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12。2。1 低压配电系统接地型式有以下三种:
1 TN系统
电源端有一点直接接地,受电设备的外露可导电部分通过保护线与接地点连接。按照中性线与保护线组合情况,又可分为三种型式:
1)TN…S系统:整个系统的中性线(N)与保护线(PE)是分开的,见附录C。1图C。1…1。
2)TN…C系统:整个系统的中性线(N)与保护线(PE)是合一的,见附录C。1图C。1…2。
3)TN…C…S系统:系统中前一部分线路的中性线与保护线是合一的,见附录C。1图C。1…3。
2 TT系统
电源端有一点直接接地,受电设备的外露可导电部分通过保护线接至与电源端接地点无直接关联的接地极,见附录C。1图C。1…4。
3 IT系统
电源端的带电部分与大地间无直接连接或有一点经足够大的阻抗接地,受电设备的外露可导电部分通过保护线接至接地极,见附录C。1图C。1…5。
12。2。2 TN系统
1 在TN系统中,所有受电设备的外露可导电部分必须用保护线(PE)或共用中性线即PEN线与电力系统的接地点相连接。一般情况下,接地点就是中性点。
2 保护线应在靠近向装置供电的电力变压器处接地,保护线一般应在进入建筑处接地。为了保证发生事故时保护线的电位尽可能靠近地电位,需要均匀地分配接地点。
3 采用TN…C…S系统时,当保护线与中性线从某点(一般为进户处)分开后就不能再合并,且中性线绝缘水平应与相线相同。
4 保护线上不应设置保护电器及隔离电器,但允许设置供测试用的只有用工具才能断开的接点。对PEN线的隔离详见本规范第7章有关规定。
5 在TN系统中,保护装置特性除必须满足本规范第7章公式7。6。5…1要求外,当相线与大地间发生直接短路故障时,为了保证保护线和与它相连接的外露可导电部分对地电压不超过约定接触电压极限值50V,还应满足:
RB/RE≤50/(UO…50) (12。2。2)
式中 RB——所有接地极的并联有效接地电阻(Ω);
UO——额定相电压(V);
RE——不与保护线连接的装置外可导电部分的最小对地接触电阻(相线与地的短路故障可能通过它发生)。当RE值未知时,可假定此值为10Ω。
如不能满足公式12。2。2要求,则应采用剩余电流动作保护或其他保护装置。
12。2。3 TT系统
1 在TT系统中,共用同一接地保护装置的所有外露可导电部分,必须用保护线与这些部分共用的接地极连在一起(或与保护接地母线、总接地端子相连)。接地装置的接地电阻要满足单相接地故障时,在规定时间内切断供电的要求,或使接触电压限制在50V以下。
2 TT系统配电线路的接地故障保护方式见本规范第7章有关规定。
12。2。4 IT系统
1 在IT系统中的任何带电部分(包括中性线)严禁直接接地。IT系统中的电源系统对地应保持良好的绝缘状态。在发生系统与外露可导电部分或对地的单一故障时,故障电流很小,可不切断电源。
2 所有设备的外露可导电部分均应通过保护线与接地极(或保护接地母线、总接地端子)连接。
3 IT系统必须装设绝缘监视及接地故障报警或显示装置。
4 在无特殊要求的情况下,IT系统不宜引出中性线。
12。2。5 在选择系统接地型式时,应根据系统安全保护所具备的条件,并结合工程实际情况,确定其中的一种。
由同一台发电机、配电变压器或同一段母线供电的低压电力网,不宜同时采用两种系统接地型式。
在同一低压配电系统中,当全部采用TN系统确有困难时,也可部分采用TT系统接地型式。但采用TT系统供电部分均应装设能自动切除接地故障的装置(包括剩余电流动作保护装置)或经由隔离变压器供电。自动切除故障的时间,必须符合本规范第7章中“接地故障保护”的有关规定。
12。3 低压配电系统的防触电保护
12。3。1 低压配电系统的防触电保护可分为:
1 直接接触及间接接触兼顾的保护。
2 直接接触保护(正常工作时的电击保护)。
3 间接接触保护(故障情况下的电击保护)。
12。3。2 直接接触与间接接触兼顾的保护,宜采用安全特低电压和功能特低电压的保护方法来实现。
安全特低电压和功能特低电压的保护应满足以下要求:
1 标称电压不超过电压区段I的上线(即≤50V);
2 由安全隔离变压器,电化电源(如蓄电池)等电源供电;
3 回路的配置:
1)安全特低电压回路的带电部分严禁与大地连接,或与构成其他回路一部分的带电部分或保护线连接。
2)使用安全特低电压的设备外露可导电部分严禁直接接地或通过其他途径与大地连接。
12。3。3 直接接触保护可采用下列几种保护方式:
1 将带电体进行绝缘,以防止与带电部有任何接触可能。被绝缘的设备必须符合该电气设备国家现行的绝缘标准。
2 采用遮栏和外护物的保护,遮栏和外护物在技术上必须遵照有关规定进行设置。
3 采用阻挡物进行保护。阻挡物必须防止如下两种情况之一发生:
1)身体无意识地接近带电部分。
2)在正常工作中设备运行期间无意识地触及带电部分。
4 使设备置于伸臂范围以外的保护。凡能同时触及不同电位的两部位间的距离严禁在伸臂范围以内。在计算伸臂范围时,必须将手持较大尺寸的导电物件考虑在内。
5 用漏电电流动作保护装置作为后备保护。
12。3。4 间接接触保护可采用下列方式:
1 用自动切断电源的保护(包括剩余电流动作保护),并辅以等电位联结。
2 使工作人员不致同时触及两个不同电位点的保护(即非导电场所的保护)。
3 使用双重绝缘或加强绝缘的保护。
4 用不接地的局部等电位联结的保护。
5 采用电气隔离。
12。3。5 等电位联结
1 总等电位联结:
1)建筑电气装置采用接地故障保护时,建筑物内电气装置应采用总等电位联结。下列导电部分应采用总等电位联结线互相可靠连接,并在进入建筑物处接向总等电位联结端子板,见图12。3。5。
图12。3。5 等电位联结
1—保护导体;2—总等电位联结导体;3—接地导体;4—辅助等电位联结导体;
B—总接地端子;M—外露可导电部分;C—装置外导电部分;P—金属水管干管;T—接地极
2)总等电位联结主母线的截面不应小于装置最大保护线截面的一半,但不小于6mm2;等电位联结宜采用铜导线,如果是采用铜导线,其截面可不超过25mm2;如为其他金属时,其截面应能承载与25mm2铜线相当的载流量。
2 辅助等电位联结:
1)在一个装置或部分装置内,如果作用于自动切断供电的间接接触保护不能满足本规范第7章规定的条件时,则需要设置辅助等电位联结。
2)辅助等电位联结必须包括固定式设备的所有能同时触及的外露可导电部分和装置外可导电部分。等电位系统必须与所有设备的保护线(包括插座的保护线)连接。
3)连接两个外露可导电部分的辅助等电位线,其截面不应小于接至该两个外露可导电部分的较小保护线的截面。
连接外露可导电部分与装置外可导电部分的辅助等电位联结线不应小于相应保护线截面的一半。
3 局部等电位联结:
1)局部场所范围内有高防电击要求的辅助等电位联结。
2)需做局部等电位联结的场所:浴室、游泳池、医院手术室、农牧场等因保护电器切断电源时间不能满足防电击要求;或为满足防雷和信息系统抗干扰的要求。
12。3。6 在TN或TT系统中,一次侧为50V以上、二次侧为50V及以下安全超低压供电的变压器,宜采用双重绝缘或一次和二次绕组之间有接地金属屏蔽层的安全变压器,此时二次侧不应接地。在正常环境中对于电压等级在24~48V范围内的安全电压,还应采取防直接接触带电体的保护措施。
若采用普通变压器取得50V及以下电压,变压器二次侧应进行接地,且一次侧应装设具有自动切断电源的保护,变压器外露可导电部分要与一次回路的保护线相连。
12。3。7 剩余电流动作保护
1 下列设备的配电线路宜设置剩余电流动作保护:
1)手握式及移动式用电设备。
2)建筑施工工地的用电设备。
3)环境特别恶劣或潮湿场所(如锅炉房、食堂、地下室及浴室)的电气设备。
4)家用电器回路或插座专用回路。
5)由TT系统供电的用电设备。
6)与人体直接接触的医疗电气设备(但急救和手术用电设备等除外)。
2 下列建筑物的电源进线处宜设剩余电流火灾报警器:
1)住宅,公寓等居住建筑。
2)医院及疗养院。
3)剧场,影院等娱乐场所。
4)图书馆,博物馆,美术馆等公共场所。
5)地下汽车停车场。
3 剩余电流动作保护装置的动作电流宜按下列数值选择:
1)手握式用电设备为15mA。
2)环境恶劣或潮湿场所的用电设备(如高空作业、水下作业等易造成二次伤害的场所)为6~10mA。
3)医疗电气设备为6~10mA。
4)建筑施工工地的用电设备为15~30mA。
5)家用电器回路或插座专用回路为30mA。
6)成套开关柜、分配电盘等为100mA以上。
7)防止电气火灾为300~500mA。
4 剩余电流动作保护器型式的选择:
1)用子电子信息设备、医疗电气设备的剩余电流动作保护器应采用电磁式;
2)用于一般电气设备或家用电器回路的剩余电流动作保护器宜采用电磁式或电子式。
5 为确保消防电源的连续供电,消防电气设备的剩余电流动作保护装置,只发信号而不自动切断电源。
12。4 保护接地范围
12。4。1 下列电力装置的外露可导电部分,除另有规定外,均应接地:
1 电机、变压器、电器、手握式及移动式电器。
2 电力设备传动装置。
3 室内、外配电装置的金属构架、钢筋混凝土构架的钢筋及靠近带电部分的金属围栏等。
4 配电屏与控制屏的框架。
5 电缆的金属外皮及电力缆接线盒、终端盒。
6 电力线路的金属保护管、各种金属接线盒(如开关、插座等金属接线盒)、敷线的钢索及起重运输设备轨道。
12。4。2 在使用过程中产生静电并对正常工作造成影响的场所,宜采取防静电接地措施。
12。4。3 下列电力装置的外露可导电部分除另有规定者外,可不接地:
1 在木质、沥青等不良导电地坪的干燥房间内,交流额定电压380V及以下。直流额定电压400V及以下的电力装置。但当维护人员可能同时触及电力装置外露可导电部分和接地物件时除外。
2 在干燥场所,交流额定电压50V及以下、直流额定电压110V及以下的电力装置。
3 安装在配电屏、控制屏已接地的金属框架上的电气测量仪表、继电器和其他低压电器;安装在已接地的金属框架上的设备,如套管等。
4 当发生绝缘损坏时不会引起危及人身安全的绝缘子底座。
5 额定电压为220V及以下的蓄电池室内支架。
12。4。4 下述场所电气设备的外露可导电部分严禁保护接地:
1 采用设置绝缘场所保护方式的所有电气设备及装置外可导电部分。
2 采用不接地局部等电位联结保护方式的所有电气设备及装置外可导电部分。
3 采用电气隔离保护方式的电气设备及装置外可导电部分。
4 在采用双重绝缘及加强绝缘保护方式中的绝缘外护物里面的可导电部分。
12。5 接地要求和接地电阻
12。5。1 交流电力装置的接地:
1 配电变压器高压侧工作于小电阻接地系统
一般情况下,保护接地接地装置的接地电阻应符合公式12。5。1…1的要求:
R≤2000/I (12。5。1…1)
式中 R——考虑到季节变化的最大接地电阻(Ω);
I——计算用的流经接地装置的入地短路电流(A)