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住宅电气保护接地有关问题的认识与探讨
更新时间:2014-10-03 发布:www.1024sj.com

摘要:室第庇护接地是一个老话题,低压供电系统接地制式多样,新规范本着以工钱本的宗旨就室第庇护接地已明确了几种制式。本文就此连系对新规范的理解进行了论述。

关头词:室第接地庇护系统故障防范

随着强制性规范《室第电气设计规范》GB50096—1999于1999年6月1日的起头实施,原先合乎规范要求的TN—C系统已不再使用于室第低压配电系统了。现代室第电气的设计和安装有了明确的依据。新规范是“以工钱本”,在保证“适用、平安、卫生、美观”的条件下,对室第平安方面提出了相当严酷的要求。新的《室第设计规范》与旧规范GBJ96—86相比力,在平安方面的要求更为严酷,主要有下列4点:

(1)每栋室第总电源进线断路器应具有漏电庇护功能。

(2)除空调电源插座外,其他电源插座电路应设有漏电庇护功能。

(3)室第配电系统的设计应采用TT、TN—C-S或TN-S接地方式,并进行等电位联接。

(4)洗手间等湿润场所宜采用局部等电位联络。

按以上要求,对居平易近室第安装的电气装备,可以使住户的栖身更为平安。

下面介绍不宜采用TN—C系统的缘由,和新规范中的三种低压配电系统的接地方式和故障防范。

1、不宜采用TN—C系统的缘由

用电装备的接地,一般分为庇护性接地和功能性接地。庇护性接地又分为接地和接本两种形式。所谓“接地”是指用电装备外露可导电部门对地直接的电气毗连。而接零则是指外露可导电部门经由过程庇护线(PE)或PEN线与供电系统的接地址进行直接电气毗连(交流系统中,接地址即为中性点)。

TN-C系统被称为三相四线系统,整个系统的中性(N)与庇护线(PE)是合一的,称PEN线。由于TN—C系统中采用的是庇护接零,即用电装备的外露可导电部门与PEN有优秀的导线毗连。当用电装备发生接地故障时,由于PEN线阻抗小,较年夜的短路电流使庇护装配迅速动作,反应活络度高。但由于TN-C系统需要依靠PEN线中的不服衡电流来维持三相电压的平衡,所以TN—C系统一般使用于三相负荷较平衡的场所。今朝,室第用户年夜部门是单相用户,难以实现三相负荷的平衡,PEN中将有较年夜的、不稳定的不服衡电流流过,而且年夜量家电装备使用中发生的高次谐波也叠加在中性线N上,使中性线接地电位偏移。一旦PEN发生断路故障或PEN线接触电阻增年夜时,中性点电位将严重地偏移,使家电装备外露可导电部门的金属外壳带电,造成电击事故的发生。而且接地故障最易引发电气火灾。所以新规范中已明确划定室第供电已不再使用TN—C系统了。

2、《室第但计规范》已明确划定.室第供电系统应来用TT、TN一s、或TN-C-S方式。

需要说明的几点:1、之前的《建筑电气设计技术规范》,曾把接零看成是接地的方式之一,而采用统一的术语“接地”,这样容易引发概念混淆,出格是随着低压网系统接地形式多样化,更有需要把接地与接零两者的区分加以明确,以使削减现实工作中泛起的问题。2、原规程只是笼统提出零线在划定的地方应重复接地;而工作零线(中性线即N线)通常为不应重复接地的。再装有漏电流庇护装配后的PEN线更是不允许重复接地。由于一旦重复接地.将会造成漏电庇护装配发生误动作或拒尽动作。

在《平易近用建筑电气设计规范》14.2.1条中,对低压电气系统的接地形式已有了明确的界说。

2.1TN系统。电力系统有一点直接接地,依照中性线与庇护线组合情况又可分为三种形式:

(l)TN—S系统,也称三相五线制系统。该系统是三相四线加PE线的接地系统。整个系统的中性线(N)与庇护线(PE)是分隔的用电装备外露可导电部门接在PE线上。一般当室第楼内有自力变压器时便采用TN-S系统。由于TN-S系统中性线N与庇护接地线PE除在变压器中性点配合接地外,两线从变压器低压母线处便分隔了,所以与TT系统一样,不管中性点N是否带电,PE线均不带电,与PE线毗连的装备外壳一样均不会带电。而且在TN—S系统中,发生电气故障时,经由过程PE线接地电流较年夜,一般熔断器、断路器都能动作切断电源(活络度高)。是以TN-s接地系统较着提高了使用平安性。在用户配电箱内,PE线与接地线排的总接地端子板毗连。

(2)TN—C—S系统。该系统有一点直接接地,用电装备的外露可导电部门经由过程庇护线与接地址毗连,系统中前一部门线路的中性线N与庇护线是合一的,第二部门是TN-S系统,即N与PE线是分隔的。采用TN—C-S系统时,傍边性线与庇护线分隔后(凡是在室第进户处)就不能再合并(中性线的尽缘水平应与相线不异)。是以在室第中采用TN-C-S系统,现实上就成了TN-S系统。也即PEN线在进人用户配电箱后,配电箱内分隔设置了N端子板和PE端子板,N与PE线进人室第便相互分隔不再有任何电气毗连了。

(3)TN—C系统。整个系统的中性线与庇护线是合一的。

2.2TT系统亦为三相四线系统。系统有一点直接接地,系统无PE线。用电装备的外露可导电部门

(PE)线接至与电力系统接地址无直接联系关系的接地极上。TT系统的特点是中性点N与庇护接地线无一点电气毗连,即N与PE线是分隔的,适用于公共电网供电的室第,一般每栋室第楼各有零丁的接地极和PE线。所以不管三相负荷是否平衡,中性线是否带电,PE线均不会带电,用电装备外露导电部门亦不会带电,保证了使用平安。当用电装备发生单相接地故障时,由于TT系统单相短路庇护的活络度比TN系统低(TT系统以年夜地为故障电畅通流畅路,与电源和PE线的接地电阻有关故障电流小),熔断器和短路器往往不能立即动作,造成装备外壳带电。所以必需采用漏电庇护来切断电源,才能提高TT系统触电庇护的活络度,使TT系统更为平安靠得住。

需要附带说明的是,TT系统和TN系统不存在谁优谁劣。由于TN系统适合于三相平衡的场所,而室第及智能年夜厦因单相负荷较年夜,难以实行三相负荷的平衡。是以,TT系统今朝已在室第(出格在别墅)中被年夜量采用。另外,计较机网络通讯及数字通讯要求的电压质量(电压偏移、电压彼动、电压频率、谐波、三相平衡等)较高,TN—C系统因有谐波叠加,中性线上接地电位不稳定的漂移,而对人身不平安及没法取得及格的基准电位,使细密电子装备不能准确运行,所以尽不能作为计较机系统的供电方式。TN-C—S、TN-S接地系统均具有平安性和靠得住性的基准电压,所以可作为计较机系统的接地系统。TT系统不管三相负荷是否平衡,PE线不会带电,所以正常运行时,TT系统类似于TN-S系统,具有较好的平安性和取得及格的基准接地电位。随着年夜容量的漏电庇护器的运用,该系统越来越在计较机网络系统供电中获得使用,但今朝因公共电网电源质量不高,采用的较少。

3接地故障的防范

接地故障分歧于一般的电气短路故障。而是带电导体经由过程金属材料与年夜地发生的短路故障。由于接地故障比力隐蔽,经常是屡次火灾的原由,而且往往还陪伴着接地故障而发生电击人身危险事故。是以,为了室第栖身人员的平安,有需要增强对接地故障的防范。

3.1不能随意更改按地系统。若原先采用的是TN-C—S系统(100KVA以上变压器,中性点接地电阻为4欧,PE线接地电阻为10欧)改变为TT系统。当发生用电装备金属外壳单相接地短路时,由于PE线未按TT系统的接地电阻要求接地,必然使装备金属外壳带上较高的电压(理论计较达157V),从而发生间接电击事故。3.2严禁PE线与N线毗连。若PE线与N线毗连便成了TN—C系统,其不良后果前面已计议过了。

3.3每套室第总电源进线断路器应具有漏电庇护功能。除空调电源外,其他电源插座应设置漏电庇护装配。经由过程南北极庇护划分起到防电气火灾和防电击的作用。室第内家用电器凡是由插座供电,电源插座上应安装额定电流不年夜于30MA的快速漏电庇护器,以避免电击酿成的人身危险事故。而当发生电弧性接地故障时,由于电弧有很年夜阻抗,限制了接地故障电流,使断路器、熔断器不能实时切断电源,造成火灾。所以要在室第的电源进线处安装额定动作电流为300MA的漏电庇护器,井带有0.15S的延时,可以免电气火灾的发生(低于500MA的电弧能量尚不足以引燃起火)。

3.4作等电位和局部等电位毗连。等电位联络是避免触电危险的一项重要平安措施,它可年夜幅度地下降在接地放情况下人所蒙受的接触电压。由分析成效可知,它比重复接地下降接触电压幅度的效果要好很多。这样,即使在接地故障庇护失灵的情况下,也能到达在较年夜限度范围内消除触电伤亡事故。

(1)总等电位联络(NEB)。作用在于下降建筑物内间接接触电击的接触电压和分歧金属部件间的电位差,并消除来自建筑物外经电气线路和各类金属管道引人的危险电压故障的风险。经由过程配线箱近旁的总等电位联络端子板(接地母排),将卞列导电部门相互连通:进线配线箱的PE母排;公用举措措施的金属管道(如L、下水、热力、煤气等管道);建筑物金属结构钢筋;人工接地的接地极引线等。建筑物每电源进线都应做总电位联络,每一个总等电位联络板的端子应相互连通。

在做总等电位毗连后,TN系统中的重复接地的接地极,已处在总等电位联络区之外,划定接地电阻值已无意义了。由于室第用户全在总等电位联接区内,人身所能遇到因接地故障引发的接触电击电压由PE线的电压降决议,已和有无重复接地无关。建筑物的钢筋和各类公用举措措施的金属管道自己就是极优秀的接地体(接地电阻不到1欧),已起到了比重复接地更好的作用。经由过程分析,做等电位毗连后,PE线上的电压降,仅为重复接地的1/3~l/4。

(2)局部等电位联接。洗手间因其出格湿润的缘由成为电击最年夜的场所。洗手间做局部等电位毗连的目的,是在局部范围内将人体可同时触及的有可能同时泛起危险电压差的分歧导电部门再作一次联接,可以使故障电流引发的电压降更小,接触电压低于接触的限压值。洗手间的局部等电位联接,将下列导电部门相互连通:PE母线或PE干线;公用举措措施的金属管道;建筑物的钢筋网和金属结构等部门。

电击人身危险事务的发生,是由于泛起了危险的间接接触电压。建筑物接地目的就是为了削减接触电压,而现代室第建筑施工中,须按规范要求进行等电位联络,这样便获得了相当低的接触电阻,极年夜地下降了接触电压。进行等电位联络后,还消除建筑物外沿PE线窜进的危险故障电压,消除电磁场干扰,削减庇护器动作不成靠所带来的风险和防雷电等。另外,凡是情况下,洗手间是电击危险最年夜的地方,因采用下场部等电位后,将身体有可能接触到的任何导电部门作了等电位毗连,使故障电流引发的电压降更小。而且在《平易近用建筑电气设计规范》中明确划定:洗手间内应改防溅插座;在淋浴区域内(淋浴区及深盆的沿0.6米内)严禁设置插座;换气扇接线盒应距地2.25米以上等措施,使室第用户使用更为平安。新的《室第设计规范》贯彻“以工钱本’的思想,在总则中增加了“室第设计应以工钱焦点”这一条,更充实斟酌了室第的平安性。

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