接零、接地保護(hù)系統(tǒng)安全講座建華管樁集團(tuán)主講單位：江蘇建華主講人：查嘉電話：接零、接地保護(hù)系統(tǒng)安全講座第1頁一、安全電壓、距離、屏護(hù)及標(biāo)志一、安全電壓依據(jù)不一樣環(huán)境，正確選取對(duì)應(yīng)額定值安全電壓作為供電電壓，是一項(xiàng)預(yù)防觸電傷亡事故主要技術(shù)辦法。安全電壓把可能加在人身上電壓限制在某一范圍之內(nèi)，使得在這種電壓下，經(jīng)過人體電流不超出允許范圍，這一電壓就叫做安全電壓。接零、接地保護(hù)系統(tǒng)安全講座第2頁(一)安全電壓值—是經(jīng)過人體電流(30mA)與人體電阻(1700Ω)乘積。1、安全電壓額定值為五個(gè)等級(jí)，即：42伏、36伏、24伏、12伏、6伏2、我國要求工頻(交流)安全電壓上限值，即在任何情況下，兩導(dǎo)線間或任一導(dǎo)線與地之間均不得超出工頻電壓有效值上限為50伏。國際電工委員會(huì)還要求了直流安全電壓上限值為120伏。一、安全電壓、距離、屏護(hù)及標(biāo)志接零、接地保護(hù)系統(tǒng)安全講座第3頁安全電壓(交流有效值)應(yīng)用場(chǎng)所額定值空載上限值4250在有觸電危險(xiǎn)場(chǎng)所使用手持電開工具3643在礦井、多導(dǎo)電粉塵等場(chǎng)所使用行燈2429供一些含有些人體可能偶然觸及帶電體電器設(shè)備選取1215在尤其潮濕場(chǎng)所或金屬容器內(nèi)工作68人體大部分浸在水中工作一、安全電壓、距離、屏護(hù)及標(biāo)志接零、接地保護(hù)系統(tǒng)安全講座第4頁(三)安全電壓取得1、安全電壓必須由雙繞組變壓器降壓取得，而不可由自來變壓器或電阻分壓器取得。一、安全電壓、距離、屏護(hù)及標(biāo)志接零、接地保護(hù)系統(tǒng)安全講座第5頁2、工作在安全電壓下電路，必須與其它電氣系統(tǒng)和任何無關(guān)可導(dǎo)電部分實(shí)施電氣上隔離。3、當(dāng)電氣設(shè)備采取24伏以上安全電壓時(shí)，必須采取預(yù)防直接接觸帶電體保護(hù)辦法。4、安全變壓器鐵芯和外殼內(nèi)應(yīng)接地，以防一、二次繞組間絕緣擊穿時(shí)，高壓竄入低壓回路引發(fā)觸電危險(xiǎn)；另外，還應(yīng)在高、低壓回路中裝設(shè)熔斷器作短路保護(hù)。一、安全電壓、距離、屏護(hù)及標(biāo)志接零、接地保護(hù)系統(tǒng)安全講座第6頁二、安全距離(間距)安全距離(間距)—為了預(yù)防發(fā)生人身觸電事故和設(shè)備短路或接地故障，在帶電體與地面、帶電體與帶電體之間、帶電體與其它設(shè)施和設(shè)備之間，均需保持一定安全距離，這種距離稱為安全距離(間距)。如檢修間距要求：在低壓操作中，人體及所攜帶工具等到與帶電體距離不就小于0.1米。一、安全電壓、距離、屏護(hù)及標(biāo)志接零、接地保護(hù)系統(tǒng)安全講座第7頁(三)屏護(hù)A、屏護(hù)作用1、預(yù)防工作人員意外碰觸或過分靠近帶電體。2、作為檢修部位與帶電體距離小于安全距離時(shí)隔離辦法。3、保護(hù)電氣設(shè)備不受機(jī)械損傷。一、安全電壓、距離、屏護(hù)及標(biāo)志接零、接地保護(hù)系統(tǒng)安全講座第8頁B、慣用屏護(hù)種類1、遮欄2、柵欄3、圍墻4、保護(hù)網(wǎng)一、安全電壓、距離、屏護(hù)及標(biāo)志接零、接地保護(hù)系統(tǒng)安全講座第9頁(四)安全標(biāo)志安全標(biāo)志作用：在有觸電危險(xiǎn)處所或輕易產(chǎn)生誤判斷、誤操作地方，以及存在不安全原因現(xiàn)場(chǎng)，設(shè)置醒目標(biāo)文字或圖形標(biāo)志，提醒人們識(shí)別、警覺危險(xiǎn)原因，對(duì)預(yù)防人們偶然觸及或過分靠近帶電體而觸電。一、安全電壓、距離、屏護(hù)及標(biāo)志接零、接地保護(hù)系統(tǒng)安全講座第10頁安全色標(biāo)意義色標(biāo)含義舉例紅色禁止、停頓、消防停頓按鈕、滅火器、儀表運(yùn)行極限黃色注意、警告“當(dāng)心觸電”、“注意安全”綠色安全、經(jīng)過、允許、工作如“在此工作”“已接地”黑色警告多用于文字、圖形、符號(hào)藍(lán)色強(qiáng)制執(zhí)行“必須帶安全帽”接零、接地保護(hù)系統(tǒng)安全講座第11頁二、絕緣防護(hù)(一)絕緣作用—是用絕緣物把帶電體封閉起來，使電氣設(shè)備和線路正常運(yùn)行、預(yù)防人身觸及帶電體。(二)慣用絕緣材料1、絕緣材料有：氣體、液體和固體三種；2、氣體絕緣材料有：空氣、氮?dú)?、二氧化碳、六氟化硫等。接零、接地保護(hù)系統(tǒng)安全講座第12頁3、液體絕緣材料有：變壓器油、硅油、篦麻油、十二烷基苯、二芳基乙烷等。4、固體絕緣材料有：電瓷、玻璃、云母、石棉、大理石、硫磺等。二、絕緣防護(hù)接零、接地保護(hù)系統(tǒng)安全講座第13頁三、絕緣性能惡化或破壞—絕緣事故1、絕緣性能包含：電氣性能、機(jī)械性能、熱性能(耐熱性、耐寒性、耐沖擊穩(wěn)定性、耐弧性、軟化點(diǎn)、粘度)、吸潮性能、化學(xué)穩(wěn)定性(抗氧化性、抗腐蝕性、抗溶劑性)以及抗生物性(霉菌、昆蟲危害)。2、電氣性能—是絕緣材料主要性能，有極化、電導(dǎo)、損耗和擊穿。絕緣材料電氣性能是很有可能在運(yùn)行中逐步惡化甚至被擊穿而發(fā)生短路或漏電事故。二、絕緣防護(hù)接零、接地保護(hù)系統(tǒng)安全講座第14頁三、保護(hù)接地一、接地與保護(hù)接地概念接地—將電氣裝置中某一部位經(jīng)接地線和接地體與地做良好電氣連接。保護(hù)接地—是把故障情況下可能展現(xiàn)危險(xiǎn)對(duì)地電壓金屬部分同大地緊密地連接起來，把設(shè)備上故障電壓限制在安全范圍內(nèi)安全辦法。接零、接地保護(hù)系統(tǒng)安全講座第15頁保護(hù)接地作用原理分析(一)在中性點(diǎn)不接地電網(wǎng)中，電氣設(shè)備不接危險(xiǎn)性分析三、保護(hù)接地接零、接地保護(hù)系統(tǒng)安全講座第16頁如圖所表示，在中性點(diǎn)不接地電網(wǎng)中，電動(dòng)機(jī)外殼不接地，當(dāng)電動(dòng)機(jī)絕緣擊穿時(shí)，其外殼便帶有電壓。這時(shí)若有些人觸及電動(dòng)機(jī)外殼，將有電流經(jīng)人體電阻Rb、電網(wǎng)非故障相對(duì)地電容C和絕緣電阻R組成回路。依據(jù)所表示等值電路圖，可算得流經(jīng)人體電流Ib為：

3×相電壓(U)1)流過人體=電流(Ib)各相對(duì)地絕緣電阻(R)+3×人體電阻(Rb)三、保護(hù)接地接零、接地保護(hù)系統(tǒng)安全講座第17頁2)人體承受電壓(Ub)=渡過人體電流(Ib)×人體電阻(Rb)即：Ub=Ib×Rb1、中性點(diǎn)不接地低壓電網(wǎng)無防護(hù)辦法危險(xiǎn)供電系統(tǒng)電壓可分為超高壓電網(wǎng)(500千伏以上)，高壓電網(wǎng)(220、110、35、10、6千伏等)和1000伏及以下低壓電網(wǎng)(0.4千伏等)。三、保護(hù)接地接零、接地保護(hù)系統(tǒng)安全講座第18頁供電電源相數(shù)可分為單相電網(wǎng)、兩相電網(wǎng)和三相電網(wǎng)。單相電網(wǎng)是采取一條相線和一條中性線(N)供給照明及小型設(shè)備用電電網(wǎng)；兩相電網(wǎng)是采取兩條相線供給電焊機(jī)等設(shè)備用電網(wǎng)；三相電網(wǎng)是采取三條相線供給普通電動(dòng)機(jī)等設(shè)備用電電網(wǎng)。按電網(wǎng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式，電網(wǎng)可分為中性點(diǎn)接地電網(wǎng)和不接地電網(wǎng)。電網(wǎng)中性點(diǎn)系指全部發(fā)電機(jī)及變壓器三相繞組中性點(diǎn)。三、保護(hù)接地接零、接地保護(hù)系統(tǒng)安全講座第19頁按供電電流性質(zhì)可分為直流電網(wǎng)和交流電網(wǎng)。電力輸送主要方式是交流送電，但在一些特殊場(chǎng)所，如較長線路海底電纜送電，電動(dòng)機(jī)車等要采取直流送電。1)在電網(wǎng)線路絕緣良好情況下(R=0.5MΩ=0.5×106

Ω)，若取人體電阻Rb=1700Ω，則：三、保護(hù)接地接零、接地保護(hù)系統(tǒng)安全講座第20頁A、流經(jīng)人體電流(I)為3×220

Ib≈=1.31(mA)0.5×106+3×1700B、人體承受電壓UB為Ub=IbRb=1.31×10-3×1700=2.23(V)三、保護(hù)接地接零、接地保護(hù)系統(tǒng)安全講座第21頁由上述計(jì)算可知，在電網(wǎng)線路絕緣良好情況下，流經(jīng)人體電流遠(yuǎn)小于安全電流30mA；人體所承受電壓也遠(yuǎn)小于安全電壓額定值50伏，可見在線路絕緣良好情況下，是不會(huì)有觸電危險(xiǎn)。2)假如電網(wǎng)線路絕緣不良(設(shè)絕緣電阻降至5000Ω)，此時(shí)，流過人體電流(Ib)為：三、保護(hù)接地接零、接地保護(hù)系統(tǒng)安全講座第22頁A、3×220Ib==65(mA)＞30(mA)5000+3×1700B、加于人體電壓(Ub)為Ub=IbRb=65×10-3×1700=111(伏)三、保護(hù)接地接零、接地保護(hù)系統(tǒng)安全講座第23頁

由上述計(jì)算可知，假如電網(wǎng)絕緣不良，因?yàn)榱鬟^人體電流65mA大于致命電流30mA；加于人體電壓111伏大于安全電壓額定值50伏，所以對(duì)于觸電者是相當(dāng)危險(xiǎn)。三、保護(hù)接地接零、接地保護(hù)系統(tǒng)安全講座第24頁2、中性點(diǎn)不接地高壓電網(wǎng)無防護(hù)辦法危險(xiǎn)3-60千伏(1千伏以上屬高壓電網(wǎng))，電網(wǎng)中性點(diǎn)是不接地運(yùn)行。這類電網(wǎng)電壓較高，絕緣電阻普通都在數(shù)百兆歐以上，但因?yàn)殡娋W(wǎng)分布廣、線路長，對(duì)地電容較大(尤其是電纜線路)，這時(shí)，流過人體電流又是多大呢？現(xiàn)以一個(gè)6千伏電纜網(wǎng)絡(luò)為例，進(jìn)行說明：三、保護(hù)接地接零、接地保護(hù)系統(tǒng)安全講座第25頁該線路總長為1500米，全部采取16mm2銅芯電纜敷設(shè)，供電給高壓電動(dòng)機(jī)，每千米(km)電纜對(duì)地電容C0=0.22微法(UF)。(二)采取保護(hù)接地預(yù)防人身觸電有效性分析1、保護(hù)接地在IT系統(tǒng)中應(yīng)用所謂IT系統(tǒng)是指電源中性點(diǎn)不接地或經(jīng)阻抗(1000Ω)接地，電氣設(shè)備外露可導(dǎo)電部分(如設(shè)備金屬外殼)經(jīng)各自保護(hù)線(PE)分別直接接地三相三線制低壓配電系統(tǒng)，如圖所表示：三、保護(hù)接地接零、接地保護(hù)系統(tǒng)安全講座第26頁接零、接地保護(hù)系統(tǒng)安全講座第27頁在這種系統(tǒng)中，有些人觸及“碰殼”設(shè)備外殼時(shí)，流過人體電流可按所表示等值電路求得為

REIb=IERE+RB

式中地中電流

U3UIE==ZRERbZ3RERb3RE+RbRE+Rb三、保護(hù)接地接零、接地保護(hù)系統(tǒng)安全講座第28頁當(dāng)RE≤Rb時(shí)3UIE≈1Z+3Rb1RE3UREIb=≈Rb1Z+3RE1Rb三、保護(hù)接地接零、接地保護(hù)系統(tǒng)安全講座第29頁比較式(2-3)和式(2-9)，當(dāng)RE≤Rb時(shí)，即使地中電流IE有所增大，不過，流過人體電流只是IE一小部分，只要將接地電阻限制在足夠小范圍，就能使流過人體電流小于安全電流，或者說可把人體接觸電壓降低至安全電壓以下，從而確保人身安全，這就是保護(hù)接地工作原理。以380/220伏中性點(diǎn)不接地電網(wǎng)為例說明保護(hù)有效性：三、保護(hù)接地接零、接地保護(hù)系統(tǒng)安全講座第30頁假設(shè)電網(wǎng)絕緣電阻R=5000Ω，忽略對(duì)地電容影響，人體電阻Rb=1700Ω，當(dāng)保護(hù)接地電阻R0=4Ω時(shí)，由式可算得流過人體電流只有0.3mA，人體接觸電壓僅0.53伏。由此可見，在IT系統(tǒng)中采取保護(hù)接地是很有效保安技術(shù)辦法。同理能夠論證，對(duì)于3-60千伏(KV)中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地高壓電網(wǎng)(屬小接地短路電流系統(tǒng))，保護(hù)接地也是減輕觸電有效辦法。三、保護(hù)接地接零、接地保護(hù)系統(tǒng)安全講座第31頁2、IT系統(tǒng)中、保護(hù)接地有效性分析在中性點(diǎn)不接地電網(wǎng)中，采取保護(hù)接地能夠有效地預(yù)防或減輕間接觸電危險(xiǎn)。不過，在中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)中，采取保護(hù)接地效時(shí)怎樣呢？(1)無保護(hù)接地中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)三、保護(hù)接地接零、接地保護(hù)系統(tǒng)安全講座第32頁接零、接地保護(hù)系統(tǒng)安全講座第33頁如圖所表示中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)中，電動(dòng)機(jī)金屬外殼不接地。當(dāng)人觸及“碰殼”電動(dòng)機(jī)外殼時(shí)，接地電流IE經(jīng)人體和變壓器工作接地電阻RO組成回路。這時(shí)，流經(jīng)人體電流Ib為流經(jīng)人體電流(Ib)=相電壓U/人體電阻（Rb）+變壓器中性點(diǎn)工作接地電阻RO即Ib=U/Rb+RO

通常RO≤4Ω，若取Rb=1700Ω，對(duì)于380/220伏三相四線制電網(wǎng)，則人體所承受電壓等于相電壓220伏，經(jīng)過人體電流Ib=220/1700+4=12g（mA）些值遠(yuǎn)大于安全電流，觸電都是很危險(xiǎn)。三、保護(hù)接地接零、接地保護(hù)系統(tǒng)安全講座第34頁(2)TT系統(tǒng)中保護(hù)接地功效所謂TT系統(tǒng)是指電源中性點(diǎn)直接接地，而設(shè)備外露可導(dǎo)電部分經(jīng)各自PE線（保護(hù)線）分別直接接地三相四線低壓供電系統(tǒng)。配圖2-7（P38）三、保護(hù)接地接零、接地保護(hù)系統(tǒng)安全講座第35頁接零、接地保護(hù)系統(tǒng)安全講座第36頁如圖所表示，電動(dòng)機(jī)外殼是接地，當(dāng)電動(dòng)機(jī)發(fā)生碰殼短路時(shí)，按所表示等值電路，能夠求得故障電流（Ix）為Ix=U/Rn+RERb/RE+Rb人體所承受電壓UB=UE=RERb÷RE+Rb×Ix普通情況下，RO和RE都不超出4Ω，如取人體電阻Rb=1700Ω，在380/220伏電網(wǎng)中，故障電流和加于人體電壓分別為三、保護(hù)接地接零、接地保護(hù)系統(tǒng)安全講座第37頁Ix=220÷〔4+（4×1700）÷（4+1700）〕=27.5（安）Ub=〔（4×1700）÷（4+1700）×27.5〕=110（伏）流過人體電流Ib=Ub÷Rb=110÷1700=65（毫安）由上述分析可知，電源中性點(diǎn)直接接地供電系統(tǒng)，設(shè)備金屬外殼接地后人體觸電電流顯著減小（上例由129毫安減小至65毫安），所以對(duì)減小觸電危險(xiǎn)是有一定作用。三、保護(hù)接地接零、接地保護(hù)系統(tǒng)安全講座第38頁不過，這個(gè)電流值依然大于安全電流，且故障電流只有27.5安，在大多數(shù)情況下，是不足以使電路過電流保護(hù)裝置（如熔斷器、自動(dòng)開關(guān)脫扣器等）動(dòng)作，電動(dòng)機(jī)外殼長時(shí)間帶電，這對(duì)人仍是很危險(xiǎn)，即使，在理論上是不難找到處理問題方法，如將接地電阻RE降至0.78Ω以下，就可將加于人體上電壓降至安全電壓36伏以下。但這么做將增大接地裝置費(fèi)用和工程難度。從技術(shù)經(jīng)濟(jì)角度來看，這么做是三、保護(hù)接地接零、接地保護(hù)系統(tǒng)安全講座第39頁不合理，所以，在電氣安全技術(shù)發(fā)展史上，人們?cè)鴮?duì)保護(hù)接地在中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)中應(yīng)用持否定態(tài)度。近年來，伴隨高靈敏漏電保護(hù)器推廣應(yīng)用，大大地放寬了對(duì)接地電阻值要求（如漏電保護(hù)器動(dòng)作電流為30mA，經(jīng)過公式計(jì)算，可救得RE＜1200Ω，普通取RE＜100Ω，這是很輕易滿足），保護(hù)接地作為保安辦法已被應(yīng)用于中性點(diǎn)直接接地三相四線制電網(wǎng)中，并被稱為TT系統(tǒng)。民用電和公用變壓器供電系統(tǒng)應(yīng)用這種保護(hù)方式。三、保護(hù)接地接零、接地保護(hù)系統(tǒng)安全講座第40頁TT系統(tǒng)與前述IT系統(tǒng)一樣，因?yàn)槠淙吭O(shè)備外露可導(dǎo)電部分都是經(jīng)各自PE線（保護(hù)線）分別直接接地，各臺(tái)設(shè)備PE線之間無電氣聯(lián)絡(luò)，也適于對(duì)數(shù)據(jù)處理，精密檢測(cè)等裝置供電。三、保護(hù)接地接零、接地保護(hù)系統(tǒng)安全講座第41頁三、保護(hù)接地電阻確實(shí)定保護(hù)接地工作原理也能夠認(rèn)為是并聯(lián)電路中小電阻（保護(hù)接地電阻RE）對(duì)大電阻（人體電阻Rb）強(qiáng)分流作用。所以，接地電阻數(shù)值對(duì)于保護(hù)效果是至關(guān)主要。該數(shù)值能夠依據(jù)電網(wǎng)可能接地故障電流和允許設(shè)備外露可導(dǎo)電部分最大對(duì)地電壓來確定。三、保護(hù)接地接零、接地保護(hù)系統(tǒng)安全講座第42頁(一)中性點(diǎn)接地380/220伏系統(tǒng)接地電阻值這種系統(tǒng)，電網(wǎng)對(duì)地電容不大，單相接地故障電流普通不超出10安，因?yàn)槿梭w接觸低壓電氣設(shè)備機(jī)會(huì)較多，允許設(shè)備外殼對(duì)地電壓可取為安全電壓36伏，則接地電阻三、保護(hù)接地接零、接地保護(hù)系統(tǒng)安全講座第43頁所以規(guī)程要求RE＜4Ω。當(dāng)變壓器容量在100千伏安以下，RE可放寬至小于10Ω。(二)中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地高壓系統(tǒng)接地電阻值在這類額定電壓在3-60千伏之間，接地電流普通不超出500安，稱為小接地短路電流系統(tǒng)。因?yàn)楦邏合到y(tǒng)接地電流已經(jīng)比較大，要把設(shè)備外露導(dǎo)電部分允許最大對(duì)地電壓限制在36伏以下，三、保護(hù)接地接零、接地保護(hù)系統(tǒng)安全講座第44頁勢(shì)必要求接地電阻降至很低，前面已指出此舉在技術(shù)經(jīng)濟(jì)上是不全理，在多數(shù)情況下甚至是不可能做到。所以，對(duì)這類系統(tǒng)，允許設(shè)備外露導(dǎo)電部分對(duì)地電壓可放寬至120伏或250伏，視高、低壓設(shè)備接地裝置是共用還是分開敷設(shè)而定。三、保護(hù)接地接零、接地保護(hù)系統(tǒng)安全講座第45頁1、高低壓設(shè)備共用一套接地裝置時(shí)，要求120RE≤(歐)IE2、高、低壓設(shè)備各有獨(dú)立接地裝置時(shí)，要求250RE≤(歐)IE三、保護(hù)接地接零、接地保護(hù)系統(tǒng)安全講座第46頁(三)中性點(diǎn)直接接地高壓系統(tǒng)接地電阻值我國要求電壓在110千伏及以上電網(wǎng)幾乎都是采取中性點(diǎn)直接接地方式運(yùn)行，其接地短路電流在500安以上，稱之為大接地短路電流系統(tǒng)。在這種系統(tǒng)中，因?yàn)榻拥囟搪冯娏髦狄呀?jīng)很大，實(shí)際上已無法用保護(hù)接地方法來限制碰殼設(shè)備對(duì)地電壓不超出某一安全范圍，而是靠繼電保護(hù)裝置快速切斷電源來保障安全。三、保護(hù)接地接零、接地保護(hù)系統(tǒng)安全講座第47頁在這類系統(tǒng)中設(shè)備外殼即使也接地，并要求接地電阻小于0.5歐，但接地意義與中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中保護(hù)接地有所不一樣，后者在于限制碰殼設(shè)備對(duì)地電壓，而前者在于促使繼電保護(hù)裝置可靠地動(dòng)作，以切斷電源方法去消除電弧接地過電壓。三、保護(hù)接地接零、接地保護(hù)系統(tǒng)安全講座第48頁四、其它保護(hù)接地形式上述保護(hù)接地都是指將電氣設(shè)備金屬外殼或金屬結(jié)構(gòu)與地作連接，意在預(yù)防或減小因?yàn)殡姎庠O(shè)備對(duì)地絕緣損壞而引發(fā)觸電危險(xiǎn)。不過，對(duì)于低壓側(cè)不接地電網(wǎng)，配電變壓器高、低繞組之間因絕緣擊穿而使低壓側(cè)電網(wǎng)電壓升高，即所謂高壓竄入低壓?jiǎn)栴}，亦應(yīng)引發(fā)足夠重視。三、保護(hù)接地接零、接地保護(hù)系統(tǒng)安全講座第49頁(一)減輕變壓器高壓竄入低壓所造成危險(xiǎn)方法是把變壓器低壓側(cè)經(jīng)擊穿保險(xiǎn)器JB接地。配圖三、保護(hù)接地接零、接地保護(hù)系統(tǒng)安全講座第50頁擊穿保險(xiǎn)器是由兩片銅制電極夾以帶孔云母片制成。正常情況下，云母片把低壓電網(wǎng)與大地隔離，電網(wǎng)按中性點(diǎn)不接地方式運(yùn)行。當(dāng)高壓竄入低壓時(shí)，保險(xiǎn)器被高壓擊穿(保險(xiǎn)器擊穿電壓僅數(shù)百伏)，使高壓電網(wǎng)形成單相接地電流，這時(shí)保護(hù)裝置將切斷高壓側(cè)電源或發(fā)出信號(hào)。只要接地電阻小于4歐，普通就可把低側(cè)對(duì)地電壓限制在120伏以下，從而減輕高壓竄入低壓時(shí)危險(xiǎn)。三、保護(hù)接地接零、接地保護(hù)系統(tǒng)安全講座第51頁(二)電流互感器、電壓互感器等也有高壓竄入低壓危險(xiǎn)。預(yù)防和減輕危險(xiǎn)方法是將低壓側(cè)(二次側(cè))繞組接地。三、保護(hù)接地接零、接地保護(hù)系統(tǒng)安全講座第52頁三、保護(hù)接零保護(hù)接零—是把電氣設(shè)備在正常情況下不帶電金屬部分與電網(wǎng)保護(hù)零線(中性線N)緊密地連接起來。一、保護(hù)接零原理—當(dāng)某相帶電部分碰連設(shè)備外殼(即外露可導(dǎo)電部分)時(shí)，經(jīng)過設(shè)備外殼形成該相對(duì)零線單相短路(即碰殼短路)，短路電流能促使線路上過電流保護(hù)裝置快速動(dòng)作，從而把故障部分?jǐn)嚅_電源，消除觸電危險(xiǎn)。接零、接地保護(hù)系統(tǒng)安全講座第53頁二、中性線N、保護(hù)線PE及保護(hù)零線PEN在三相四線電網(wǎng)中，應(yīng)該區(qū)分工作零線和保護(hù)零線。工作零線即中性線，通慣用N表示；保護(hù)零線即保護(hù)導(dǎo)體，通慣用PE表示；假如同一根線既是工作零線又是保護(hù)零線，則是用PEN表示。1、中性線N，其功效有：1)用來經(jīng)過單相負(fù)荷工作電流；三、保護(hù)接零接零、接地保護(hù)系統(tǒng)安全講座第54頁2)用來經(jīng)過三相電路中不平衡電流以及三次諧波電流；3)使不平衡負(fù)荷上電壓均等；4)當(dāng)設(shè)備金屬外殼與之相連之后，還能預(yù)防人體間接觸電。2、保護(hù)線PE以預(yù)防觸電為目標(biāo)而用來與設(shè)備或線路金屬外殼、接地母線、接地端子、接地極、接地金屬部件等作電氣連接導(dǎo)線或?qū)w，稱之為保護(hù)線。三、保護(hù)接零接零、接地保護(hù)系統(tǒng)安全講座第55頁保護(hù)線以PE表示，如IT系統(tǒng)和TT系統(tǒng)中設(shè)備金屬外殼與地之間連接便是。3、保護(hù)零線PEN當(dāng)零線N與保護(hù)線PE共為一體，同時(shí)含有零線與保護(hù)線兩種功效導(dǎo)線稱之為保護(hù)零線或保護(hù)中性線，以符號(hào)PEN表示。三、TN系統(tǒng)及其三種保護(hù)接零形式TN系統(tǒng)—電源系統(tǒng)有一點(diǎn)(通常是中性點(diǎn))接地，負(fù)載設(shè)備外露部分(如金屬外殼)經(jīng)過保護(hù)線連接到此接地點(diǎn)低壓配電系統(tǒng)，統(tǒng)稱為TN系統(tǒng)。三、保護(hù)接零接零、接地保護(hù)系統(tǒng)安全講座第56頁依據(jù)零線N和保護(hù)線PE不一樣安排方式，TN系統(tǒng)可分為三種形式：1、TN-C系統(tǒng)這種系統(tǒng)零線N和保護(hù)零線PEN，全部設(shè)備外露可導(dǎo)電部分均與保護(hù)零線PEN相連。在這種系統(tǒng)中，當(dāng)三相負(fù)荷不平衡或只有單相用電設(shè)備時(shí)，保護(hù)零線PEN中有電流經(jīng)過。三、保護(hù)接零接零、接地保護(hù)系統(tǒng)安全講座第57頁在普通情況下，如開關(guān)裝置和保護(hù)零線PEN截面選擇適當(dāng)，是能夠滿足供電可靠性和用電安全性要求。TN-C系統(tǒng)當(dāng)前在我國應(yīng)用得最為普遍。TN-C系統(tǒng)缺點(diǎn)是：如圖所表示，當(dāng)保護(hù)零線PEN斷線時(shí)，在斷線點(diǎn)P后設(shè)備機(jī)殼上，因?yàn)樨?fù)載中性線偏移，可能出現(xiàn)危險(xiǎn)電壓，更為嚴(yán)重是，假如斷線點(diǎn)后某一設(shè)備發(fā)生“碰殼”故障，開關(guān)保護(hù)裝置不會(huì)動(dòng)作，致使斷線點(diǎn)后全部采取保護(hù)接零設(shè)備外殼上都將長間帶有相電壓。三、保護(hù)接零接零、接地保護(hù)系統(tǒng)安全講座第58頁(二)TN-S系統(tǒng)這種系統(tǒng)零線N和保護(hù)線PE是分開設(shè)置，全部設(shè)備外露可導(dǎo)電部分只與公共保護(hù)線PE相連。在TN-S系統(tǒng)中，零線N作用僅僅是用來經(jīng)過單相負(fù)載電流，三相不平衡電流，幫稱為工作零線。對(duì)觸電起保護(hù)作用是保護(hù)線PE，故對(duì)其有保護(hù)零線之稱。三、保護(hù)接零接零、接地保護(hù)系統(tǒng)安全講座第59頁顯然，因?yàn)榱憔€N和保護(hù)PE功效不一樣，作用各異，所以自電源中性點(diǎn)后，零線N與保護(hù)線PE之間以及對(duì)地之間均須加以絕緣。TN-S系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)是：1、一旦零線N斷線，只影響用電設(shè)備不能正常工作，而不會(huì)造成在斷線點(diǎn)后設(shè)備外殼上出現(xiàn)危險(xiǎn)電壓。2、即使負(fù)荷電流在零線上產(chǎn)生較大電位差與保護(hù)線相連設(shè)備外殼上仍能保持零電位而不至于出現(xiàn)危險(xiǎn)電壓。三、保護(hù)接零接零、接地保護(hù)系統(tǒng)安全講座第60頁3、因?yàn)楸Ｗo(hù)線PE在正常情況下沒有電流經(jīng)過，所以用電設(shè)備之間不會(huì)產(chǎn)生電磁干擾，這種系統(tǒng)適于對(duì)數(shù)據(jù)處理，精密檢測(cè)裝置供電。TN-S系統(tǒng)消耗導(dǎo)電材料較多，投資較大，但因?yàn)橛猩鲜鰞?yōu)點(diǎn)，適宜于環(huán)境條件較差，對(duì)安全可靠性要求較高及設(shè)備對(duì)電磁干擾要求較嚴(yán)場(chǎng)所。三、保護(hù)接零接零、接地保護(hù)系統(tǒng)安全講座第61頁(三)TN-C-S系統(tǒng)這種系統(tǒng)前邊為TN-C系統(tǒng)(即零線N和保護(hù)線PE是合一)，后邊是TN-S系統(tǒng)(即零線N和保護(hù)線PE是分開，分開后不允許再合并)。所以，這種系統(tǒng)兼有TN-C系統(tǒng)和TN-S系統(tǒng)特點(diǎn)，保護(hù)性能介于二者之間。慣用應(yīng)用于配電系統(tǒng)末端環(huán)境條件較差或有數(shù)據(jù)處理等設(shè)備場(chǎng)所。三、保護(hù)接零接零、接地保護(hù)系統(tǒng)安全講座第62頁四、保護(hù)線PE或保護(hù)零線PEN重復(fù)接地所謂重復(fù)接地就是在TN系統(tǒng)中，除在電源中性點(diǎn)進(jìn)行工作接地外，還在一定處所把保護(hù)線PE或保護(hù)零線PEN再行接地，如圖所表示重復(fù)接地對(duì)于確保保護(hù)零線PEN有效性含有主要意義。三、保護(hù)接零接零、接地保護(hù)系統(tǒng)安全講座第63頁(一)重復(fù)接地作用1、在保護(hù)線PE或保護(hù)零線PEN完整時(shí)：重復(fù)接地能夠降低碰殼故障時(shí)全部被保護(hù)設(shè)備外露可導(dǎo)電部分對(duì)地電壓。2、在保護(hù)線PE或保護(hù)零線PEN斷線情況下：重復(fù)接地能夠降低斷線點(diǎn)后面碰殼故障時(shí)保護(hù)線PE或保護(hù)零線PEN對(duì)地電壓。3、重復(fù)接地還能夠降低電網(wǎng)一相接地故障時(shí)，非故障相對(duì)地電壓。三、保護(hù)接零接零、接地保護(hù)系統(tǒng)安全講座第64頁4、重復(fù)接地其它作用因?yàn)楸Ｗo(hù)線PE和保護(hù)零線PEN重復(fù)接地電阻與電源工作接地電阻并聯(lián)結(jié)果，起到了等效降低工作接地電阻作用，由此可推論出重復(fù)接地另一些作用。如能夠降低高壓竄入低壓網(wǎng)絡(luò)時(shí)低壓網(wǎng)絡(luò)對(duì)地電壓；能夠降低三相負(fù)荷不平衡時(shí)零線對(duì)地電壓；在零線斷線時(shí)，在一定程度上起平衡各相電壓作用。三、保護(hù)接零接零、接地保護(hù)系統(tǒng)安全講座第65頁另外，重復(fù)接地還能增加單相接地短路電流，加速了線路保護(hù)裝置動(dòng)作，從而縮短事故待續(xù)時(shí)間。架空線路重復(fù)接地對(duì)雷電流有分流作用，有利于改進(jìn)防雷性能。(二)電氣規(guī)程對(duì)重復(fù)接地裝置相關(guān)要求：1、必須設(shè)置重復(fù)接地處所TN系統(tǒng)保護(hù)線PE保護(hù)零線PEN必須在以下處所重復(fù)接地三、保護(hù)接零接零、接地保護(hù)系統(tǒng)安全講座第66頁①戶外架空線路干線和長度超出200米分支線終端及沿線每1公里處；②電纜或架空線在引入車間或大型建筑物處；③以金屬外皮作為保護(hù)線低壓電纜；④同桿架設(shè)高、低壓架空線路共同敷設(shè)段兩端。三、保護(hù)接零接零、接地保護(hù)系統(tǒng)安全講座第67頁2、對(duì)重復(fù)接地電阻要求：當(dāng)工作接地電阻小于4Ω時(shí)，每一重復(fù)接地裝置重復(fù)接地電阻不應(yīng)大于10Ω；在工作接地電阻允許小于10Ω場(chǎng)所，每一重復(fù)接地接地電阻不應(yīng)大于30Ω，但重復(fù)接地點(diǎn)不得小于二處。重復(fù)接地能夠從保護(hù)線PE或保護(hù)零線PEN引接，也能夠從保護(hù)零設(shè)備外殼引接。三、保護(hù)接零接零、接地保護(hù)系統(tǒng)安全講座第68頁五、采取保護(hù)接零注意事項(xiàng)(一)在由同一臺(tái)變壓器供電系統(tǒng)中，不應(yīng)有一部分設(shè)備保護(hù)接零而另一部分設(shè)備保護(hù)接地(即同一系統(tǒng)中，不應(yīng)保護(hù)接地和保護(hù)接零混用)。如圖所表示，在保護(hù)接地和保護(hù)接零混用情況下：當(dāng)采取保護(hù)接地電動(dòng)機(jī)發(fā)生碰殼故障時(shí)，若故障電流受阻抗RO+RE限制，其數(shù)值不足以使開關(guān)保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)，碰殼設(shè)備外殼對(duì)地電壓：三、保護(hù)接零接零、接地保護(hù)系統(tǒng)安全講座第69頁U220Ub2=——RO=——×4=110(伏)

RO+RE4+4保護(hù)零線PEN對(duì)地電壓U220UPEN=——=RE=——×4=110(伏)

RO+RE4+4也就是說,不采取保護(hù)接地電動(dòng)機(jī)外殼帶有危險(xiǎn)電壓,而且全部接零正常設(shè)備外殼全部都帶有危險(xiǎn)電壓,在線路保護(hù)裝置未動(dòng)作情況下,設(shè)備外殼將長時(shí)間帶電,反而擴(kuò)大了觸電危險(xiǎn)范圍。三、保護(hù)接零接零、接地保護(hù)系統(tǒng)安全講座第70頁所以，除非采取保護(hù)接地設(shè)備裝設(shè)有能確保自動(dòng)快速地切除碰殼故障繼電保護(hù)裝置，在同一臺(tái)變壓器供電系統(tǒng)中是不允許將保護(hù)接地和保護(hù)接零混用。假如把保護(hù)接地電動(dòng)機(jī)（M2）也同時(shí)接零，這么做則是允許，因?yàn)榇藭r(shí)電源工作接地電阻RE變成了重復(fù)接地，這對(duì)于安全是不益無害。三、保護(hù)接零接零、接地保護(hù)系統(tǒng)安全講座第71頁（二）、采取保護(hù)接零系統(tǒng)，其工接地裝置必須可靠，接地電阻值必須符合要求。因?yàn)榧偃绻ぷ鹘拥鼗芈窋嚅_，這相當(dāng)于在中性點(diǎn)不接地三相四線制系統(tǒng)中采取保護(hù)接零花（如圖2-19），其后果除了當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，保護(hù)裝置不會(huì)動(dòng)作，零線及全部保護(hù)接零設(shè)備外殼都將帶上危險(xiǎn)電壓外，電網(wǎng)非故障相對(duì)地電壓亦將升高（最大可達(dá)線電壓值）。三、保護(hù)接零接零、接地保護(hù)系統(tǒng)安全講座第72頁后者也增加了不安全原因：一是觸電危險(xiǎn)增加；二是可能造成兩相接地短路；另外，工作接地回路斷開，還將使高壓竄入低壓時(shí)失去防護(hù)。工作接地電阻值也必須確保在要求范圍內(nèi)（普通要求小于4歐）。假如接地不良或電阻值過大，除了會(huì)使電網(wǎng)發(fā)生單相接地故障時(shí)。如圖2-20：三、保護(hù)接零接零、接地保護(hù)系統(tǒng)安全講座第73頁非故障相電壓過高及增加高壓竄入低壓危險(xiǎn)外，設(shè)備發(fā)生碰殼故障時(shí)，開關(guān)保護(hù)裝置還可能因接地短路電流受限制而拒絕動(dòng)作，使全部保護(hù)接零設(shè)備外殼長時(shí)間帶上危險(xiǎn)電壓。所以，必須加強(qiáng)對(duì)工作接地裝置維護(hù)、檢驗(yàn)以確保其完整性。三、保護(hù)接零接零、接地保護(hù)系統(tǒng)安全講座第74頁（三）、保護(hù)接零必須有靈敏可靠短路保護(hù)裝置配合。因?yàn)楸Ｗo(hù)接零保安原理是借助保護(hù)線PE將磁殼故障電流擴(kuò)大為短路電流，從而迫使線路短路保護(hù)裝置快速動(dòng)作而切斷電源。低壓線路保護(hù)裝置通常是熔斷器和自動(dòng)開關(guān)，接零保護(hù)有效性在于能否快速使熔斷或使自動(dòng)跳閘，從而使觸電者盡快脫離電源。線路保障裝置能否快速動(dòng)作主要取決于接地短路電流大小和保護(hù)裝置動(dòng)作電流大小。三、保護(hù)接零接零、接地保護(hù)系統(tǒng)安全講座第75頁規(guī)程要求單相短路電流IK大于熔斷器熔件額電流4倍（熔斷時(shí)間小于10-15秒），大于自動(dòng)開關(guān)瞬時(shí)（動(dòng)作時(shí)間不超出0.1秒）或短延時(shí)（動(dòng)作時(shí)間不超出0.1-0.4秒）脫扣器整定電流1.5倍。三、保護(hù)接零接零、接地保護(hù)系統(tǒng)安全講座第76頁六、對(duì)保護(hù)線PE或保護(hù)零線零截面積要求（一）保護(hù)接零系統(tǒng)對(duì)相零回路阻抗要求：（1）相零回路阻抗對(duì)保護(hù)接零有效性含有十分主要意義。如保護(hù)線PE或保護(hù)零線PEN截面過小，使相零回路阻抗過大，短路電流不足以使保護(hù)裝置快速動(dòng)作，這么將會(huì)使碰殼故障時(shí)保護(hù)線PE或保護(hù)零線PEN對(duì)地電壓連續(xù)過高，保護(hù)零作用也就失效。三、保護(hù)接零接零、接地保護(hù)系統(tǒng)安全講座第77頁所以，保護(hù)線PE或保護(hù)零線PEN截面應(yīng)盡可能大些，以減小相零回路阻抗。（2）經(jīng)過保護(hù)零PEN電流在TN-C系統(tǒng)中，當(dāng)三相負(fù)荷不平衡或只有單相用電設(shè)備時(shí)，保護(hù)零線PEN將有電流經(jīng)過，這種情況，保護(hù)零線PEN截面應(yīng)滿足截流量要求。普通要求TN系統(tǒng)保護(hù)線PE或保護(hù)零線PEN截面額定電流不應(yīng)小于相線截面額定電流二分之一。接零、接地保護(hù)系統(tǒng)安全講座第78頁（3）機(jī)械強(qiáng)變?yōu)榱祟A(yù)防零線斷線危險(xiǎn)，保護(hù)線PE或PEN必須含有足夠機(jī)械強(qiáng)度。（二）、保護(hù)線PE或保護(hù)零線PEN連接要求設(shè)備與保護(hù)線PE或保護(hù)零線PEN之間連接應(yīng)牢靠可靠，接觸良好。與設(shè)備外殼連接應(yīng)接在專用接地螺栓上，還應(yīng)加上彈簧墊圈預(yù)防螺母松脫。銅質(zhì)線本身之間連接要采取焊接。三、保護(hù)接零接零、接地保護(hù)系統(tǒng)安全講座第79頁采取自然接地體（如行車軌道、電線管）作為保護(hù)或保護(hù)零線時(shí)，對(duì)連接不可靠地方要另加跨接線。應(yīng)敷設(shè)在不易碰觸損傷或脫落地方，跨越通道時(shí)必須有妥善防護(hù)。在有腐蝕性物質(zhì)環(huán)境中，裸導(dǎo)體線表面要刷上防腐涂料。平時(shí)加強(qiáng)維護(hù)和檢驗(yàn)。尤其要注意檢驗(yàn)暫時(shí)用電設(shè)備、斷線或松脫。必須強(qiáng)調(diào)指出是，全部電氣設(shè)備保護(hù)線PE或保護(hù)零線PEN以并聯(lián)方式接在零干線上，禁止串聯(lián)。三、保護(hù)接零接零、接地保護(hù)系統(tǒng)安全講座第80頁（三）禁止在保護(hù)線PE或保護(hù)零線PEN上安裝熔斷器或單獨(dú)斷流開關(guān)。（四）有保護(hù)接零要求單相移動(dòng)式用電設(shè)備，應(yīng)使用三孔插座供電。三、保護(hù)接零接零、接地保護(hù)系統(tǒng)安全講座第81頁四、人工接地裝置施工（一）人工接地體制作人工接地體按其埋設(shè)方式不一樣有垂直接地體和水平接地體兩種。接地體多采取型鋼制成，其截面應(yīng)滿足熱穩(wěn)定和機(jī)械強(qiáng)度要求。（二）人工接地體敷設(shè)接地體采取垂直敷設(shè)