載電流大，通常１５０ｋＶＡ變壓器總出線電流２１６Ａ，動(dòng)作電流?。保埃啊常埃埃恚?，而動(dòng)作時(shí)間為０．２ｓ以上；其第二級(jí)的目的是防止直接接觸觸電事故，被保護(hù)電網(wǎng)覆蓋小，動(dòng)作電流選３０ｍＡ，動(dòng)作時(shí)間≥０．０４ｓ?！ ?BR>如果多級(jí)漏電保護(hù)時(shí)，多級(jí)漏電保護(hù)Ｉ△ｎ１≥３Ｉ△ｎ２ ｔ１≥ｔｆｄ，式中，Ｉ△ｎ１是上一級(jí)，Ｉ△ｎ２為下一級(jí)ＲＣＤ額定動(dòng)作電流，ｔｆｄ為上一級(jí)ＲＣＤ可返回的時(shí)間；ｔｆｄ為下一級(jí)ＲＣＤ分、合斷時(shí)間?！ ?BR>如果要采取三級(jí)保護(hù)，則（１）末線路端用電設(shè)備Ｉ△ｎ＝３０ｍＡ?煟?≤０．１ｓ；（２）分支路選擇ＲＣＤ，?。伞鳎睿剑保埃埃恚?ｔ≤０．３ｓ；（３）干線選擇Ｉ△ｎ＝３００ｍＡ ｔ≤１ｓ?！ ?BR>４．２ 安裝漏電保護(hù)器的注意事項(xiàng)
（１）漏電保護(hù)器能否正常工作，它與接地方式及安裝方式有很大關(guān)系。這里僅舉一例說(shuō)明Ｉ△ｎ＝１００ｍＡ?煟?≤１ｓ。
由于兩個(gè)漏電保護(hù)器出線后的線路混用（見(jiàn)圖１０），而造成兩個(gè)漏電保護(hù)器不能同時(shí)供電?！ ?BR>由于臨時(shí)將照明燈泡跨接在兩個(gè)漏電保護(hù)器出線后的相線與中性線之間，它是跨接在２ＬＤＢ中的相線與的１ＬＤＢ中性線之間，當(dāng)燈泡亮后，其相線電流流經(jīng)２ＬＤＢ和１ＬＤＢ回到中線，很明顯２ＬＤＢ使出現(xiàn)不平衡電流，１ＬＤＢ中也出現(xiàn)差流，從而２ＬＤＢ和１ＬＤＢ一起動(dòng)作，切斷了電源，因此造成兩個(gè)回路都無(wú)法正常工作?！ ?BR>（２）安裝漏電保護(hù)器時(shí)，一定要注意線路中中性線的正確接法，即工作中性線一定要穿過(guò)漏電電流互感器，而保護(hù)中性線決不能穿過(guò)漏電電流互感器，如圖４—（ａ）（即ＴＮ－Ｓ系統(tǒng)）?！ ?BR>５ 結(jié)論
（１）不同的接地方式應(yīng)選用不同的接地保護(hù)器。ＴＴ系統(tǒng)中，ＲＣＤ是接地故障的適合保護(hù)器；而在ＴＮ－Ｃ系統(tǒng)，就不宜采用ＲＣＤ；在ＴＮ－Ｓ，ＴＮ－Ｃ－Ｓ系統(tǒng)，均可采用ＲＣＤ作保護(hù)器。
（２）為了達(dá)到保護(hù)人身安全，又不要擴(kuò)大停電范圍，要正確選擇ＲＣＤ的分級(jí)保護(hù)。
（３）安裝ＲＣＤ保護(hù)，要防止接地方式混亂，及接地、接零混用。還要正確使用，使用不當(dāng)也會(huì)造成停電或事故
１ 接地方式：長(zhǎng)期以來(lái)，電力安全運(yùn)行及正確使用電能一直是人們關(guān)心的問(wèn)題，而配電系統(tǒng)的正確接地及有效保護(hù)技術(shù)又是安全利用電能的重要方面。
電力系統(tǒng)中，有兩種接地方式，即中性點(diǎn)直接接地（亦稱大電流接地系統(tǒng)），另一種是中性點(diǎn)不接地（或經(jīng)消弧線圈接地，亦稱小電流接地系統(tǒng)）。在１１０ｋＶ及以上的高壓或超高壓電力系統(tǒng)中，一般采用中性點(diǎn)直接接地，這是為了降低高壓電器設(shè)備的絕緣水平，也可以防止在發(fā)生接地故障后產(chǎn)生的過(guò)電壓，可免除單相接地后的不對(duì)稱性。這種接地方式下，接地故障所產(chǎn)生的零序電流足夠使繼電保護(hù)靈敏動(dòng)作，所以保護(hù)可靠?！ ≈袎号潆娤到y(tǒng)一般中性點(diǎn)不接地，所以，一旦發(fā)生單相接地故障，系統(tǒng)還能在不對(duì)稱方式下運(yùn)行二個(gè)小時(shí)。但是地下電力電纜大量使用及城市用電負(fù)荷急增，不少地方已開(kāi)始采用中性點(diǎn)接地方式。
對(duì)３８０／２２０Ｖ的低壓配電系統(tǒng)，除某些特殊情況外，絕大部分是中性點(diǎn)接地系統(tǒng)，其目的是為了防止絕緣損壞后運(yùn)行人員遭受觸電的危險(xiǎn)?！ ?BR> 低壓三相四線制變壓器二次側(cè)中性點(diǎn)經(jīng)接地，電氣設(shè)備外殼不接地。當(dāng)外殼帶電時(shí)，有人觸及外殼，此時(shí)流過(guò)人體的電流為：
Ｉｒｅｎ＝ 式中：ｕｘ——相電壓（Ｖ） ｒｒｅｎ——人體電阻（Ω） ?。颍啊拥匮b置電阻（Ω） 由于ｒ０＜＜ｒｒｅｎ≈１５００Ω，則Ｉｒｅｎ≈≌０．１４７Ａ，結(jié)果遠(yuǎn)大于安全允許值?！ ?BR>２ 漏電保護(hù)器：國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)ＧＢ１６９１７．１—９７《家用或類似用途帶過(guò)電流保護(hù)的剩余電流動(dòng)作斷路器的一般要求》等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，漏電保護(hù)器可分：
（１）漏電動(dòng)作開(kāi)關(guān)（僅有漏電保護(hù)的保護(hù)器）；
（２）漏電動(dòng)作斷路器（帶過(guò)載、短路和漏電三種功能保護(hù)器）；
（３）漏電繼電器（僅有漏電報(bào)警功能的保護(hù)器）?！ ?BR>２．１ 保護(hù)器的工作原理：漏電保護(hù)是一種電流動(dòng)作型漏電保護(hù)，它適用于電源變壓器中性點(diǎn)接地系統(tǒng)（ＴＴ和ＴＮ系統(tǒng)），也適用于對(duì)地電容較大的某些中性點(diǎn)不接地的ＩＴ系統(tǒng)（對(duì)相－相觸電不適用）?！ ?BR> 三相線Ａ，Ｂ，Ｃ和中性線Ｎ穿過(guò)零序電流互感器，零序電流互感器的副邊線圈接中間環(huán)節(jié)及脫扣器?！ ?BR> 在正常情況下（無(wú)觸電或漏電故障發(fā)生），由克氏電流定律知道：三相線和中性線的電流向量和等于零，即： ?。剑稀 ?BR> 因此，各相線電流在零序電流互感器鐵芯中所產(chǎn)生磁通向量之和也為零，即： ?。剑啊 ?BR> 當(dāng)有人觸電或出現(xiàn)漏電故障時(shí)，即出現(xiàn)漏電電流，這時(shí)通過(guò)零序電流互感器的一次電流向量和不再為零，即： Δ＋＋＋≠０ 零序電流互感器中磁通發(fā)生變化，在其副邊產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，此信號(hào)進(jìn)入中間環(huán)節(jié)，如果達(dá)到整定值，使勵(lì)磁線圈通電，驅(qū)動(dòng)主開(kāi)關(guān)，立即切斷供電電源，達(dá)到觸電保護(hù)?！ ?BR>２．２ 漏電保護(hù)器性能參數(shù)說(shuō)明
2.2.1 額定漏電動(dòng)作電流（I△n）
它是指在規(guī)定條件下，漏電保護(hù)器必須可靠動(dòng)作的漏電動(dòng)作電流值。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（ＧＢ６８２９—８６）規(guī)定為０．００６、０．０１、０．０１５、０．０３、０．０５、０．０７５、０．１、０．２、０．３、０．５、１、３、５、１０、２０Ａ計(jì)１５個(gè)等級(jí)，在０．０３Ａ（３０ｍＡ）以下為高靈敏度，０．０３～１Ａ為中靈敏度，１Ａ以上為低靈敏度?！ ?BR>2.2.2 額定漏電不動(dòng)作電流（I△n0）
這是為防止漏電保護(hù)器誤動(dòng)作的必需技術(shù)參數(shù)，即在電網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)允許的三相不平衡漏電流。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定I△n0不得低于I△n的1/2。 2.2.3 漏電動(dòng)作分?jǐn)鄷r(shí)間
動(dòng)作時(shí)間是從突然施加漏電動(dòng)作電流開(kāi)始到被保護(hù)主電路完全被切斷為止。為達(dá)到人身觸電時(shí)的安全保護(hù)作用和適應(yīng)分級(jí)保護(hù)的需要，漏電保護(hù)器分快速型、延時(shí)型及反時(shí)限型三種。
2.2.4 靈敏度α
一般漏電信號(hào)電流不可能很大，又要保證人身安全，我國(guó)規(guī)定的３０ｍＡ信號(hào)電流可直接接觸保護(hù)，國(guó)外可小到６ｍＡ?！ ?BR> 漏電互感器的靈敏度由下式表示： α＝ 式中： Ｅ——副邊繞組中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)模； ?。伞淮温╇娏鞯哪??！ ˇ练磻?yīng)了漏電互感器對(duì)漏電流的反應(yīng)能力。根據(jù)電磁感應(yīng)原理計(jì)算得到： ?。剑保 〔扇〖哟箬F芯截面積，增加匝數(shù)Ｎ１，可以增加勵(lì)磁阻抗Ｚｍ，及增加負(fù)載阻抗ＺＬ，則可以得到高的靈敏度。
３ 低壓配電系統(tǒng)的接地
３．１ 三種接地系統(tǒng)
在我國(guó)的《民用電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》（ＪＧＪ／Ｔ１６—９２）標(biāo)準(zhǔn)中將低壓配電系統(tǒng)分為三種，即ＴＮ、ＴＴ、ＩＴ三種形式。其中，第一個(gè)大寫字母Ｔ表示電源變壓器中性點(diǎn)直接接地；Ｉ則表示電源變壓器中性點(diǎn)不接地（或通過(guò)高阻抗接地。第二個(gè)大寫字母Ｔ表示電氣設(shè)備的外殼直接接地，但和電網(wǎng)的接地系統(tǒng)沒(méi)有聯(lián)系；Ｎ表示電氣設(shè)備的外殼與系統(tǒng)的接地中性線相連?！ ?BR> ＴＮ系統(tǒng)：電源變壓器中性點(diǎn)接地，設(shè)備外露部分與中性線相連。
ＴＴ系統(tǒng)：電源變壓器中性點(diǎn)接地，電氣設(shè)備外殼沒(méi)有專用保護(hù)接地線（ＰＥ）?！ ?BR> ＩＴ系統(tǒng)：電源變壓器中性點(diǎn)不接地（或通過(guò)高阻抗接地），而電氣設(shè)備外殼沒(méi)有專用保護(hù)接地線（ＰＥ）?！ ?BR>３．２ ＴＮ系統(tǒng)
電力系統(tǒng)的電源變壓器的中性點(diǎn)接地，根據(jù)電氣設(shè)備外露導(dǎo)電部分與系統(tǒng)連接的不同方式又可分三類：即ＴＮ—Ｃ系統(tǒng)、ＴＮ—Ｓ系統(tǒng)、ＴＮ—Ｃ—Ｓ系統(tǒng)。下面分別進(jìn)行介紹?！ ?BR> 3.2.1 TN—C系統(tǒng)（見(jiàn)圖3）
其特點(diǎn)是：電源變壓器中性點(diǎn)接地，保護(hù)零線（ＰＥ）與工作零線（Ｎ）共用?！ ?BR>（１）它是利用中性點(diǎn)接地系統(tǒng)的中性線（零線）作為故障電流的回流導(dǎo)線，當(dāng)電氣設(shè)備相線碰殼，故障電流經(jīng)零線回到中點(diǎn)，由于短路電流大，因此可采用過(guò)電流保護(hù)器切斷電源。ＴＮ—Ｃ系統(tǒng)一般采用零序電流保護(hù)；
（２）ＴＮ—Ｃ系統(tǒng)適用于三相負(fù)荷基本平衡場(chǎng)合，如果三相負(fù)荷不平衡，則ＰＥＮ線中有不平衡電流，再加一些負(fù)荷設(shè)備引起的諧波電流也會(huì)注入ＰＥＮ，從而中性線Ｎ帶電，且極有可能高于５０Ｖ，它不但使設(shè)備機(jī)殼帶電，對(duì)人身造成不安全，而且還無(wú)法取得穩(wěn)定的基準(zhǔn)電位； ?。ǎ常裕巍孟到y(tǒng)應(yīng)將ＰＥＮ線重復(fù)接地，其作用是當(dāng)接零的設(shè)備發(fā)生相與外殼接觸時(shí)，可以有效地降低零線對(duì)地電壓?！ ?BR>3.2.2 TN—S系統(tǒng)（見(jiàn)圖4）
整個(gè)系統(tǒng)的中性線（Ｎ）與保護(hù)線（ＰＥ）是分開(kāi)的?！ ?BR>（１）當(dāng)電氣設(shè)備相線碰殼，直接短路，可采用過(guò)電流保護(hù)器切斷電源，如果線路較長(zhǎng)，可在線路首端裝設(shè)ＲＣＤ，靠它切斷故障電流； ?。ǎ玻┊?dāng)Ｎ線斷開(kāi)，如三相負(fù)荷不平衡，中性點(diǎn)電位升高，但外殼無(wú)電位，ＰＥ線也無(wú)電位；
（３）ＴＮ—Ｓ系統(tǒng)不必重復(fù)接地，因?yàn)橹貜?fù)接地后對(duì)Ｎ線斷后保護(hù)設(shè)備作用不明顯；
（４）ＴＮ—Ｓ系統(tǒng)適用于工業(yè)企業(yè)、大型民用建筑?！ ?BR>3.2.3 TN—C—S系統(tǒng)（見(jiàn)圖5）
它由兩個(gè)接地系統(tǒng)組成，第一部分是ＴＮ—Ｃ系統(tǒng)，第二部分是ＴＮ—Ｓ系統(tǒng)，其分界面在Ｎ線與ＰＥ線的連接點(diǎn)?！ ?BR>（１）當(dāng)電氣設(shè)備發(fā)生單相碰殼，同ＴＮ—Ｓ系統(tǒng)；
（２）當(dāng)Ｎ線斷開(kāi)，故障同ＴＮ—Ｓ系統(tǒng)；
（３）ＴＮ—Ｃ—Ｓ系統(tǒng)中ＰＥＮ應(yīng)重復(fù)接地，而Ｎ線不宜重復(fù)接地?！ ?BR> ＰＥ線連接的設(shè)備外殼在正常運(yùn)行時(shí)始終不會(huì)帶電，所以ＴＮ—Ｃ—Ｓ系統(tǒng)提高了操作人員及設(shè)備的安全性?！ ?BR>３．３ ＴＴ供電系統(tǒng)
電源中性點(diǎn)直接接地，電氣設(shè)備的外露導(dǎo)電部分用ＰＥ線接到接地極（此接地極與中性點(diǎn)接地沒(méi)有電氣聯(lián)系）?！ ?BR> （１）當(dāng)電氣設(shè)備發(fā)生相碰殼接地，環(huán)路阻抗Ｚ＝ＺＬ＋ＺＰＥ＋Ｚｆ＋ＲＡ＋ＲＢ 式中： ?。冢獭嗑€阻抗； ?。冢校拧校啪€阻抗； ?。冢妗嗑€與外殼間接觸電阻； ＺＡ——用電設(shè)備接地電阻； ?。冢隆娫粗行渣c(diǎn)接地電阻。 由于ＺＬ、ＺＰＥ、Ｚｆ很小，可忽略，接地電流： ?。桑洌剑健 “矗剩牵剩裕保丁梗矘?biāo)準(zhǔn)規(guī)定ＲＡ·Ｉ＇ｄ≤５０Ｖ，及Ｉ＇ｄ＝ ?。铡嚯妷海弧 。桑В洹獮榈蛪簲嗦菲魉矔r(shí)或延時(shí)過(guò)電流脫扣整定值（Ａ）； ?。桑洹獑蜗喽搪冯娏鳎ǎ粒！ 啵遥痢埽ǎ保担玻梗ぃ遥隆 ∪绻遥隆埽处?，則：ＲＡ≤·ＲＢ＝２．０７Ω；接地電阻 的要求極其苛刻，較難實(shí)現(xiàn)，因此一般要求ＲＡ取值范圍為４Ω～１０Ω。 如果ＲＡ≤４Ω，則Ｉａ≈１２．５Ａ。 由ＲＬ１型熔斷器特性曲線與自動(dòng)開(kāi)關(guān)保護(hù)特性曲線得到的保護(hù)裝置允許最大整定值列于下表。 由表可知ＲＡ≤４Ω時(shí)，熔斷器熔體的額定電流Ｉｅ≤４Ａ或Ｉｅ≤２Ａ，而低壓斷路器瞬時(shí)動(dòng)作整定值Ｉｅ≤１１Ａ才能保證在規(guī)定時(shí)間內(nèi)切斷故障回路。在工程上，這么小的整定值是沒(méi)有實(shí)際意義的，另外，容量較大的分支負(fù)荷或支路負(fù)荷也無(wú)法采用熔斷器或自動(dòng)開(kāi)關(guān)作這種ＴＴ接地系統(tǒng)的保護(hù)電器，因此要采用ＲＣＤ保護(hù)電器?！ ?BR>（２）ＴＴ系統(tǒng)在國(guó)外被廣泛應(yīng)用，在國(guó)內(nèi)僅限于局部對(duì)接地要求高的電子設(shè)備場(chǎng)合，如果在負(fù)荷端和首端裝設(shè)ＲＣＤ?煻?干線末端裝有斷零保護(hù)，則可適用于農(nóng)村居住區(qū)、工業(yè)企業(yè)及分散的民用建筑等場(chǎng)所?！ ?BR>３．４ ＩＴ系統(tǒng)
電力系統(tǒng)的帶電部分與大地間無(wú)直接連接（或經(jīng)電阻接地），而受電設(shè)備的外露導(dǎo)電部分則通過(guò)保護(hù)線直接接地
（ａ）配電中性點(diǎn)與地絕緣；
（ｂ）配電中性點(diǎn)經(jīng)電阻（阻抗）接地；
（ｃ）配電中性點(diǎn)經(jīng)阻抗接地?煻?設(shè)備外露導(dǎo)電部分接到電源的接地體上。
下面分析發(fā)生單相短路故障時(shí)的情況??
（ｂ）。在發(fā)生第一次接地故障時(shí)?！ 。桑洹埽眨ǎ冢遥粒遥拢冢蹋冢妫 ∈街校骸 。凇潆娤到y(tǒng)中性點(diǎn)的阻抗 ?。遥痢秒娫O(shè)備的接地電阻，一般ＲＡ≤４Ω ?。遥隆潆娫O(shè)備中性點(diǎn)的接地電阻，一般ＲＢ≤４Ω ?。铡娫聪嚯妷?，２２０Ｖ ?。冢獭嗑€電阻 ?。冢妗嗑€與外殼之間接觸電阻 ?。冢?、Ｚｆ數(shù)值很小，略去不計(jì)。按ＩＥＣ標(biāo)準(zhǔn)，Ｚ的阻抗推薦５倍于相線電壓數(shù)值， Ｚ＝５×２２０?擔(dān)保埃埃?Ω ?。桑洹埽玻玻埃ǎ保埃埃埃矗矗剑埃玻保福ǎ粒 ?BR>設(shè)備外露部分的電壓：Ｕｆ≤Ｉｄ·ＲＡ＝０．２１８×４＝０．８７２Ｖ，這個(gè)電壓不會(huì)造成觸電傷害，因此第一次出現(xiàn)這種情況，不用切斷電源，而是發(fā)一個(gè)聲光告警?！ ≡诎l(fā)生第二次接地故障時(shí)（圖８），Ｍ１設(shè)備的Ｌ３相接地，Ｍ２設(shè)備的Ｌ２相接地時(shí)，必須滿足ＲＡ·Ｉａ≤５０Ｖ及ＲＣ·ＩＣ≤５０Ｖ，式中Ｉａ、ＩＣ分別為Ｍ１，Ｍ２保護(hù)器的動(dòng)作電流?！ ?BR>在一般情況下，ＲＡ＝ＲＣ＝４Ω，則Ｉａ＝Ｉｃ≈５０Ｖ／４Ω＝１２．５Ａ；如果采用熔斷器或空氣斷路器作保護(hù)時(shí)，ＩＴ系統(tǒng)只能提供小容量負(fù)荷。如果采用ＲＣＤ，則ＩＴ系統(tǒng)可以提供較大負(fù)荷量?！ 。绰╇姳Ｗo(hù)器的配置
４．１ 漏電保護(hù)器的配置技術(shù)
一般僅有一級(jí)保護(hù)，額定動(dòng)作電流Ｉ△ｎ≤Ｖｒ／Ｒｓ。式中：Ｖｒ——安全觸電電壓，特別潮濕場(chǎng)所為２．５Ｖ，潮濕場(chǎng)所取２５Ｖ，而干燥場(chǎng)所?。担叮?；Ｒｓ為設(shè)備外露導(dǎo)電部分接地電阻?！ ?BR>如果有二級(jí)保護(hù)，圖９表示了兩級(jí)保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間和動(dòng)作電流的配合關(guān)系。其第一級(jí)的目的是為了防止人身間接接觸觸電，被保護(hù)電網(wǎng)面積大負(fù)載電流大，通常１５０ｋＶＡ變壓器總出線電流２１６Ａ，動(dòng)作電流?。保埃啊常埃埃恚?，而動(dòng)作時(shí)間為０．２ｓ以上；其第二級(jí)的目的是防止直接接觸觸電事故，被保護(hù)電網(wǎng)覆蓋小，動(dòng)作電流選３０ｍＡ，動(dòng)作時(shí)間≥０．０４ｓ?！ ?BR>如果多級(jí)漏電保護(hù)時(shí)，多級(jí)漏電保護(hù)Ｉ△ｎ１≥３Ｉ△ｎ２ ｔ１≥ｔｆｄ，式中，Ｉ△ｎ１是上一級(jí)，Ｉ△ｎ２為下一級(jí)ＲＣＤ額定動(dòng)作電流，ｔｆｄ為上一級(jí)ＲＣＤ可返回的時(shí)間；ｔｆｄ為下一級(jí)ＲＣＤ分、合斷時(shí)間?！ ?BR>如果要采取三級(jí)保護(hù)，則（１）末線路端用電設(shè)備Ｉ△ｎ＝３０ｍＡ?煟?≤０．１ｓ；（２）分支路選擇ＲＣＤ，?。伞鳎睿剑保埃埃恚?ｔ≤０．３ｓ；（３）干線選擇Ｉ△ｎ＝３００ｍＡ ｔ≤１ｓ?！ ?BR>４．２ 安裝漏電保護(hù)器的注意事項(xiàng)
（１）漏電保護(hù)器能否正常工作，它與接地方式及安裝方式有很大關(guān)系。這里僅舉一例說(shuō)明Ｉ△ｎ＝１００ｍＡ?煟?≤１ｓ。
由于兩個(gè)漏電保護(hù)器出線后的線路混用（見(jiàn)圖１０），而造成兩個(gè)漏電保護(hù)器不能同時(shí)供電?！ ?BR>由于臨時(shí)將照明燈泡跨接在兩個(gè)漏電保護(hù)器出線后的相線與中性線之間，它是跨接在２ＬＤＢ中的相線與的１ＬＤＢ中性線之間，當(dāng)燈泡亮后，其相線電流流經(jīng)２ＬＤＢ和１ＬＤＢ回到中線，很明顯２ＬＤＢ使出現(xiàn)不平衡電流，１ＬＤＢ中也出現(xiàn)差流，從而２ＬＤＢ和１ＬＤＢ一起動(dòng)作，切斷了電源，因此造成兩個(gè)回路都無(wú)法正常工作?！ ?BR>（２）安裝漏電保護(hù)器時(shí)，一定要注意線路中中性線的正確接法，即工作中性線一定要穿過(guò)漏電電流互感器，而保護(hù)中性線決不能穿過(guò)漏電電流互感器，如圖４—（ａ）（即ＴＮ－Ｓ系統(tǒng)）?！ ?BR>５ 結(jié)論
（１）不同的接地方式應(yīng)選用不同的接地保護(hù)器。ＴＴ系統(tǒng)中，ＲＣＤ是接地故障的適合保護(hù)器；而在ＴＮ－Ｃ系統(tǒng)，就不宜采用ＲＣＤ；在ＴＮ－Ｓ，ＴＮ－Ｃ－Ｓ系統(tǒng)，均可采用ＲＣＤ作保護(hù)器。
（２）為了達(dá)到保護(hù)人身安全，又不要擴(kuò)大停電范圍，要正確選擇ＲＣＤ的分級(jí)保護(hù)。
（３）安裝ＲＣＤ保護(hù)，要防止接地方式混亂，及接地、接零混用。還要正確使用，使用不當(dāng)也會(huì)造成停電或事故
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