接地保护器

接地保护器（精选12篇）

接地保护器 篇1

如今社会日趋进步, 在人们的生活及生产中, 电器设备的使用日益增多, 而触电事故也在随之增多, 因此, 漏电保护器的地位更加重要。我国要加强在中小型民用建筑中对漏电保护器的重视, 以适当客户安全用电, 避免接地对客户做成的危害。

1 漏电保护器的概述

1.1 漏电保护器的构成

漏电保偶护器主要由以下四部件构成: (1) 检测元件。一般情况下, 检测元件也被称为零序电流互感器, 其主要功能是转换触电或剩余电流信号, 即若检测出触电或剩余电流信号时, 要将其转换成功率信号或者电压, 以便中间放大环节的接收, 然后传递至中间放大环节。 (2) 中间放大环节。该部件的主要功能为放大电流信号, 即将检测元件传送的微弱剩余电流信号进行放大, 以使信号能对操作机构产生触发作用。根据放大部件的不同, 组成的漏电保护器也将不同, 如若放大部件为电子设备时, 则组成电子式保护器;而若放大部件为机械设备时, 则组成电磁式保护器。 (3) 操作执行机构。该部件也被称为主开关, 也是跳闸部件, 主要功能为使被保护的电路与电网断开, 即中间放大环节将信号传至操作执行机构时, 该信号将触发主开关使其产生跳闸动作, 主开关将有闭合状态变换为断开状态, 进而使电源切断, 对电路进行保护。 (4) 实验装置。该部件主要由电阻及试验按钮构成, 其主要功能为对漏电保护器进行检验, 即检验其是否工作正常, 检验其机构的可靠性及灵敏性。实验装置的工作原理为按下试验按钮时, 将有故障信号产生, 该信号具有一定的值数能够触发保护动作, 而该信号是由人为产生的[1]。

1.2 漏电保护器的用途

漏电保护器拥有灵敏的动作、迅速的反应, 可快速切断, 可用于对直接接触的保护, 也可对间接接触的保护, 既确保了人身安全, 又保护了设备。此外, 还可以防范火灾的发生[2]。主要作用有以下几点: (1) 对直接接触的保护。若人直接碰到高压的电器或线路, 漏电保护器则会快速将电路切断, 通常只会用0.1s。在0.1s内, 220V对人体的电击能力为22m A·s, 而按照规定, 电击能力超过30m A·s时, 才会对人体产生危害。因此, 漏电保护器保证了用户安全, 避免生命危险。 (2) 对间接接触的保护。接地系统是TN-S或者TN-C-S的情况下, 若没有漏电保护器, 则在出现接地事故时, 装置的表壳会产生一种电压, 这种电压将对人体产生危害;而若有漏电保护器, 则即使有接地事故的现象出现, 漏电保护器会立刻把电源回路切断, 防止设备外壳所产生的接触电压危害人类。此外, 接地故障发生时, 主要由漏电保护器对故障线路进行切断, 此时, 设备外壳产生的接触电压将会变得较低, 极大提升了对人身安全的保护力度。 (3) 监督了配电线路的绝缘性。若电器装置或线路的外壳或绝缘部分出现问题, 将产生漏电电流。漏电保护器中设有固定的电流值, 而漏电的电流超出固定值, 漏电保护器会立刻将电源回路切断, 即在人接触危险之前, 线路已被切断, 进而使火灾或触电死亡等事故得以避免。

2 漏电保护器配置原理

2.1 漏电保护器的作用机理

漏电保护器的构成元件有互感器、灭弧装置、触头系统、零序电流脱扣器, 还有外壳。位于低压断路器里的元件———脱扣器主要用途为接收信号, 其可以对保持机构进行释放, 从而达到打开及闭合开关电器的目的。电网运行正常时, 漏电保护器会闭合动静触头, 该触头固定于锁扣上, 与此同时, 牵引杆被锁扣扣住, 断路器则处于合闸状态;若运行为非正常状态或者低压断路器控制范围内的线路发生损坏, 电磁脱扣器将会产生电磁力, 这些电磁力足以吸合衔铁, 借助杠杆将锁扣和打钩分开, 反作用力弹簧将对锁口产生作用, 从而将位于断路器上的主触头进行分闸, 使得电路切断;若线路里的电流超出载荷, 则金属片会受过载电流的影响, 而向上弯曲, 借助杠杆使锁扣和打钩分开, 锁扣受到反作用力弹簧的作用, 使得断路器的主触头出现分闸, 进而使线路切断, 以此保护低压电器装置。

2.2 三级漏电保护器的配置原理

按照设备供电形式的不同, 漏电保护器的选取也大不一样, 主要有以下分类:用电设备为交流220V时, 选取单级二线或者两级漏电保护器;若供电形式为380V三相三线时, 三级漏电保护器较为合适;若为三相四线的供电方式时, 选取三级四线漏电保护器[3]。

通常三级保护器是按以下流程进行安装: (1) 第一级要于配电箱处安装; (2) 第二级要于支路及分路中进行安装, 最后一级于各个家庭及办公楼中进行安装。三重保护不仅提高了对设备保护, 更加提高了对用户安全的保护。

3 多点接地的概述

电网系统中性点接地有以下几种形式:不接地的形式、直接接地形式、谐振接地形式、电阻电抗接地形式以及多点接地形式。其中多点接地主要是由三相负载及单相负载来提供电力, 目前应用较广泛。在多点接地系统中, 一般由变压器、三级自动转换开关、零序接地故障保护装置、发动机等部分构成。多点接地使中性点接地更牢固, 接地的电阻为非零值, 因此, 中性点不会产生很大的漂移, 进而即使有一相产生对地故障, 其余两相电压没有故障的情况, 是不会受到很大的影响。尽管接地发生故障处有很大的电流, 然而, 多数的故障电流主要经由中性线流入源头, 进而可靠近的电压以及接触电压均没有超出范围。

4 多点接地对漏电保护器的影响及防范措施

多点接地拥有供电成本低、保护简单等优点, 然而, 多点接地也有较大缺点, 即若发生接地故障, 则必须将电路切断。多点接地也会带来很多问题: (1) 发生接地故障时, 由于多点接地中的线路较多, 因此零序接地故障保护装置并不能将所有的接地故障电流都检测到[4]; (2) 若多点接地中出现不平衡负载的现象, 尽管接地故障没有出现, 没有出现接地故障电流, 然而不平衡电流也会对保护装置产生影响, 不平衡电流达到特定值的话, 保护装置可能将发生误操作[5]。上述分析可知, 多点接地对漏电保护器产生极大的影响, 多点接地系统本身具有多条线路, 而漏电保护器并不能对所有线路做到完全监测, 进而极大程度地降低了保护器灵敏度, 最终将给人身安全带来很大的危害, 影响用户安全用电。

对于多点接地对客户用电安全的危害及对漏电保护器的影响, 可采用以下防范措施:第一种方法可以使用联结变压器。该方法可确保保护装置不受不平衡电流的影响, 可也使其监测所有的接地故障电流, 进而提升漏电保护器的精确性。第二种方法为使用四极转换开关。该方法可使接地故障电流通过的线路减少, 从而有利于保护装置的检测, 不会出现漏检的现象, 增强了漏电保护器的灵敏度。最后一种方法还可加入中性线接触器的使用, 主要是将其构架于三极自动转换开关处。该方法可保证接地电流不会流入中性线, 且还可以避免不平衡电流的任何影响, 最终确保漏电保护器的可靠运行。

5 结论

漏电保护器有效地保障了电力系统的安全, 也有效地保护各种电器设备, 同时也确保了用户安全用电, 因此, 不但要加强对漏电保护器的安装以及配置方面的研究, 而且还要对多点接地带来的危害加强防范, 如此才能确保漏电保护器的可靠性, 使触电事故得以减少, 使人民用电安全。

参考文献

[1]陈年春.漏电保护器误动与拒动原因的分析[J].大众用电, 2014 (4) :34.

[2]石成柱.变电站漏电保护器误动原因分析及对策[J].科技创新导报, 2012, 16:98.

[3]王端峰, 孙自富.浅析三级漏电保护器选型与配置[J].企业改革与管理, 2014 (6) :135.

[4]杜旭红.TN-C-S系统中线路故障时漏电保护器的工作分析[J].煤炭技术, 2015, 02:235~237.

[5]姜宝琪.多点接地面临的问题及解决方法[J].电世界, 2014 (5) :52~53.

接地保护器 篇2

使电工设备的金属外壳接地的措施。可防止在绝缘损坏或意外情况下金属外壳带电时强电流通过人体，以保证人身安全。

应用原理举例：

如果家用电器未采用接地保护，当某一部分的绝缘损坏或某一相线碰及外壳时，家用电器的外壳将带电，人体万一触及到该绝缘损坏的电器设备外壳(构架)时，就会有触电的危险。相反，若将电器设备做了接地保护，则出现 单相接地短路或漏电故障时会在线路中产生较大的短路电流或漏电电流，从而使上级保护器件(断路器或漏电断路器)动作脱扣，自动切断故障线路电源，以便及时进行检查维修。这样就避免了电器设备 漏电状态运行对人身(或设备)构成的威胁。

扩展阅读

保护接零

简称接零，就是将电气设备正常情况下不带电的金属外壳，用导线与供电系统的零线(指零干线或专用保护接零线)进行可靠连接，以达到保护人身安全、防止触电事故发生的目的。保护接零用于380/220V三相四线制中性点接地的供电系统。

有了保护接零，当设备外壳带电时，故障电流就由相线流经外壳到零线，再回到变压器的中性点。由于故障回路的电阻、电抗很小，所以故障电流很大，强大的电流能把闸刀开关内的熔丝或熔断器上的熔丝熔断，切断电源，从而就可避免人体遭受触电的危险。

保护接零应由单位统一施工，在零干线上统一引入专用的保护接零线至每个开关柜(箱)及用户。

现在提倡的三相五线制供电(即三根相线、一根中性线N-工作零线和一根保护零线PE)，对用户来说十分安全。如果在每户的电能表后接一只漏电保护器及在进户处采取重复接地措施，则能有效地防止触电事故的发生。若采用等电位联结，则可不必重复接地。

必须指出，在由同一台配电变压器供电的低压供电系统中，应采取同一种保护方式，即要么全部采用保护接地，要么全部采用保护接零，而不应同时采取保护接地与保护接零这两种不同的保护方式。

如果在同一台变压器供电的系统中，一部分电气设备或家用电器的外壳采用保护接地，另一部分电气设备或家用电器的外壳采用保护接零，则当采用接地的设备或电器发生碰壳故障时，故障电流便经过外壳流到接地装置入地，又从大地经变压器中性点的工作接地装置返回变压器低压侧中性点。故障电流经过两处的接地电阻后，零线上的电位便升高，有可能升高到危险的电压值。这时当人体触及正常保护接零的电气设备或家用电器的外壳时，也会造成触电事故。

接地保护器 篇3

1、施工临时用电接零、接地主要问题

为了防止意外带电体上的触电事故，施工现场必须根据不同情况采取保护措施，保护接地和保护接零是防止电气设备意外带电造成触电事故的基本技术措施。由于个别现场管理人员对保护接地、保护接零概念模糊、做法不清，以致接地、接零保护出现诸多违规现象，主要表现为接零保护不到位、不完善，接地保护滥用和错用，尤其是用保护接地代替保护接零，极大地危害用电安全。

2、保护接地、保护接零等措施的概念与作用

在施工现场临时用电系统中，保护接地、保护接零和重复接地等安全技术措施的保护作用是大不相同的。

工作接地是在TT或TN供电系统中，将变压器中性点直接接地，接地电阻应小于4Ω，工作接地中以起到稳定系统电压，防止高压侧电源直流窜入低压侧，避免造成低压系统的电气设备被摧毁不能正常工作的作用。一般施工现场管理人员不易接触工作接地，在施工用电管理中，工作接地只作一般检查。重复接地可以起到保护零线断线后的补充保护作用，也可以降低漏电设备的对地电阻和缩短故障持续时间。在一个施工现场供电系统中，重复接地的设置不少于二处，分别是供电线路的始端、中端和末端，在设备比较集中或高大设备处应多做一组重复接地。

保护接地是将电气设备的金属外壳与大地相连接，接地电阻应小于4Ω，其作用是可以保护人体接触漏电电气时的安全，防止发生触电事故。

保护接零是将电气设备外壳与电网的零线连接（在TN系统中，与专用保护零线相连接），其原理是将电气设备的碰壳故障改变成单相短路故障，由于单相短路电流很大，所以能迅速切断保险或自动负荷开关跳闸，使设备与电源脱离，达到避免发生触电的目的，这里面，保护切断能否与保护接零配合相当关键。

3、保护接地保护接零配合的比较

3.1在TT系统中，保护接地的有效性分析

一般情况下，在TT系统中，变压器中性点工作接地电阻和保护接地电阻都不超过4Ω，如取人体电阻1700Ω，在380-220V电网中，当相线发生碰壳短路时，计算出故障电流为27.5A，加于人体的电压达到110V，流过人休的电流达到65mA。这个流过人体的触电电流仍然大于安全电流，而且故障电源只有27.5A，在用电设备大于1.5KW时，不足以使电路的过流装置（如熔断器、自动开关的脱扣器等）快速动作，电动机外壳将长时间带电，这对人体是很危险的。虽然在理论上不难找到解决问题的办法，如将保护接地电阻降到0.78Ω以下，就可将加于人体上的电压降到安全电压36V以下，但这样做将大大增加接地装置的费用和难度。

3.2保护接零的有效性分析

在用电设备采用了中性点直接接地的低压配电系统中，采用保护接零后，当用电设备发生碰壳故障时，用电设备的金属外壳将相线与零线直接连通，单相接地故障变成为单相短路，因为零线阻抗很小，短路电流可达到用电设备额定电流的几倍甚至几十倍，这样大的短路电流通常中可使安装于线路上的熔断器或其他电流保护装置迅速动作，从而切断电源。但是，碰壳故障瞬间，加载到人体上的电压达到140多伏，显然，这个电压数值对人体仍是危险的，所以保护接零的有效性在于线路和短路保护装置能否在"碰壳"短路故障发生后灵敏地动作，迅速切断电源。

3.3 保护接地与保护接零做法的经济比较

采用保护接地的TT供电系统时，要求保护接地电阻小于4Ω，也就是每台设备都要求一定数量的钢材打入地下，费工费材料，而采用保护接零的TN供电系统时，敷设的零线可以多次周转使用，省工、省料，故接零保护从经济上都是合理的。在用电设备相当分散的特殊供电系统中，采用TT供电（保护接地）可减少一条供电线路，节约开支，这也有它的合理性，不过，在建筑施工工地，要强制执行具有专用保护零线的TN-S供电系统（三相五线制）。

3.4 保护接地与保护接零混接的电气碰壳故障分析

在同一系统中，保护接地与保护接零不能混用，即一部分设备采用保护接零，而另一部分设备保护接地。通过计算可知，采用这种混接方式后，不仅采用保护接地的碰壳设备外壳有110V危险电压，在线路保护装置未动作的情况下，设备外壳将长时间带电，这反而扩大了解电危险范围。

4、结语

从以上分析可知，保护接零和保护接地均为施工供电系统二个重要的安全技术措施，两者也有明显的差异，必须严格区分：

（1）在变压器中性点接地的供电系统中，采用保护接零较保护接地有更大的安全性和更好的经济性，故施工临时用电供电系统中，必须严格采用保护接零的TN-S供电系统而不应采用保护接地的TT供电系统。

（2）在施工现场，严禁部分设备采用保护接地来代替保护接零，造成保护接地和保护接零混接、错接；如果在用电设备进行了保护接零后，该设备再进行接地，这种做法相当于重复接地，其必要性视具体情况来定。

（3）保护接零必须有灵敏可靠的短路保护装置来配合，因此，熔断器严禁用铜丝等金属材料来代替符合规定的金属熔丝，否则保护接零将失去保护作用。

电梯接地保护综述 篇4

1 接地保护

在电梯系统中,采用《交流电气装置的接地》(DL T621-1997)中的4.1条规定,即电气装置和设施的下列金属部分,均应接地[2],包括:(1)电机、变压器和高压电器等的底座和外壳;(2)电气设备传动装置;(3)互感器的二次绕组;(4)发电机中性点柜外壳、发电机出线柜和封闭母线的外壳等;(5)气体绝缘全封闭组合电器(GIS)的接地端子;(6)配电、控制、保护用的屏(柜、箱)及操作台等的金属框架[3]。由此可见,电梯接地必须符合标准规定,在检验检测过程中必须充分重视这些位置的电气接地保护。

目前,通常把在故障情况下可能出现危险的对地电压的可导电部分通过导体同大地紧密连接起来,这称作保护接地,接地体和接地线总称为接地装置。如果电器设备的金属外壳不接地,则当电器设备一相绝缘损坏时,其金属外壳就存在相电压,人体一旦接触,电流就会通过人体流入大地,当人体通过一定时间的电流后,就会造成触电事故,严重者可能导致死亡。

2 接地系统类型

《交流电气装置的接地》规定:电气系统的接地类型代号中,第一个字母表示电气系统的对地关系,其中T表示一点直接接地;第二个字母表示电气装置的外露导电部分的对地关系,其中N表示外露导电部分与低压系统的接地点直接电气连接(在交流系统中,接地点通常就是中性点),T表示外露导电部分对地直接电气连接,与低压系统的任何接地点无关;如果后面还有字母时,字母表示中性线与保护线的组合,S表示中性线和保护线是分开的,C表示中性线和保护线是合一的(PEN线)。目前我国采用的电梯供电系统绝大多数为中性点直接接地的低压系统,即TN系统(包括TN-C系统、TN-S和TN-C-S系统)。以下介绍三种电梯电气系统中常用的TN系统类型[4]。

2.1 TN-C系统

TN-C系统就是常说的三相四线制系统,由三根相线(A、B、C)、一根中线(N)组成,一般用于保护要求不高的场所。将电气设备外露可导电部分与N线相接,当发生设备外露可导电部分带电时,构成故障回路,短路保护器动作,断开供电。TN-C中整个系统的中性线与保护线是合一的,这里需注意的是:在三相不平衡和只有单相用电电器工作时,N线中会有电流流过,对地呈现一定的电压,使得设备外壳带电。

2.2 TN-S系统

TN-S系统就是常说的三相五线制系统,由三根相线(A、B、C)、一根中线(N)和一根保护线(PE)组成(如图1所示),电气设备外露可导电部分与PE线相接,由于PE线是专用的保护线,正常运行时PE线没有电流。TN-S中整个系统的中性线与保护线是分开的,因此,该系统较以上两种方式安全可靠。

2.3 TN-C-S系统

由于我国供电大部分是TN-C系统,在《电梯监督检验规程》中规定:“进入机房起中性线N与保护线(PE)应始终分开”[1]。故此采取TN-C-S系统,即在TN-C系统进入电梯机房后,将零线分成N线和PE线,如图2所示。N线供电梯的单相用电设备用,PE线连接所有电气设备的外露导电部分。TN-C-S系统中有一部分中性线与保护线是合一的。

实际检验过程中,检查是否采用了符合规定的供电系统,通常采取的检验方法是:(1)断开主电源,用验电笔确认断电后在进线端断开零线;(2)将万用表归零后,测量进线端的零线(N)与地线(PE)是否连通;(3)用万用表测量出线端的零线(N)与地线(PE)是否连通。判断方法在于:如果进线端连通,出线端分开,则说明采用了TN-C-S系统。

3 接地的作用

接地装置在安全方面占有很重的地位,它的作用体现在以下两个方面。

(1)防止触电。电气设备通过接地装置接地后,使电气设备的电位接近地电位。电梯的接地电阻越大,发生故障时人触电的危险性也越大。因此,如果不设置接地装置或者接地装置接触不良导致接地电阻过大,漏电时电梯设备外壳电压就和相线对地电压相同,对电梯维保人员、检验人员、管理人员和使用人员的威胁就越大。

(2)保护电梯电气系统的正常运行。电动机三相线的中线点经常要求良好接地,且接地电阻要求很小,其目的就是使电动机的中性点与地之间的相位接近于零。电梯配电系统无法避免相线碰壳或相线断裂后碰地,如果中性点对地绝缘,会使其它两相的对地电压升高到倍的相电压,容易使电气设备烧坏[5],而中性点接地的系统,即使一相与地短路,另外两相仍然接近相电压,故其它两相的电气设备不会损坏。

4 检验中的问题及其解释

4.1 未统一接保护线PE

按照《交流电气装置的接地》(DL/T621-1997)的规定,符合标准第4条规定的电气装置和设施的金属部分,均应接地。在检验工作过程中,尤其是在新装电梯验收检验时,发现很多电梯由于受现场供电条件的限制而采用临时供电,它们进入机房后零地不分开(如图3所示)。有的当保护线接到配电柜后,某些部件如曳引机、轿厢、层门、限速器等未全部接保护线,只将其中部分连接到保护线。还有些情况是有的接保护线有的接零线,这些都是不符合标准规定的。

4.2 采用串接保护

《交流电气装置的接地》(DL/T621-1997)中规定,电气设备每个接地部分应以单独的接地线与接地母线相连接,严禁在一个接地线中串接几个需要接地的部分。检验中经常发现,有些电梯安装单位将曳引机、限速器、层门等易于意外带电的外壳串联后,再接到配电柜的保护线端子上,这是错误接法,如图4、图5所示。这是因为如果其中某个部件的保护线断开,则后面所有部件均失去接地保护,造成很大安全隐患。按规定,机房内各个独立的电气设备都应直接接到配电柜的接地端子上(也就是保护线PE)。由于高层电梯层门数太多,如按规范要求,每个层站都用一根导线与配电柜的接地端子相连,在实际中往往无法按要求接线。但是,所有设备的保护线应当至少分别直接接于保护线干线。

4.3 连接不可靠

《交流电气装置的接地》(DL/T621-1997)规定:接地线与电气设备的连接,可用螺栓连接或焊接,用螺栓连接时应设防松螺帽或防松垫片。检验中发现,有些部件接地保护线存在连接不可靠的情况,如图6、图7所示,例如固定螺栓已经松脱,或是脱落,失去其应有的紧固作用。或者保护线连接不可靠,容易造成回路阻抗增大,影响保护装置动作时间。还有些保护线分布在很容易触碰的地方,即使安装了防松螺栓,仍然存在松脱或者脱落的危险,因此这些都是需要在实践中充分重视的。

5 结束语

电梯电气接地是检验过程中需要进行充分重视的工作。广州位于我国的南方,常年天气多雨潮湿,这种环境容易对电气设备造成漏电等影响。为了保证电梯电气设备在漏电的情况下仍然保证安全运行,不至于出现使用过程中触电的安全问题,必须在检验过程中充分注意接地保护的检验工作,防患于未然,尽最大可能保障使用者的人身安全。

参考文献

[1]GB7588-2003.电梯制造与安装安全规范[S].

[2]毛怀新.电梯与自动扶梯技术检验[M].北京:学苑出版社,2001.

[3]DL/T621-1997.交流电气装置的接地[S].

[4]余健明.供电技术[M].北京:机械工业出版社,2008.

接地保护器 篇5

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低压供电系统中的接地保护与接零保护 2009 年 03 月 04 日 星期三 17:01 接地保护就是把可能发生漏电的设备外壳使用可靠的接地线连接到大地。接零保护是把设备外壳连接到中性线后在电力变压器侧集中接地。一、三种低压供电运行方式 我国低压供电系统主要有三种运行方式：TN 系统、TT 系统、IT 系统。1．TN 系统：把变压器低压侧中性点直接接地。再从接地点引出中性线 N(俗 称零线)。系统中，所有用电设备的金属外壳、构架均采用保护接零方式。TN 系 统又分为：TN-C 系统(图 1)；TN-C-S 系统(图 2)；TN-S 系统(图 3)。2．TT 系统(图 4)：把变压器低压侧中性点直接接地，再从接地点引出中性 线 N。系统中，所有用电设备的金属外壳、构架均采用保护接地方式。3．IT 系统(图 5)：变压器低压侧中性点不接地或经高阻抗接地。系统中，所有用电设备的金属外壳、构架均采用保护接地方式。在 IT 系统中，由于变压 器低压侧中性点不允许配出中性线作为 220V 单相电源供电，所以，不适用居民 和一般工厂生产用电。该系统的主要特点：1)人员意外发生单相触电时，所造成的危害程度大大降 低；2)电网供电线路如发生单相对地短路故障时，供电系统仍可带“病”运行，保 证电气设备继续正常工作。所以，其主要应用在要求少停电场合，如矿山、井下 及易燃易爆等危险场所。

二、中性线、保护接零、保护接地在 TV、TT 系统中，从变压器低压侧中性 接地点引出的中性线 N，主要作用有三点：可供系统内单相用电设备用电；把系 统内三相电源中的不平衡电源和单相用电电流，流回变压器低压侧中性点；减小 因三相用电负荷的不平衡而造成的电压偏移。1．保护接零(PE)：把电气设备的金属外壳、构架与系统中的零线可靠连接 在一起。当电气设备发生漏电、绝缘损坏或单相电源与设备外壳、构架短路时． 零 线短路的较大故障电流．可使线路上的保护装置动作，切断故障线路的供电，保 护人身安全。保护接零应用在 TN 低压供电系统。2．保护接地(PEE)：把电气设备的金属外壳、构架与专用接地装置可靠连接 在一起。当电气设备发生漏电或单相电源对设备外壳短路时，如果流向接地体的 故障电流足够大．线路上保护装置动作，切断故障线路上的供电；假如流向接地 体的故障电流不足以使保护装置动作时．由于人体电阻远大于保护接地的电阻，所以，可以避免接触人员的触电危险。保护接地应用在 TT、IT 低压供电系统。在同一供电系统．不准存在保护接零和保护接地混用的现象。

三、TN 系统的应用 由于我国早期电气设备单

一、数量少，家用电器也未大量进入家庭．所以低 压供电普遍采用比较经济的 TN-C 系统，即整个系统的中性线(零线)与保护线(PE)是合在一起共用的一个系统(PEN)。随着电气化发展，生产及家庭用电设备 数量剧增，加上线路老化、严重过负荷以及维护上的疏漏。当零干线断线时致使 采用保护接零的电气设备外壳带电。为了提高保护接零的可靠性．从 TN-C 系统 衍生出 TN-C-S 系统。即从变压器低压侧中性接地点至用电配电箱的这一段，零 即从变压器低压侧中性接地点至用电配电箱的这一段，即从变压器低压侧中性接地点至用电配电箱的这一段 是共用的． 从配电至各用户则是分成两路，分别引入用户设备，线 N 和保护线 PE 是共用的． 从配电至各用户则是分成两路，分别引入用户设备，从而大大提高了保护接零的可靠性。但是，由于系统中的 PEN 线始终会有一定量

的不平衡电流流过，所以，还不能满足对设备安全及电磁抗干扰性要求很高的场 所。这样，就有了进一步的 TN-S 系统，俗称“三相五线制”。在 TN-S 系统中，PE PE 在系统中始终是分开的，平时 PE 线上无电流通过．只有在设备发生 线与零线 N 在系统中始终是分开的 漏电或单相电源对设备金属外壳短路时，才会有故障电流流过，使用电系统的可 靠性、安全性、电磁抗干扰性方面得到了进一步的提高．但其投资也是 TN 系统 中最高的。

四、接地保护和接零保护的区别 要认识和了解接地保护与接零保护，掌握这两种保护方式的不同点和使用范 围。接地保护与接零保护统称保护接地，是为了防止人身触电事故、保证电气设 备正常运行所采取的一项重要技术措施。这两种保护的不同点主要表现在三个方面： 一是保护原理不同。接地保护的基本原理是限制漏电设备对地的泄露电流，使其不超过某一安全范围，一旦超过某一整定值保护器就能自动切断电源；接零 保护的原理是借助接零线路，使设备在绝缘损坏后碰壳形成单相金属性短路时，利用短路电流促使线路上的保护装置迅速动作。二是适用范围不同。根据负荷分布、负荷密度和负荷性质等相关因素。TT 系统通常适用于农村公用低压电力网，该系统属于保护接地中的接地保护方式； TN 系统（TN 系统又可分为 TN-C、TN-C-S、TN-S 三种）主要适用于城镇公用低压 电力网和厂矿企业等电力客户的专用低压电力网，该系统属于保护接地中的接零 保护方式。当前我国现行的低压公用配电网络，通常采用的是 TT 或 TN-C 系统，实行单相、三相混合供电方式。即三相四线制 380/220V 配电，同时向照明负载 和动力负载供电。三是线路结构不同。接地保护系统只有相线和中性线，三相动力负荷可以不 需要中性线，只要确保设备良好接地就行了，系统中的中性线除电源中性点接地 外，不得再有接地连接；接零保护系统要求无论什么情况，都必须确保保护中性 线的存在，必要时还可以将保护中性线与接零保护线分开架设，同时系统中的保 护中性线必须具有多处重复接地。

五、接地保护和接零保护应用中的注意事项：

1、在同一个电源系统（如变压器）下不能一部分设备采用保护接地、一部 分设备采用保护接零。

2、保护接零危险比较大，因为如果零线断了，就会通过单相设备使保护接 零的设备外壳带电，所以保护接零线应该从干线引出，绝对不能从支线引出，另 外如果在保护接零处做重复接地，就会比较安全。

3、一般保护接地指 TT 接地系统，特点是设备的接地（保护接地）与电源的 工作接地是分开的，所以保护接地和电源工作接地都会有接地电阻的，所以一旦 设备漏电会在电源工作接地电阻上产生电压降，电压的高低由保护的接地电阻和 电源的工作接地电阻有关，并与其关系成正比，电阻值越大的分得的电压越高。因为电源中性点接地，所以零线上就会因工作接地电阻的压降，而带有电压，这 样保护接零的设备外壳也就会通过零线而带电，所以和距离没有太大关系。

4、PE 线是 TN-s 系统的（pe 线是从电源中性点直接用导线连接到设备外壳，所以电流经过 PE 线直接回到电源中性点，形成强大的短路电流，开关会迅速跳 闸，从而切断故障电流，保证安全。

5、如果以大地作为 PE 线，其实就会等于回到了 TT 系统了。TT 接地系统，特点是设备的接地（保护接地）与电源的工作接地是分开的，之间没有导线连接，因为保护接地和工作接地都有接地电阻，所以设备漏电后，电流经过保护接地电 阻和工作接地电阻回到中性点，这样接地电流是不会很大的，所以一般开关是不 会跳闸的，使得故障电流一直存在，并在保护接地上产生电压降，使设备外壳长 期带电。如果加装漏电开关就会比较安全了。

6、大地导电，但是设备接地是一定会有接地电阻的，所以不能简单的看成 一个点，而是应该把接地电阻考虑进去，所以不能看成一个点，可以看成一个串 入电阻的电气回路，而导线阻值非常低，就可以不考虑电阻。

六、问题解答：

1、为什么在 TT 系统中用保护接地而在 TN-C 或 TN-C-S 系统中用保护接零 呢？ 答：在 TT 系统中,中性线只在电源处做工作接地,电器如果采用保护接零, 产生故障时,故障电流流过中性线(零线)时会产生电压降,此电压降对地电压可 能会危及人身安全,所以不能用保护接零而用保护接地.在 TN-C 或 TN-C-S 系统中,中性线进户后重复接地,电器离重复接地点距离 短,故障电流产生的电压

演讲稿

尊敬的老师们，同学们下午好：

我是来自10级经济学（2）班的学习委，我叫张盼盼，很荣幸有这次机会和大家一起交流担任学习委员这一职务的经验。

转眼间大学生活已经过了一年多，在这一年多的时间里，我一直担任着学习委员这一职务。回望这一年多，自己走过的路，留下的或深或浅的足迹，不仅充满了欢愉，也充满了淡淡的苦涩。一年多的工作，让我学到了很多很多，下面将自己的工作经验和大家一起分享。

学习委员是班上的一个重要职位，在我当初当上它的时候，我就在想一定不要辜负老师及同学们我的信任和支持，一定要把工作做好。要认真负责，态度踏实，要有一定的组织，领导，执行能力，并且做事情要公平，公正，公开，积极落实学校学院的具体工作。作为一名合格的学习委员，要收集学生对老师的意见和老师的教学动态。在很多情况下，老师无法和那么多学生直接打交道，很多老师也无暇顾及那么多的学生，特别是大家刚进入大学，很多人一时还不适应老师的教学模式。学习委员是老师与学生之间沟通的一个桥梁，学习委员要及时地向老师提出同学们的建议和疑问，熟悉老师对学生的基本要求。再次，学习委员在学习上要做好模范带头作用，要有优异的成绩，当同学们向我提出问题时，基本上给同学一个正确的回复。

总之，在一学年的工作之中，我懂得如何落实各项工作，如何和班委有效地分工合作，如何和同学沟通交流并且提高大家的学习积极性。当然，我的工作还存在着很多不足之处。比日：有的时候得不到同学们的响应，同学们不积极主动支持我的工作；在收集同学们对自己工作意见方面做得不够，有些事情做错了，没有周围同学的提醒，自己也没有发觉等等。最严重的一次是，我没有把英语四六级报名的时间，地点通知到位，导致我们班有4名同学错过报名的时间。这次事使我懂得了做事要脚踏实地，不能马虎。

浅析电气施工防雷接地保护技术 篇6

【关键词】电气工程；防雷接地；保护技术

0.前言

改革开放以来，我国人民的生活水平逐步提高，奔向小康社会的步伐也不断加快，人民对于生活的要求不单单满足于温饱，而是把注意力聚焦到了生活的舒适性和安全性，在住房方面亦是如此。在我国，雷电灾害是目前三大灾害之一，每年由于雷电灾害而伤亡的人数高达几千人，由于雷电灾害而造成经济损失更是高达十几亿元，雷电灾害已经严重影响到我们正常的工作生活。

今天，我国的社会和经济水平已经发展到了一定的高度。人们的生活也逐渐向智能化发展，建筑电气化复杂程度也逐渐提高，同时发生雷击的事件也不断增多。因此，在建筑当中，电气防雷接地的施工一定要处理到位，才能保证电气线路和设备在使用的过程中处于安全的状态，人们的生命财产安全才能有所保障。由此也可见防雷接地施工技术的重要性，下面笔者将结合自身的工作经验对其进行粗略的分析探究。

1.防雷接地保护工作原理

1.1防雷接地

为把雷电迅速引入大地，以防止雷害为目的的接地。防雷装置如与电报设备的工作接地合用一个总的接地网时，接地电阻应符合其最小值要求。

1.2交流工作接地

工作接地主要指的是变压器中性点或中性线（N线）接地。N线必须用铜芯绝缘线。在配电中存在辅助等电位接线端子，等电位接线端子一般均在箱柜内。必须注意，该接线端子不能外露；不能与其它接地系统，如直流接地、屏蔽接地、防静电接地等混接；也不能与PE线连接。

1.3安全保护接地

安全保护接地就是将电气设备不带电的金属部分与接地体之间作良好的金属连接。即将大楼内的用电设备以及设备附近的一些金属构件，有PE线连接起来，但严禁将PE线与N线连接。

1.4直流接地

为了使各个电子设备的准确性好、稳定性高，除了需要一个稳定的供电电源外，还必须具备一个稳定的基准电位。可采用较大截面积的绝缘铜芯线作为引线，一端直接与基准电位连接，另一端供电子设备直流接地。

1.5功率接地系统

电子设备中，为防止各种频率的干扰电压通过交直流电源线侵入，影响低电平信号的工作而装有交直流滤波器，滤波器的接地称功率接地。

2.施工前期准备工作

在进行电气防雷接地施工前，首先要严抓施工所使用的材料关，查看施工中材料和规格型号是否符合要求，有无质量检查合格证等，确保能够符合设计所达到的要求，防雷接地装置的材料不同于一般的建材，其表面要严格控制不能存在严重的缺陷和裂纹，对不同材料的特性和使用注意事项应该能够有深入的了解。如若采用镀锌材料作为接地的扁钢搭接时，所截取的长度也是非常有讲究的，以90°的角度斜撑搭接，利用焊接连接后，应该对表面进行清理并进行防腐处理；建筑物的电源线进线应该利用PE线进行重复的接地，如果建筑内的电气设备过多，接地点至少不能少于两个。

除此之外，加强对防爆区域的接地工作也是非常有必要的，应该安装防松装置，并在接地的端部涂上导电膏。

3.接地系统施工技术相关问题探讨

（1）在电气施工的过程当中，特别要注意PE线与N线的区别，这两者之间的特性存在巨大差异，施工人员若具备的专业施工技术不高且工作的责任心不强，稍不注意很容易会将严PE线和N线混接，当PE线内通过较大的工作电流，并且工作的负荷非常大的情况时，PE线中产所产生的压降也会出现变化，这样一来建筑内所有的用电设备上运行着危险电压，会极其容易发生安全事故。尤其是在人们装修的过程当中，由于缺少完整详细的施工图纸，导线的使用也非常的混乱，PE线与N线出现混接的情况时有出现。因此，首先就是要确保PE线与接地极能够实现可靠有效的连接，PE线的选用应该严格按照规范所指明的黄绿相间塑料铜芯线，尽量避免出现混接的情况。

（2）当建筑物内所采用的是Ⅰ类灯具，且与地面高度相差小于2.4 m的时候，灯具的裸露导体必须接地，同时还应该设有专用的接地螺栓并进行标识。建筑设计高度不够，加上装饰吊顶所要占据一定的空间，常用的壁灯、吊灯以及出口指示灯等没有配备PE出线的时候，这些灯具由于无法接地从而会留下极大的安全隐患。因此，电气安装施工队伍在进行图纸划定时候，要严格对装饰吊顶的标高进行核查，若存在上述的问题，应该及时向建设单位提出，经过商讨整改后给于解决，确保灯具安装过后的安全性。

（3）建筑物的发展朝着结构复杂、功能齐全的方面发展，所以不同专业工种在施工的过程中应该与防雷接地施工实现协调配合，如常见的电气、电梯以及综合布线等等这些都对接地施工有严格的要求，然而在实际中，建设单位会将其分包给不同的施工专业队伍，这样很容易造成不同专业工种在施工作业的过程中与接地系统的施工脱节，给工程留下安全隐患，加强不同专业工种与接地系统施工作业的协调配合是非常重要的，同时要应该加强对接地系统的验收工作，以保证能够实现全面可靠的地接地。

4.防雷装置施工技术相关问题分析

根据国际电工委员会标准对建筑的划定，建筑物的防雷系统应该由两部分组成，即外部防雷与内部防雷。传统建筑防雷装置的安装会在这两者当中选其一，但是随着时代的发展，人们对于建筑物的功能要求越来越高，外部防雷与内部防雷作为整体综合利用于建筑当中已成为发展的主要趋势，下面笔者将对防雷装置施工相关问题进行分析论。

（1）一般来说，现代智能建筑内设有多个弱电系统，并且对于接地电阻的要求也非常高，一般在控制在0.5Ω—1Ω之间，由于地质环境的影响，一些建筑不能达到设计要求的接地电阻，此时应该考虑通过设置换装闭合的人工接地体来进行补充，同时还应该将周边的土质进更换，回填电阻率比较土的土壤，以达到降低电阻的目的。

（2）为了使防雷装置起到应用的效果，应该着重采用导电性能佳、抗腐蚀的材料来作为接地体，通常采用的钢材由于在土壤当中容易起氧化作用，使用的期限非常短，所以在选用接地材料的时候，宜采用经热镀锌等防腐蚀处理过的钢材或相关性能优越的材料，如铜、铝等等。就目前来说，导电性、稳定性较好的非金属材料也逐渐受到青睐，最具代表性的就是石墨，采用石墨作为接地体能够耐高温，在氧化环境下能够表现出很强的稳定性，同时导电以及导热等等性能表现也比较优越，采用石墨替换钢材作为接地体还能节约大量的钢材和其他有色金属。

（3）避雷带的安装施工应该严格根据《建筑防雷设计规范》中相关的要求来进行操作，管壁的厚度不能小于2.5mm，对于钢管的对接部位应该进行跨接处理，以保证能够在闪雷的情况下能够接受电流通过。

（4）建筑物屋面应设置屋面避雷网，可以通过与建筑屋内构造柱以及墙体之间设置的钢筋，与接地装置形成巨大的网形避雷网，在雷电的作用下能够实现良好的均压以及避雷效果。

5.结语

浅谈保护接地与保护接零 篇7

1 保护接地与保护接零的工作原理

1.1 保护接地

以保护人身安全为目的, 防止间接触电而把电气设备不带电的金属外壳用满足相应规格的金属导线 (接地线) 与埋在土壤或水中的金属导体 (接地体) 相连接即接地, 叫做保护接地。在中性点不接地的三相电源系统 (即IT系统) 中, 当接到这个系统上的某电气设备因绝缘损坏而使外壳带电时, 如果人站在地上用手触及外壳, 由于输电线路与地之间有分布电容存在, 将有电流通过人体及分布电容回到电源, 使人触电。在一般情况下这个电流是不大的。但是, 电网如果分布很广, 或者电网绝缘强度显著下降, 这个电流可能达到危险程度, 这就必须采取保护接地安全措施。在中性点直接接地的低压三相四线制电源系统 (即TT系统) 中, 电气设备的外壳采用保护接地, 并不能保证人身安全, 仅能减轻电击的危险程度。

在中性点不接地的三相电源系统中, 如果电气设备采取保护接地安全措施后, 设备外壳已通过导线与大地有良好的接触, 则当人体触及带电的外壳时, 人体相当于接地电阻的一条并联支路。由于人体电阻远远大于接地电阻, 所以通过人体的电流很小, 避免了触电事故。

1.2 保护接零

保护接零就是把电气设备的金属外壳以及与外壳相连的金属构架与中性点直接接地的电力系统的零线作良好的金属连接。这种方式适用供电范围大的系统, 即TN系统。是保护接地的进一步发展。当某一相绝缘损坏使相线碰壳。外壳带电时, 由于外壳采用了保护接零措施, 因此该相线和零线构成回路, 单相短路电流很大, 足以使线路上的保护装置 (如熔断器) 迅速熔断, 从而将漏电设备与电源断开, 避免人体触电。

2 保护接地与保护接零的比较

2.1 工作原理

保护接地是限制设备漏电后对地电压, 使之不超过安全范围, 而高压系统的保护接地亦可使保护装置动作。保护接零是通过借零线使设备漏电形成单相短路电流, 促使线路保护装置动作。其次, 保护接零系统中的保护零线和重复接地也有一定的降压作用。

2.2 适用范围

保护接地适用于中性点不接地的高、低压配电系统及采取了诸如装设漏电保护器的低压配电网。保护接零适用于中性点直接接地的低压配电系统。

2.3 线路结构

保护接地适用对象是系统只有相线、接地线及接地体, 而可以不设工作零线。保护接零适用对象是系统有相线、工作零线、保护零线、接地线及接地体。

2.4 重复接地

保护接地没有重复接地。保护接零有重复接地。

3 保护接地与保护接零使用中存在及注意的问题

3.1 在保护接地使用中存在的及应注意的问题

(1) TT接地系统不应要求中性线重复接地。如果要求TT接地系统中性线重复接地, 可能会使剩余电流动作保护器不能投入使用以及变成了TN_C系统;TT系统发生单相接地故障, 采取单相接地保护即可。 (2) 在TT接地系统中应采取措施防止中性线断线。应采用N线与相线的导线截面相同;保证N线连接的施工质量;尽量做到三相负荷平衡;对低压线路应定期巡视与检查, 发现缺陷立即处理。 (3) 低压配电线路中不应要求采用TN_C系统。 (4) 低压电网保护接地系统选用原则。非独立变压器供电的用户不采用TN_C系统;分散用户和农村用户宜采用TT系统;民用建筑低压配电宜采用TN_S或TN_C_S系统;商业用户宜采用TN_S系统;在爆炸或火灾危险场所, 禁止采用TN_C系统;临时施工电源宜采用TT系统;矿井用户宜采用IT系统。

3.2 在保护接零使用中存在及注意的问题

接地保护器 篇8

1故障情况介绍

某220 k V变电站35 k V部分,中性点采用经过消弧线圈接地方式,Ⅰ,Ⅱ线均配置有典型35 k V出线三段式过电流保护,两线的电流互感器(TA)变比均为600/5,具体变电站保护配置及接线图如图1所示。

(1) 故障过程 :初期I线A相接地故障 , 此时可运行2小时。 由于B相、C相电压的升高,Ⅱ线绝缘水平下降,发生C相接地故障。 此时发生不同线路异名相两点接地故障, 第一次只有Ⅰ线保护A相动作跳闸。 此过程结束后,系统又转化为Ⅱ线的C相单相接地状态,故障电流骤减。 一分钟后,Ⅱ线的B相被击穿造成Ⅱ线BC相间故障(真正的相间故障)引发Ⅱ开关保护跳闸。

(2) 保护动作情况:

第一次故障,05:14,35 k V Ⅰ,Ⅱ两线异名相故障。 Ⅰ开关保护动作跳闸, 但Ⅱ开关保护仅启动却未动作跳闸;

第二次故障,05:15,35 k VⅡ线相间故障, 保护动作跳闸。

为了更好地说明故障发展历程, 做出保护动作时序,如图2所示。

故障电流录波记录如图3—5所示。

从图3、 图4看,05:14,35 k V Ⅰ开关保护动作跳闸,35 k V Ⅱ保护未动作跳闸。

(3) Ⅰ保护定值:过流I段2352 A,0 s。 波形A相电流幅值40×120/1.414=3400 A。 过流I段动作,正确。

(4) Ⅱ保护定值: 过流I段2880 A,0 s。 波形的C相电流幅值为32×120/1.414=2710 A。 过流Ⅰ段不动作, 正确。

(5) 结合图3、 图4的波形中2条线路故障电流及小电流系统故障电压理论分析可知: Ⅰ线A相接地,引起35 k V系统B相、C相两相母线电压升高至线电压,结果导致Ⅱ线的C相电缆接头击穿接地。 即I线A相接地、 Ⅱ线的C相接地造成了35 k V系统中产生了A相、C相两相故障。 但35 k V I开关保护中只有A相电流且达到Ⅰ段动作值而跳闸; Ⅱ开关保护C相电流没有达到Ⅰ段动作值只有启动状态。

图5显示Ⅱ线C相一直处于接地状态,B相电缆接头由于承受不了长期线电压而击穿, 导致Ⅱ线BC相间故障。 第二次故障为Ⅱ线BC相间故障故障,Ⅱ线保护正确动作直接切除了故障。

2疑问

(1) 正常情况下,同一线路相间故障,两故障相故障电流应相同。 不同线路异名相两点接地故障时,两故障相故障电流不同是否合理;

(2) 中性点经消弧线圈接地, 对故障点是否注入电感电流,其对两故障相的故障电流是如何影响的;

(3) 本次异地异名相故障, 故障线路并未同时跳闸,动作行为是否正确,定值设定是否合理;

(4) 中性点其他接地方式时, 不同线路异名相接地故障时,故障电流及保护动作行为如何。

3不同接地方式故障电流流向分析

系统中广泛应用的中性点非有效接地系统分为2类:中性点不接地系统,中性点经消弧线圈接地系统。 如图6所示。当1G断开时,图示为中性点不接地系统; 当1G闭合时,图示为中性点经消弧线圈接地系统。

3.1系统单点接地电流流向

假定线路L1发生B接地故障,且1G打开,此时, 全网电容电流均流入惟一的接地点, 并通过系统中性点与其他支路构成回路, 电流流向由图6的实心箭头构成;当1G闭合时,接地点不仅流入全网的电容电流, 而且增加流入了一个补偿的电感电流, 电感电流如图6的空心箭头所示。

3.2系统两点接地情况电流流向

如图7所示。 假定线路L1发生B接地故障,线路L2由于A相 、C相电压升高 ,C相绝缘击穿 ,形成两点接地。 当1G打开时,线路L1的接地点与线路L2的接地点构成唯一通路,L1线B相电流与L2线C相电流大小相等方向相反,电流流向由图7实心箭头构成;当1G闭合时,中性点也向地注入电流,相当于L1线B相与L2线C相相间短路经由消弧线圈回到系统中性点, 电流流向由图7空心箭头构成。

从上分析可见,中性点不接地时,异名故障相中的故障电流始终相等。 中性点经过消弧线圈接地时,由于中性点向共同的接地点注入了电感电流,这对于其中一条故障线为助增电流,对于另一条故障线为汲出电流,造成了2故障电流存在差异。

4异名相两点接地故障数学模型及求解

4.1异名相两点接地故障数学模型

同一母线引出的两条线路上异地不同名相两点接地如图8所示。 虽然异地不同名相发生两点接地, 对于线路来说, 相当于单相接地短路,L1线路的零序电流为L2于是故障线路的压降分别为

当中性点电压为觶UN、中性点电流为觶IL时,则:

式(1)中:ZM1为系统侧阻抗;为B相、C相的电源电动势。

4.2电路叠加原理求解

为了求解方便,将图8的故障电路等效,如图9所示, 分别以B相电源电动势和C相电源电动势单独作用,最后叠加求解。

假定ZB=ZM1+(1+K)Z1l1,ZC=ZM1+(1+K)Z1l2,则求解方程为:

进一步的话,由于因此B相、C相的故障电流差值为:

ZC,ZB均为线路 阻抗角70° , 由于ZB旋转了240°角,ZC与ZB之差的模值恒不等于0。 可见由于中性点电抗补偿电流的分流注入作用, 一个故障相的故障电流得到增强,另一故障相的故障电流则减小了,相当于汲出作用。

5结束语

(1) 经理论分析,中性点经消弧线圈接地系统 ,不同线路异名相两点接地故障时, 无论故障点位置在保护区内何处,两故障相的故障电流恒不相等。

(2) 故障时, 中性点经大地回路向两故障线路注入感性补偿电流,对于一条故障线路起增益作用,另一条则起汲出作用。 35 k V线路一般采用三段式过电流保护,此时增益作用故障线路更易动作,汲出作用故障线路有很大可能因低于动作阀值而不动作。 本文故障范例保护动作过程正确,符合实际现场故障情况。

(3) 小电流接地系统中性点不接地 ,发生不同线路异名相两点接地故障, 由于两故障相故障电流恒相等,两故障线路三段式过电流保护必定同时动作。

(4) 不同线路异名相两点接地故障时 , 现场保护运行工作人员对保护动作行为分析, 首先应考虑到小电流系统中性点接地方式。

摘要：小电流接地系统单相接地故障引发不同线路异名相两点接地故障问题大量存在。经消弧线圈接地系统异名相两点接地故障时,由于中性点电流不平衡注入的影响,两故障线路异名故障相电流存在偏差,保护无法准确跳开2条故障线。文章基于电路叠加定理,从理论上推导了偏差计算公式及产生原因,结合现场录波波形,从理论上分析验证了35kV线路保护的正确动作行为。进一步扩展分析了其他中性点接地方式,发生异地异名相接地故障时,故障定位及保护动作行为判别时应注意的问题,为异名相异地两点接地故障的保护动作行为分析提供经验参考。

关键词：小电流接地系统,消弧线圈,线路保护

参考文献

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[2]陆于平,吴济安,袁宇波.主设备数字式保护技术的讨论[J].江苏电机工程,2003,22(3):6-9.

[3]徐青龙,吴炜.两起消弧线圈系统故障案例分析[J].江苏电机工程,2013,32(4):18-19,23.

[4]许小兵,董丽金,袁栋.智能变电站小电流接地选线装置的研究与实现[J].江苏电机工程,2013,32(5):55-58.

[5]程华,王静.TLS1B保护在同杆并架双回线异名相故障时的运用[J].四川电力技术,2007,30(5):45-46.

接地保护器 篇9

关键词：小接地系统,两相接地,接地电阻,继电保护

电力系统中性点不接地、中性点经消弧线圈接地、中性点经大电阻接地等系统, 统称为小接地短路电流系统。在小接地电流系统中, 发生单相金属性接地故障时, 理论上只有较小的电容电流, 相间电压仍是对称的。为提高供电可靠性, 允许电网带一点接地继续运行一段时间。故在这种电网中, 在不同线路发生不同相两点接地短路时, 希望只切除一个接地故障点。

1 小接地系统电流保护的接线方式分析

小接地系统的电流保护接线方式一般采用两相不完全星形接线, 电流互感器装设在每条线路同名的两相 (通常为A、C两相) 。在不同线路的不同相别上发生两点接地短路时, 保护动作有6种可能, 其中有4种情况只切除一条线路, 即2/3的几率切除一条线路, 1/3的几率切除两条线路, 如表1所示。

以上分析未考虑接地电阻的影响, 在接地电阻较小时, 符合实际情况。

2 接地电阻较大时不同线路不同相别两点接地实例

当接地电阻不能忽略时, 在不同地点发生不同相两点接地短路时的保护动作情况将与表1存在差异。

某35k V变电所, 天气晴, 曾发生如下事件:

10k V母线接地;进行试拉后, 发现线路1的A相、线路2的B相接地。发现的两个故障点相距3-4公里, 其中一个故障点在山区。按表1, 线路1继电保护本应动作。

2012年, 江西赣东北某起事故时, 10k V系统A、B两相异点接地短路, 短路电流经两基故障水泥杆和杆间的土壤流通。两故障点相距12公里, 事故前一天曾下过大雨, 环境为水田, 事故最大电流为125A, 未达到电流保护定值, 继电保护未动作。

3 不同线路不同相别两点接地时的序网络分析

图1为出线XL-1 B相D点与出线XL-2 C相E点两相两点接地短路的电流路径图。流过电源和线路XL-1的三相电流之和等于0, 其序阻抗与两相短路相同。流过XL-1和XL-2的三相电流之和等于id, 其序阻抗与单相接地短路相同。复合序网络如图2。

根据基尔霍夫第二定律有:

EBC为电源的线电势。

Zs1、Zs2、ZI1、ZI2分别为系统和线路XL-S的正、负序阻抗;ZD1、ZD2、ZD0、ZE1、ZE2、ZE0分别为D、E点到母线的正序阻抗、负序阻抗、零序阻抗;Rjd1、Rjd2为D、E点的接地电阻。

4 接地实例计算分析

根据《工业与民用配电设计手册》, 决定土壤电阻率的因素主要有土壤的类型、含水量、温度、溶解在土壤中的水中化合物的种类和浓度、土壤的颗粒大小以及颗粒大小的分布、密集性和压力、电晕作用等。根据土壤种类不同, 电阻率的参考值从10Ω.m到600Ω.m不等, 并且还受湿度影响而大幅度变化。工程计算一般取黄土参考值200Ω.m。

小接地系统的线路一般不设架空地线, 取X0=1.4Ω/km。钢筋混凝土单杆, 接地电阻Rjd≈0.2ρ。拉线钢筋混泥土单、双杆, 接地电阻Rjd≈0.1ρ。ρ为所在电杆处的土壤电阻率。

计算图1所示D、E两点接地短路的短路电流。其中电网电压10.5k V, 归算至10k V母线处的系统阻抗与上级线路阻抗之和为0.1+j1.2, 两条10k V线路的导线型号采用LGJ-120, D点到母线5km, E点到母线2km。线路采用钢筋混凝土单杆且无架空地线, 土壤电阻率200Ω.m。

复合序网络如图3:

计算得出的短路电流为131.25A, 与以上考虑系统和线路电阻加上接地电阻得出的短路电流值127.54A相差不大。

10k V线路的保护过电流定值需考虑线路负荷和导线载流量等因素, 并与相邻线路保护定值配合, 上述线路1的保护过电流定值为一次电流400A, 根据以上假设条件估算的短路电流无法使过电流保护动作。

5 小结

由以上分析可知, 小接地系统两相两点接地短路的故障电流受土壤电阻率的影响大, 土壤电阻率大时, 短路电流小, 可能达不到电流保护动作值。事故分析时应注意事故时的环境、天气因素的影响, 如山区土质、晴好天气都可能使土壤电阻率增大。

参考文献

[1]张保会, 尹项根.电力系统继电保护[J].中国电力出版社, 2010.

[2]余水忠.小接地系统两相接地短路的分析[J].继电器, 2000 (2) .

井下接地保护技术研究 篇10

在煤矿井下总接地电网是高、低压电气设备共用的高压电网的单相接地电流远大于低压电网, 因此, 井下总接地网电阻主要取决于高压电网的单相接地电流。但在中性点不接地系统中, 此电流又与高压电网对地电容有关, 电网愈大 (包括电缆、架空线路) , 电容就愈大。

若此电容大至使单相接地电流超过20A (《煤矿安全规程》规定此电流应不大于20A) , 则将超过人身允许的最大接触电压40V (《煤矿安全规程》规定接地网上任一保护接地点的接地电阻值不得超过2Ω, 每一移动式和手持式电气设备至局部接地极之间的保护接地用的电缆芯线和接地连接导线的电阻值, 不得超过1Ω。) , 将威胁到人身安全。

为此, 应根据单相电流的大小, 适当降低总接地网的电阻值;或采用其它措施以减小电网对地的电容电流。目前常用中性点经消弧圈接地方式来补偿电网对地的电容电流。

2 接地保护的电阻计算

2.1 单根垂直接地体的接地电阻

单根垂直接地体的接地电阻的理论计算公式:

式中, R为接地体接地电阻, Ω;L为接地体长度, m;ρ为土壤电阻率, Ω;d为接地体的外径或等效外径, m。

常用的简化公式有:

式中的符号含义同前。

在实际工程中, 接地体的材料有角钢、圆钢和钢管三种, (2) 式、 (3) 分别简化为:

2.1.1 角钢接地体。

取L=2.5, 规格40m m×40m m×4m m, 即宽b=40mm, 等效为0.84b=0.0336m, 代入式 (1) 计算可得:

2.1.2 圆钢接地体。

取L=2.5m, d=0.025m,

代入式 (1) 计算可得:

2.1.3 管体接地。

取L=2.5, d=0.6m, 代入 (1) 式可得:

为切实保证接地装置接地电阻的要求, 接地电阻计算值宁可适当偏大而不宜偏小。如果接地电阻计算偏小, 则设计出来的接地装置可能达不到限定的接地电阻值要求。建议单根垂直接地体的电阻简化计算公式采用式 (2) 。

2.2 单根水平接地体的电阻计算

单根水平接地体接地电阻的理论计算公式为:

式中, h为水平接地体埋地深度, 其它符号的含义同前。

在工程中, 常用的简化计算公式也有两个:

2.3 主接地极的接地电阻计算

主接地极的接地电阻可按下式计算:

式中, A为钢板的面积, m2;其它符号的含义同前。

3 井下低压系统中接地保护应注意的问题

3.1 矿山企业工作环境差, 用电设备由于生产需要经常移动, 对地电位时有变化。有些矿山企业不仅有使用交流电源的生产设备, 而且还有使用直流电源的生产设备。因此, 解决好矿山设备的保护接地问题是非常必要的。

3.2 目前矿山企业的供配电系统, 多是中性点不接地系统。在该系统下出现的单相短路电流, 与整个电网 (高、低压电网) -特别是高压电网对地电容有关, 即与电容电流相等。电网愈大电容电流就愈大。为减少系统的电容电流, 常采用中性点经消弧线圈接地的方式。

3.3 单根垂直接地体或水平接地体的接地电阻值计算, 工程设计中使用简化计算公式时, 应采用计算值偏大的计算公式。

3.4 井下低压中性点不接地系统中, 除了设置接地保护装置外, 还应在配电系统中加设漏电断路器, 才能真正做到保护人身安全, 消除单相接地事故隐患。

中性点不接地系统的单相接地电流, 主要是电网对地电容的电流。由于井下单台变压器容量有限, 低压电网的供电范围不大, 电容电流较小 (不足1A) 。配合井下保护接地电阻不大于2Ω, 接触电压远低于安全值。而这个“安全值”往往使人们产生麻痹大意, 单相接地故障实际未得到排除, 也就是说, 接地保护装置的设置, 仅仅是解决了 (电流小时) 人身安全问题, 随着时间的推移, 它会逐步扩大发展成更大事故。

4 结束语

由于井下这一特殊环境, 单相接地故障时有发生。近年来漏电保护器发展迅速, 井下漏电保护的最佳方式是:末端漏电保护+分干线或或干线漏电保护+总漏电保护, 组成多级漏电保护体系, 并能有选择地切断故障线路, 在彻底根绝井下单相接地故障存在的同时, 也可保证无故障线路用电不会受到影响。过去由于某些原因, 矿山单相接地保护中, 主要利用附加直流电源检漏继电器的方式进行保护, 没有全面推广使用漏电断路器保护器, 只要电源总开关处设置直流检测继电器, 没有选择性, 在事故跳闸时影响面很大, 给工人带来精神伤害和国家财产的巨大损失, 因此, 在设计中采用一些措施和保证, 在井下配电系统设计中, 应大力推广使用漏电断路器、漏电保护器。

从目前矿山企业实际运行情况看, 接地故障 (特别是单相接地故障) 时有发生, 由此引发的灾害已给国家带来财产损失, 也使矿工的人身安全受到威胁。解决好矿山企业的接地保护, 是电气工作者必须重视的问题, 处理好这个问题, 会给矿山企业带来较好的社会效益和经济效益。

摘要：我国目前矿山所采用的配电系统多为中性点不接地 (即TT) 系统, 在中性点不接地的供电系统中, 人身触电电流值IH的大小, 取决于电网的电压值, 电网对地的电容值和绝缘电阻值。由于矿山井下工作环境恶劣, 矿井巷道狭窄, 地面潮湿, 矿山设备随作业面的变化需经常移动, 对地电位有变化, 矿山供电系统中还混合使用交流电和直流电, 更使这个问题复杂。因此, 解决好矿山设备的接地保护也更具有一定的现实意义。

变电站接地网防蚀保护的策略 篇11

关键词：变电站 电网 接地网 腐蚀

中图分类号：TM63文献标识码：A文章编号：1674-098X（2012）12（b）-00-01

腐蚀带来的破坏形式很多，不同情况下引起金属腐蚀的原因也不相同，而且影响因素十分复杂。因此，不同条件下应采取的防腐蚀保护方法也是不同的，涉及范围很广。对于每种防腐蚀保护方法都有其适用的条件和范围，某一种保护措施对一定的条件是有效的，但对其它的条件就不见得有效，同时采用两种或者多种防腐措施进行联合保护，其防腐效果远一般来讲比单一的措施要好。所以，在一个具体的腐蚀体系中，选取的防腐蚀措施要根据腐蚀原因、环境条件、各种措施的防腐蚀效果、施工难易程度以及造价等综合考虑。防腐蚀工程技术通常分为四大类。

1 正确选用耐腐蚀材料

针对特定的工程性结构物、工艺用途和由工况条件所决定的腐蚀性环境，选用适宜的耐腐蚀材料是防止或减轻腐蚀的简便有效的主要措施。为此，首先应弄清楚设备材料所在的环境介质和工况条件，了解介质的成分、溶度，杂质种类及其含量，流速、温度及温度差异，导电性和pH值，设备的工作压力及材料的受力状态，可能生出的腐蚀产物性质，以及在这种环境介质中可能产生的腐蚀类型，产品特殊要求等。

选材时既要充分考虑材料的耐蚀性，又要考虑材料的物理化学性能和加工特性。但值得注意的是，任何材料都不是万能的，所谓的耐腐蚀也是相对的，材料的选择应该兼顾可靠性和经济性。选材时应全面的考虑金属材料、非金属材料和内衬材料的差异及其在特定工况条件和工艺介质中实用性和经济性。

金属材料料与环境介质相互作用造成的破坏与变质，因此控制或者改变环境就能有效地控制腐蚀。目前，环境处理已经是广泛采用的主要防腐蚀技术之一。环境处理指的是应用物理或化学的方法减小环境介质的腐蚀性以控制环境对金属的腐蚀。常用的方法有：

1.1 去除介质中的腐蚀性组分

如脱除空气中的水分，除去水中的氧，脱出原油中的盐分等。

1.2 调节介质中pH值

如控制水溶液、土壤的pH值，调整至低腐蚀性的范围。如锅炉给水中加氨处理，通过中和水中CO2提高pH值而减缓腐蚀。

1.3 改变环境介质的条件和状态

环境的温度和压力，介质的成分、溶度和流速等均可对材料的腐蚀速率产生显著影响。

1.4 缓蚀剂保护

在腐蚀所在环境中加入一定量的化学物质金属腐蚀大大减缓的方法称为缓蚀剂保护，所加入的化学物质就是缓蚀剂。采用缓蚀剂保护，由于使用简单、投资很小、收到效果很快而得到广泛的

应用。

缓蚀剂的保护效果与腐蚀介质的理化状态、温度以及材料的种类和性质以及缓蚀剂本身的种类和使用量等有很大的关系。也就是说缓蚀剂的保护的选择有严格的要求，需要对金属-介质体系具有良好的保护效果。一般而言，缓蚀剂在循环系统中应用的效果和经济性较好。采用缓蚀剂还应该考虑对生产工艺过程和产品质量有无影响，应综合考虑应用效果和经济性。

2 表面涂覆层保护

表面涂覆层保护就是依靠物理的、化学的方法，在金属材料表面涂覆一层耐腐蚀的材料，以达到减缓腐蚀、保护机体金属的目的，又称涂镀层保护或者表面保护。这种减缓腐蚀的方法，由于施工简单、消耗涂层少、得到的效果好以及造价相对较低而获得了广泛的应用。这类方法主要包括涂镀层保护、表面处理和内衬。涂镀层按其材料不同分为有机涂层、无机涂层和金属性镀层。

控制腐蚀的表面涂覆层技术可以通过三种途径起保护作用：机械性保护，化学性保护和阴极性保护。为了保障表面涂覆层的耐蚀性，要求其均匀完整、致密无孔，与基体金属粘接牢固，并且具有一定的强度和韧性。

3 电化学保护

电化学保护就是利用金属电化学腐蚀过程的极化特性控制腐蚀的方法。简单的讲，是对金属设备人为的施加一定的保护电流，使得金属的腐蚀速度迅速降低的防腐蚀技术。

将被保护设备在指定的环境介质中进行外加阴极极化以减小或者防止金属腐蚀的方法称为阴极保护法。可以通过外加电流施加极化电流或连接电位更加负的牺牲阳极两种途径实施阴极保护。阴极保护适用于几乎所有金属材料。

将被保护设备在指定的环境介质中进行外加电流阳极极化至一定电位，是金属建立起钝态和生成稳定钝态膜并能维持这种钝态，从而显著降低金属腐蚀速度，这就是阳极保护法。阳极保护法主要使用在活化或钝化转变行为的介质体系。

4 合理的防腐蚀设计

控制腐蚀应从结构物的项目设计开始就予以重视和必要的考虑，这是从大量实践总结出来的一条重要经验。防腐设计的内容主要包括防蚀结构设计、防蚀方法选择、防蚀强度设计、材料选择和加工、安装过程的防蚀要求等。

防蚀强度设计应按均匀腐蚀和局部腐蚀两类情况分别考虑。在均匀腐蚀的条件下只需考虑由于腐蚀造成的壁厚减薄对强度的影响。因此，为了保证强度和可靠使用，项目设计时必须考虑腐蚀裕量。设备的壁厚应等于机械强度计算的厚度加腐蚀裕量，对关键部位还应乘以足够的安全系数。

但是，在局部腐蚀为主的情况下，强度设计没有统一的计算公式，一般可通过选材、控制环境、改变结构设计和安装以及将在服役的过程中启用的监测装置等来解决。

在实践中已总结出防蚀结构设计若干适用原则，以便在设计时作为参考。例如，结构应选择简单，便于装卸与检查；避免应力集中；避免与金属接触；温度分布尽可能的均匀，避免局部过热；管道系统应避免滞流和冲击，保证流速均匀和顺畅等。总之，在结构设计中应尽量地采用简便可行、经济合理、可以避免和减轻腐蚀的结构形状和保护系统。

参考文献

[1]郭冲.变电站接地系统冲击特性的全时分析方法研究[D].清华大学，2005.

数控机床保护接地探析 篇12

1 保护接地原理及应用

保护接地就是将机床所有的外露可导电部分用保护导线与接地体可靠地连接起来,能够在发生碰壳时保护人身安全,这种保护方式要求接地电阻较小。

1.1 工作原理

当一相发生碰壳时,接地电阻通过人体和电网对地绝缘阻抗形成回路。如各相对地绝缘阻抗相等,可求得漏电设备的对地电压

式中:Ud为电网电压,Rr为人体电阻,Z为电网每相对地绝缘阻抗。电网对地分布电容和对地绝缘电阻组成,并可看作是二者的并联。有了保护接地后,漏电设备对地电压主要决定于保护接地电阻Rb的大小。由于Rb和Rr并联,且Rb小于Rr,可以近似认为Ud=3U·Rb/3Rb+Z所以设备对地电压大大降低。只要适当控制Rb的大小,即可限制漏电设备对地电压在安全范围内,如图1所示。

1.2 保护接地主要应用范围

保护接地适用于不接地的电网。在这种电网中,无论环境如何,凡是由于绝缘破坏可能出现危险电压的金属部分,除另有规定外,都应采取保护接地措施,如电机、变压器、开关设备、照明器具、控制台等设备的金属外壳。

2 保护接零原理及应用

2.1 工作原理

电气设备采用保护接零,即将其外壳接到零线上,当某相绝缘损坏时,电流通过设备外壳形成该相对零线的单相短路(即碰壳短路),短路电流立即将该相的熔体熔断或使其他保护元件动作而切断电源,从而消除触电危险,如图2所示。

2.2 保护接零主要应用范围

在三相四线和中性点地的电网中,凡由绝缘损坏而可能出现对地电压的金属外壳部分均应采用接零保护,如电动机外壳、配电室的开关柜、电缆的金属外皮等。

3 数控机床保护接地分析

根据上述分析,结合GB 5226.1-2008《机械电气安全机械电气设备第1部分:通用技术条件》及相关电气安装规范,机床产品应该设置断路保护装置和可靠的接地保护。我国的动力电源为采用三相四线制的供电方式。机床特别是数控机床属于敏感设备,在通用电气安装标准中规定,机床必须连接保护接地。如果在数控机床内需要使用中线连接单相的用电设备,比如24V直流稳压电源或空调等,必须得到机床用户的认可。在数控机床的电气柜中,中性线与保护接地必须分开,绝对不能把中性线用作数控机床的保护接地。若在数控机床电气系统设计时使用三相电源的中性线,则必须在数控机床的技术文件中有明确描述,比如数控机床的安装调试说明书或数控机床的电气图。同时在数控机床的电源端子上对中性线提供带有字母N的标志,保护接地端子应提供带有“PE”字母的标志。在电气柜内部中性线和保护接地电路之间是不相连的。也不应将保护接地与中性线在数控机床的外部连接后作为PEN与PE端子连接。

中性线,是用来消除三相间的不平衡电压的,一般用N来表示。如果不连接中性线,由于负载不平衡会形成三相电压的不平衡,作用在电气元件上,很可能会损害元器件。文中所说的地线不是由供电局或变电站提供的,是用户本身提供的,一般用PE来表示。接地通常的做法是,在靠近机床的地面,把接地铜棒打入地下,然后把机床的接地线直接连接到接地铜棒。连接机床和铜棒的接地线尽可能短,不要绕成圈,接地线的横截面积最少要和三相电源的进线一样粗。在实际生产过程中有些工厂里的技术人员认为,整个工厂已经有工厂接地了,可以不再打接地铜棒了。实际上,工厂的接地系统里,已经连接了若干台设备,其中可能有很多电焊机、火花机之类产生高频谐波的设备。而任何导体都是有阻抗的,电流始终都是由高电位向低电位流动。而这个接地系统中的低电位很可能就是其中的某一台或者几台设备。另外,有一部分电压不平衡是由稳压器引起的。原本三相进电是平衡的,但是通过稳压器后,相与相之间可能相差十几到几十伏的电压,导致驱动器等频繁报警。有时出现问题很可能是稳压器没有连接中心线。

虽然中性线在变电站一端已经做了接地处理,但是中性线绝对不能作为保护接地使用。许多使用者错误地认为,由于三相四线制供电,系统中没有保护接地,所以只能使用中性线作为保护接地。其实保护接地不是来自三相四线制的供电系统,而是来自生产现场。首先,电气设备的保护接地的目的是保护操作人员的人身安全;其次,是保护数控机床中各个电气部件的安全可靠。尽管中性线在变电站一端已经做了接地处理,但是从数控机床的工作现场或变电厂或变电站的接地之间可能相距很远,而车间内使用三相动力电源的各种设备产生的不平衡电流都要通过中性线流向变电站的接地点,由于导线电阻与导线的长度有关,因此中性线内的不平衡电流就会产生一个较强的电势而使整个机床带电,危害各电敏元器件,甚至可能导致数控机床操作人员的人身伤害。

所以,车间现场的保护接地是各种设备稳定可靠运行的根本保证,绝不能将车间三相电源的中性线作为保护接地与数控机床PE端子的连接。在建设新的数控加工车间时,必须考虑到车间内接地的设计,使每个工位的配电箱都配备独立的保护接地。如果数控设备放置在旧厂房中,应对供电系统进行改造,使每个工位的保护接地满足国家标准要求。

参考文献

[1]夏罗生.数控机床接地故障分析与诊断[J].设备管理与维修,2012,(8).

[2]廖德岗,姚银燕.基于开放式体系结构的数控机床可靠性及抗干扰设计[J].制造业自动化,2005,(4).

[3]彭辉.抗干扰技术在数控机床中的应用[J].武汉交通职业学院学报,2008,(2).

[4]刘国通,李传伟.抗干扰在数控系统中的设计[J].机床电器,2006,(5).