摘要：综述不同的配电系统接地型式及其适用范围和优缺点,并介绍在不同接地型式下正确安装使用漏电保护装置的必要性,使漏电保护装置在不同的配电系统接地型式中能够有效和正确安装使用。
关键词：漏电保护器；抵押配电系统
电能是清洁、便利、效率较高的二次能源,在生产和生活各方面得到广泛应用。但如果不能正确使用电能,容易造成人员伤亡和设备损坏事故。低压配电系统中装设漏电保护器是防止电击(触电)事故的有效辅助措施之一,也是防止漏电引起电气火灾和电气设备损坏事故的技术措施。由于漏电保护器能有效地防止电击事故的发生,在生活和生产实践中得到广泛应用。但是漏电保护器不是“触电保安器”。若不按要求正确安装漏电保护器,当电气设备发生故障时,其外露可导电部分带电,人体触及将遭电击。此时,通过人体的电流为电源电压与人体电阻的比值,此电流远大于漏电保护器额定漏电动作电流,以至造成人身伤害。因此,安装漏电保护器后,仍应采取其他各项防止电击和设备损坏事故的技术措施。
1 TN系统
TN系统是电源中性点直接接地并引出中性线(N线),属三相四线制系统。在这个系统中的电气设备外露可导电部分都应与公共的保护线(PE线)相连接,PE线与中性线在接地点相连接。我国称这种系统为保护接零。它的特点如下:①一旦设备出现外壳带电,接零保护系统能将漏电电流上升为短路电流,这个电流很大,是TT系统的5.3倍,实际上就是单相对地短路故障,熔断器的熔丝会熔断,低压断路器的脱扣器会立即动作而跳闸,使故障设备断电,比较安全。②TN系统节省材料、工时,在我国和其他许多国家广泛得到应用。
按照系统中中性线与保护线的不同组合方式,又分为如下三种形式。
1.1 TN-C系统
整个系统的中性线与保护线是合一的,三相四线制PEN线规定距离内接地,在入户端就近接地,四线到达用电设备。导线分为黄、绿、红、黄绿线。称为TN-C系统。
1.2 TN-S系统
整个系统的中性线与保护线是分开产的,是三相四线加PE线。中性线与PE线除在变压器中性点共同接地外,两线不再有任何的电气连接。中性线N是带电的,而PE线不带电。PE线连接的设备外壳及金属构件在系统正常运行时始终不会带电。该接地系统完全具备安全性和可靠性的基准电位。导线分为黄、绿、红、N淡蓝、PE黄绿线,称为TN-S系统。
1.3 TN-C-S系统
系统中供电线路进户前是三相四线制,进户后采用三相四线加PE线,中性线(N线)与保护线(PE线)分开。PEN线在进户时重复接地,后面N线与PE线不再有电气连接。该系统中N线常会带电,PE线连接的设备外壳及金属构件在系统正常运行时始终不会带电。导线入户端前分为黄、绿、红、黄绿线、入户端后分为黄、绿、红、N淡蓝、PE黄绿线,然后又分开称为TN-C-S系统。
2 TT系统
TT系统是电源中性点直接接地,引出中性线(N线),属三相四线制系统。在这个系统中的设备外露可导电部分经各自的PE线分别直接接地,如图4所示。这个接地点与电源端接地点是没有关连的,该系统由于所有设备的外壳是经各自的PE线分别直接接地的,各自的PE线间无电磁联系,因此也适用于对数据处理,精密检测装置等供电,这样就杜绝了危险故障电压沿PE线传到其它未发生故障处。这种供电系统的特点如下:①当电气设备的金属外壳带电(相线碰壳或设备绝缘损坏而漏电)时,由于有接地保护,可以大大减少触电的危险性。但是,低压
断路器(自动开关)不一定能跳闸,造成漏电设备的外壳对地电压高于安全电压,属于危险电压。②当漏电电流比较小时,即使有熔断器也不一定能熔断,所以还需要漏电保护器作保护,因此TT系统难以推广。③TT系统接地装置耗用钢材多,而且难以回收、费工时、费料。
3 IT系统
IT系统是电源中性点不接地或经阻抗(约1000Ψ)接地,通常不引出中性线(N线),属三相三线制系统。IT方式供电系统在供电距离不是很长时,供电的可靠性高、安全性好。一般用于不允许停电的场所,或者是要求严格地连续供电的地方,例如连续生产装置、大医院的手术室、ICU、消防的应急供电、地下矿井等处。地下矿井内供电条件比较差,电缆易受潮。运用IT方式供电系统,即使电源中性点不接地,一旦设备漏电,单相对地漏电流仍小,不会破坏电源电压的平衡,所以比电源中性点接地的系统还安全。在这个系统中的设备外露可导电部分经各自的PE线分别直接接地。我国将TT系统和IT系统统称为保护接地。用电设备外壳经各自的PE线直接接地,PE线间无电磁联系,适用于数据处理精密检测装置供电。当发生单相接地故障时,所有三相用电设备仍可暂时继续运行,另两相对地电压将由相电压升高到线电压。当接地电流大于发生电弧的最小燃弧电流时,会对用电设备造成火灾等危险,人触及会造成人身事故。因此对IT系统来说,应装绝缘监察装置,以此来达到保护设备和人身安全的目的。
4 漏电保护器的应用
4.1 漏电保护器工作原理
漏电电流是指剩余电流、残余电流和泄漏电流的总和。残余电流是指电弧熄灭时瞬间的电流;泄漏电流是指通过绝缘的电流;剩余电流则是指通过保护器的电流的矢量和。漏电保护器(剩余电流动作保护器)的工作原理是:当通过漏电保护器的电流矢量和不为零时保护器动作掉闸。
4.2 系统接地型式与漏电保护器接线方式
使用漏电保护器应充分注意不同的系统接地型式下漏电保护器的安装方法不同。漏电保护器的正确接线在TN系统中,TN-S系统接入漏电保护器;TN-C-S系统接入漏电保护器。而TN-C系统不能接入漏电保护器。在TT系统中接入漏电保护器。
5 使用漏电保护器应注意的问题
在社会生产实践中,使用漏电保护器时要正确选型、安装、运行,否则不能起到正确的保护作用。因此,使用漏电保护器应注意以下几个问题。
5.1 漏电保护器的选用
a.根据电气线路的正常泄漏电流,确定漏电保护器的额定漏电动作电流。额定漏电动作电流不是越小越好,应充分考虑到被保护线路和设备可能发生的正常泄漏电流值。b.额定漏电不动作电流漏电不动作电流是指在规定的条件下,漏电保护器不动作的漏电电流。选择额定漏电不动作电流,应不小于电气线路和设备的正常泄漏电流的最大值的2倍。c.在常规情况下,漏电保护器动作参数的选择。
移动电器、家用电器插座回路应优先选用额定漏电动作电流不大于30mA快速动作的漏电保护器。单台电机设备可选用额定漏电动作电流为30mA及以上,100mA以下快速动作的漏电保护器。多台设备的总保护应选择额定漏电动作电流为100mA及以上快速动作的漏电保护器。
5.2 安装漏电保护器的注意事项
单相漏电保护器应安装在刀闸之前,防止因刀闸保险丝熔断后(尤其是N相保险断)漏电保护器失灵而遭电击。
5.3 动作特性试验
为检验漏电保护器在运行中的动作特性及其变化,应定期进行动作特性试验。其项目有:漏电动作电流值;漏电不动作电流值;分断时间。
6 结论
综上所述,为防止人体遭电击,必须根据不同的系统接地型式正确安装、使用漏电保护器,才能起到正确的保护作用,获得预期的保护效果。
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