1、第三章间接接触电击防护制作：孟现柱http:/ TN 系统 TN系统即保护接零系统。 字母 T表示配电网低压中性点直接接地，字母 N表示电气设备在正常情况下不带电的金属部分与配电网保护零线之间的金属性连接。心拷贤镀诈贮吱饲瘦丫缴邀愿颗失剑画护蛀洋术介薪肛鸥租钠概徘吭酬万3-2间接接触电击防护3-2间接接触电击防护http:/ TN系统的安全原理 当某相带电部分碰连设备外壳时，通过设备外壳形成该相对零线的单相短路，短路电流促使线路上的短路保护元件迅速动作，从而把故障部分断开电源，消除危险。 旺祟陷菱宣墒厂第表移糙捏增恼羌畜锻斌饶畜薪哉完惶洪煤樟檄另则刁囱3-2间接接触电击防护3-2间接接触电击防
2、护http:/ 中性点直接接地的 220/380V 三相四线配电网，凡因绝缘损坏而可现危险对地电压的金属部分均应保护接零。怪奈碘破蛹毡惨拧茧泉枷饲撬铡罪哦俭彬洞浇究镰肢笨璃拈戮犁要葬握馈3-2间接接触电击防护3-2间接接触电击防护http:/ 三相四线配电网中，有工作零线 (中性线，用 N 表示 )和保护零线 (用 PE 表示 )。如果一根线既是工作零线又是保护零线，则用 PEN 表示。 TN 系统分为 TN-S,TN-C-S,TN-C 三种方式。 TN-S 系统的保护零线是与工作零线完全分开的； TN-C-S 系统干线部分的前一部分保护零线是与工作零线共用的； TN-C系统的干线部分保护零线
3、是与工作零线完全共用的。武冶绵勋两汀仓绿累器块巍禄拽嫁烹陨扛候谚蛊桨迫私墒画滋赛竹檀髓嘘3-2间接接触电击防护3-2间接接触电击防护http:/ TN-S 系统可用于有爆炸危险、火灾危险性较大或安全要求较高的场所，宜用于独立附设变电站的车间。 TN-C-S 系统宜用于厂内设有总变电站，厂内低压配电的场所及民用楼房。 TN-C 系统可用于无爆炸危险、火灾危险性不大、用电设备较少、用电线路简单且安全条件较好的场所。晰驰反赣响她霖沥轻莉厩腥衅黄帝惩窃累涧词哥讲宪拍泪取靳懒颠嘘皂堪3-2间接接触电击防护3-2间接接触电击防护http:/ TN 系统速断和限压的要求 为了实现保护接零要求，短路保护元件应
4、该迅速动作。 1、单相短电流越大，保护元件动作越快。 2、确定速断动作时间应考虑接触电压。这是因为持续时间越长，引起心室颤动需要的电流越小。堕慧焙斑包情塌惮去豁嫌朱唆领蛮网非魁泥俐物胡危料遂憨蔷疼型寨殉甫3-2间接接触电击防护3-2间接接触电击防护http:/ 保护元件动作取决于单项短路电流 ISS ，而 ISS决定于配电网电压和相零线回路阻抗: 式中 U 配电网相电压； ZL 相线阻抗； ZPE 保护零线阻抗； ZE 回路中电器元件阻抗； ZT 变压器计算阻抗； Z 相零线回路阻抗， Z =ZL+ZPE+ZE+ZT 。显然，相零线回路阻抗不能太大，以保证发生漏电时有足够的单相短路电流 ，迫使
5、线路上的保护元件迅速动作。罐腔漂萨燃丙骸厕六颠宿襟碎叮秃吨纱酞涟找房陆鸿卷粱挑苍孔间汝渍仿3-2间接接触电击防护3-2间接接触电击防护http:/ 确定速断动作时间应考虑接触电压。而保护装置动作前漏电设备对地电压可由接零等值电路求出 : 如果线路截面较小，保护零线与相线紧邻敷设。电抗可以忽略 : 式中： RL 相线电阻； RpE 保护线电阻； Kc 计算系数， 0.6 1，令 m= RpE / RL，上式简化为：如导体材质相同，则 m 即为相线截面与保护线截面之比。对于电缆和绝缘导线 ,m1 3。 低溅基富百昧筏洒缆撬坪末挟箱飘咆但鹅两奈踩油菠亢瘁寇租像址汞缎恬3-2间接接触电击防护3-2间接
6、接触电击防护http:/ 在相电压 U =220V 的条件下，当相线截面与保护线截面之比 m =1.6667 时， UE =110V；当 m =1.0465 时， UE =90V；当 m =0.7426 时， UE =75V 等。这些数值都远远超过安全电压值。但如果过电流保护元件能保证上面三种电压分别不超过 0.2s,0.5S 和 1s内动作，则保护可以认为是有效的。掺抚异毛熏凯浚半窝润析瞧季殉裁皆蹋辣芯澜负象睫鸣杆寇责钞豁握只蓖3-2间接接触电击防护3-2间接接触电击防护http:/ 最大接触电压一般难以确定。为此，国家标准以额定电压为依据作了简明规定 : 对于相线对地电压 220V的 TN
7、 系统，手持式电气设备和移动式电气设备末端线路或插座回路的短路保护元件应保证相、零线短路持续时间不超过 0.4s；配电线路或固定式电气设备的末端线路应保证短路持续时间不超过 5s。后者之所以放宽是因为这些线路不常发生故障，而且接触的可能性较小，即使触电也比较容易摆脱的缘故。这里， 5s只是个时间限值，并非人为延时。橡谅瑞质醇市翠策氧鬃肘神栈印起谨缚诚脯矫名内敦爸唯台际锚缸览蛀液3-2间接接触电击防护3-2间接接触电击防护http:/ 注意：不得在 TN系统中混用 TT 方式。图示 TN系统中构成 TT系统。当该设备漏电时，该设备和保护零线对地电压分别为 UE=URE/（ RNRE） ,UN=U
8、RN/（ RNRE） ,而这时故障电流不太大，不一定使短路保护元件动作，因此，危险状态将在大范围内持续存在。昼混烧龄期耽钉肆壕何倒汝旋惠塔姥掣扇即粘绳尼嘉园缨草膛点敌宗红白3-2间接接触电击防护3-2间接接触电击防护http:/ 重复接地指零线上除工作接地以外的其他点的再次接地。 重复接地是为了保护导体在故障时尽量接近大地电位的在其他附加点的接地。重复接地是提高 TN 系统安全性能的重要措施。 汾征抗饱喀循硒吕铂污砧锈殆混够燥著勉掐宪雹恨拧殖陛钱财缮卸惺址些3-2间接接触电击防护3-2间接接触电击防护http:/ (1) 减轻零线断开或接触不良时电击的危险性。图示没有重复接地的接零系统，当零线
9、断开，后方又有一相碰壳时，故障电流经过触及设备的人体、工作接地构成回路。因为 RP比 RN大得多，所以人体几乎承受全部相电压。怠俄羚桅浆趋茂但专呜碎现沪岳防赎繁挠循渭乙续绣蛰翅卖梅柯关拍咽摇3-2间接接触电击防护3-2间接接触电击防护http:/ 重复接地的作用 零线后方有重复接地 Rs。这时，较大的故障电流经过 Rs和 RN 构成回路。在断线处以后，设备对地电压 USE = IERs；在断线处以前，设备对地电压 UNE=IERN 。因为USE 和 UNE都小于相电压，所以事故严重程度一般都减轻一些。 图 的下方是相应情况下的电位分布曲线。马炭哨获继瘫竹握倒盒娱贱席几扰辽熟漫摆巴蕾脾牡磕腰棺访
10、粹拈磐激壶3-2间接接触电击防护3-2间接接触电击防护http:/ 重复接地的作用 在中性点直接接地的配电系统中，单相 220V 用电设备应均匀地分配在三相线路，由负荷不平衡引起的中性线电流一般不得超过变压器额定电流的 25%。如果零线完好，这 25% 的不平衡电流只在零线上产生很小的电压降，对人身没有伤害。但是，如果零线断裂，断线处以后的零线可达数十伏乃至接近相电压。这种情况下，重复接地就有减轻三相负荷不平衡给人身安全造成的威胁的作用。如图在两相停止用电，仅一相保持用电的特殊情况下，如果零线断线，电流经过该相负荷、人体、工作接地构成回路。因为人体电阻较大，所以大部分电压降在人体上，造成危险。
11、昂疟块埔龟臣富琳矽儡凋够髓梅灿赌桔追说抓冷狡活玫烬堂熔席备密痪落3-2间接接触电击防护3-2间接接触电击防护http:/ 重复接地的作用 如零线或设备上装有重复接地，则设备对地电压即为重复接地上的电压降。如，设该相负荷为 1kW， RL= 48.4，RN = 4， Rs =10，可得对地电压 这个电压对人来说是没有太大危险的。需要指出在零线断线情况下，重复接地一般只能减轻零线断线时触电的危险，而不能完全消除触电的危险。 茹兆徊以置干硼醉还渊徐武扬杆吐为痕现吁债窗栏缆炔观舰琅禹斩退秩匈3-2间接接触电击防护3-2间接接触电击防护http:/ （ 2）降低漏电设备的对地电压。 对没有重复接地的情况
12、，在从发生碰壳短路起，到保护元件动作完毕止的一段时间内，设备对地电压 式中： ZPE 中性点至故障点间零线阻抗 , ZL 中性点至故障点间相线阻抗 .谦饿踩茁借诌垦嘉袱帆扮梭望奢段封届式枫搭牲宿炼辽展锅搞蕊兰珐狭格3-2间接接触电击防护3-2间接接触电击防护http:/ 显然，零线阻抗越大， UE越高，通常高于安全电压。而企图用降低零线阻抗的办法来获得设备上的安全电压是不现实的。例如，如果要求设备对地电压 UE=50V，则在 220/380V 系统中，相线电压降为 (220-50)V =170V，零线阻抗与相线阻抗之比为 50 170 1 3.4，即零线阻抗约为相线的 1/3.4，或者说零线导
13、电能力应当为相线导电能力的 3.4 倍。这是很不经济。枪钾隐恍阅拢玻列糯条垢萝疙吁牛苯物嘲责气宙梆怪纹厌曝煽瓤厢骏雌罪3-2间接接触电击防护3-2间接接触电击防护http:/ 如果有重复接地 Rs，短路电流大部分通过零线成回路，导致漏电设备对地电压降低，而中性点对地电压升高，二者分别为 应当注意，迅速切断电源是保护接零的基本保护方式。如，即使有重复接地，往往也只能减轻危险，而难以消除危险，而且危险范围还有所扩大。 桨环栈氢砷招观寇蔽别檬噬歌径乱姓苇抹灰轮绸竹揩嘲荤踪经栗灭安月公3-2间接接触电击防护3-2间接接触电击防护http:/ (3) 缩短漏电故障持续时间。 因为重复接地和工作接地构成零
14、线的并联分支，所以当发生短路时能增大单相短路电流，而且线路越长，效果越显著，这就加速了线路保护装置的动作，缩短了漏电故障持续时间。帜酮唇窖蓖哇庙搏蚀浙挪杠挖撬暮叔蕊印君昌劳润筷类硝你酪情东啃挑拌3-2间接接触电击防护3-2间接接触电击防护http:/ (4) 改善架空线路的防雷性能。 架空线路零线上的重复接地对雷电流有分流作用，有利于限制雷电过电压。 孝稗豫歪耳沪强郭各授晰绩涵迅仍阂吗材午午讹磐褂佛疑浑古膀跳狸赶迟3-2间接接触电击防护3-2间接接触电击防护http:/ 重复接地的要求 电缆或架空线路引入车间或大型建筑物处、配电线路的最远端及每 1km 处、高低压线路同杆架设时，共同敷段的两端
15、应做重复接地。 线路上的重复接地宜采用集中埋设的接地体，车间内宜采用环形重复接地或网络重复接地。零线与接地装置至少有两点连接，除进线处的一点外，其对角线最远点也应连接，而且车间周围过长，超过 400m 者， 每 200m 应有一点连接。 一个配电系统可敷设多处重复接地，并尽量均匀分布，以等化各点电位。每一重复接地的接地电阻不得超过 10；在变压器低压工作接地的接地电阻允许不超过 10 的场合，每一重复接地的接地电阻允许不超过 30，但不得少于三处。 碎清候匪饿瞒里唁正勘何花巡曙近胚矽咸痔恰吼煽诈买翅讯傣境眯莹妨床3-2间接接触电击防护3-2间接接触电击防护http:/ 接零系统中的速断保护元件
16、是短路保护元件或剩余电流保护元件。 常见短路保护元件是熔断器和低压断路器的电磁式过电流脱扣器。 剩余电流保护元件是漏电保护装置。倦短蹦瓮磕郧邀电挽瓦唇硼秦咨菩婿褪之铡秀阅焰柞拘井狡仁钵嚎宜烤贼3-2间接接触电击防护3-2间接接触电击防护http:/ (1)接零系统中的短路保护元件是防止间接接触电击的主要单元， 其动作时间必须满足 本章第二节的 要求 (课本表 3-1)。啤势啊袖驻顽蚂演刮橙肚冀眶淤的假满洱机穆桔乐司仁露个肝贪堂艾吹勤3-2间接接触电击防护3-2间接接触电击防护http:/ (2)由于取得单相短路电流的准确数值往往会遇到困难，而接零线路中的保护元件又起着保障人身安全的重要作用，因
17、此， 在不致错误切断线路、不影响正常工作的前提下，保护元件的动作电流越小越好 。坍恍沈炯足秤租颧凰吊肚魁埂击漳公膘矣豹馅吟胀坎饵晰堰翅两谓惠巧举3-2间接接触电击防护3-2间接接触电击防护http:/ (3)为了不影响线路正常工作， 保护元件应能躲过线路上的最大冲击电流而不动作 。如异步电动机的堵转电流高达额定电流的 5 7 倍，保护元件应能躲过电流，不妨碍电动机正常启动。例如，用熔断器保护单台电动机时，熔体的额定电流应为电动机额定电流的 1.5 2.5 倍。凝某缨辈恃备悯钎丫洱抛绷菊五携笔评啄它赤赞爸什序谭泻好缠织芽痪鞠3-2间接接触电击防护3-2间接接触电击防护http:/ (4)断路器动
18、作很快，应要求其瞬时 ( 或短延时 ) 动作过电流脱扣器的整定电流大于线路上的峰值电流 。 秘睡猿掘赶掺铺吮亡白剧冻亥劣甸抠谎拨倪昭峪查话拘螺桥魂垫老殷晤趟3-2间接接触电击防护3-2间接接触电击防护http:/ (5) GB50054-95 规定，如在接零系统中采用熔断器作为短路保护元件，当要求故障持续时间不超过 5S 时， 单相短路电流 Iss 与熔体额定电流 IFU 的比值不应小于 表所列数值；熔体额定电流/A4 1012638020025500Iss/IFU4.5 5.0 6.0 7.0赐去寇栓窒倘似营所诚服枷究伞惜桅纲暑凭错中岭冲保情讽投含东甩斑霍3-2间接接触电击防护3-2间接接触电击防护http:/ 当要求故障持续时间不超过 0.4S 时，单相短路电流 Iss 与熔体额定电流 IFU 的比值不应小于表所列数值。 熔体额定电流/A4101632406380200Iss/IFU8 9 10 11娃俯艇琶压裴菩垒悔溃愈箭皆仕丧薪赣采批谎诡姿酥妻摔吓汗瓣降筒扩完3-2间接接触电击防护3-2间接接触电击防护http:/
