IT系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生第二次故障時(shí)的自動(dòng)切斷電源

1、本文格式為Word版，下載可任意編輯IT系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生第二次故障時(shí)的自動(dòng)切斷電源 *全部的外露導(dǎo)電部分和裝置外導(dǎo)電部分經(jīng)電氣裝置的接地極接地。第一次故障發(fā)生被稱作“第一次故障”的真實(shí)接地故障時(shí)，故障電流很小，它能滿意X RA=50V這一規(guī)定的要求(上節(jié)2)，不會(huì)消失危急的故障電壓。實(shí)際上電流Id很小，這種狀況既不能對人體構(gòu)成危急，也不會(huì)對電氣裝置造成損壞。設(shè)某1 km長的新加線路，其對地泄漏(容性)阻抗約為每相3500，在正常運(yùn)行時(shí)每相對地電容電流(1)為每相U(由于故障的原因)非故障的對地電壓增加為正常相電壓的根3倍，這樣，對地電容電流也增大到相同的倍數(shù)。這些電流相互間的相位角差600，其相量和

2、為3X66=198 (mA)。也即在本例中對地短路電流為中性線的電阻性電流Id1(153mA)和電容性電流(198 mA)的相量和。由于電氣裝置中的外露導(dǎo)電部分是直接接地的，電源中性點(diǎn)的接地電阻Zct對外露導(dǎo)電部分與地間的接觸電壓實(shí)際上沒有影響。同時(shí)發(fā)生兩個(gè)接地故障(不在同一相上)是危急的，需要用熔斷器或斷路器來切斷故障。對斷路器跳閘的要求視接地一連接的系統(tǒng)，以及電氣裝里是否采納單獨(dú)的接地極而定。其次次故障第一種狀況在此狀況下故障電流路徑內(nèi)沒有接地極，這樣故障電流將很大，可采納通常的過電流愛護(hù)電器，即斷路器和熔斷器。第一次故障可能發(fā)生在電氣裝置內(nèi)的遠(yuǎn)端，而其次次故障則可能發(fā)生在電氣裝置的另一遠(yuǎn)

3、端。為此當(dāng)確定過電流愛護(hù)電器故障動(dòng)作整定值時(shí)，通常取回路環(huán)路阻抗的兩倍值。*當(dāng)IT系統(tǒng)內(nèi)除3根相線外還有1根中性線時(shí)，假如（兩個(gè))故障中的一個(gè)故障是中性線與地間的故障(在IT系統(tǒng)內(nèi)四根導(dǎo)線都是與地絕緣的)，則將消失最小的短路故障電流。因此在四線的lT電氣裝置內(nèi)必需用相線對中性線的電壓來驗(yàn)證短路時(shí)是否滿意（1）的要求。Ia跳閘整定電流。*假如未配出中性線，則用以計(jì)算故障電流的電壓為相間電壓，即最大跳閘時(shí)間IT系統(tǒng)的切斷電源時(shí)間視不同電氣裝置和變電所接地極如何相互連接而定。*對額定電流不大于32A的給電氣設(shè)備供電的末端電路，且其外露導(dǎo)電部分系與變電所的接地極相連接的，其最大跳閘時(shí)間示于圖表F8，對

4、于在同一組內(nèi)外露導(dǎo)電部分相互連接的其他回路，其最大切斷電源時(shí)間為5s，這是由于在這些同一組的回路內(nèi)假如發(fā)生兩個(gè)故障時(shí)，其短路電流最與TN系統(tǒng)相同的。*對額定電流不大于32A的給電氣設(shè)備供電的末端回路，且其外露導(dǎo)電部分系連接于與變電所接地極無電氣聯(lián)系的單獨(dú)的接地極上，其最犬切斷電源時(shí)間列于圖表F11，對于同一組內(nèi)外露導(dǎo)電部分不相互連接的其他回路，其最大切斷電源時(shí)間為1s，這是由于當(dāng)發(fā)生兩個(gè)故障時(shí)，其中的一個(gè)絕原因障發(fā)生在這一個(gè)組內(nèi)，而另一個(gè)絕原因障則發(fā)生在另一個(gè)組內(nèi)，這時(shí)故障電流將像下下系統(tǒng)那樣受到各個(gè)接地極電流的限制。電流的取值和防護(hù)措施的選用視所采納的開關(guān)電器和熔斷器類型而定。*斷路器示例:

5、在圖表F18所示的狀況下，在短路愛護(hù)中如選用NS 160型斷路器，對回路負(fù)載端發(fā)生的相間短路是適用的。提示:在IT系統(tǒng)內(nèi)如兩個(gè)回路發(fā)生相間短路，是假設(shè)它們的導(dǎo)體的長度和截面相同，且其PE線的截面和相線截面也相同來進(jìn)行計(jì)算的。在這種狀況下，當(dāng)采納“通用計(jì)算方法”(見第6.2分條)進(jìn)行計(jì)算時(shí)，回路的環(huán)路阻抗將是第F章第3.3分條所述的TN系統(tǒng)條件下一個(gè)回路的阻抗計(jì)算值的2倍。故障電流將為*熔斷器為保證熔斷器在上文規(guī)定的時(shí)間內(nèi)熔斷的電流Ia可在圖表F15所示的曲線上查到。此電流Ia宜大大小于計(jì)算所得的回路故障電流。*RCCB其次種狀況*在這種狀況下外露導(dǎo)電部分各自單獨(dú)接地(每一部分各有其自己的接地極

6、)，或分組接地(一組設(shè)備的外露導(dǎo)電部分共用一接地極)。假如全部外露導(dǎo)電部分不是連接到一個(gè)共用的接地極系統(tǒng)，則其次次故障可能發(fā)生在不同的組內(nèi)或單獨(dú)接地的某一電器內(nèi)。對于上述的第一種狀況需加防護(hù)措施，即對每一組電器或每一臺單獨(dú)接地的電器裝設(shè)帶RCD功能的斷路器。這一要求的理由是各分組的接地極是通過大地而相互“連接”的，這樣，相間短路電流通過與大地的連接點(diǎn)時(shí)，將受到接地極與大地間接觸電阻的限制，因此采納過電流愛護(hù)電器作愛護(hù)不行靠，必需采納RCD，且RCD的動(dòng)作電流必需遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于第一次故障的故障電流(見圖表F19)。在一共用接地極的一組電器內(nèi)發(fā)生其次次故障時(shí)，其過電流愛護(hù)電器的動(dòng)作見前文第一種狀況內(nèi)的介

7、紹。注2：在三相四線電氣裝置內(nèi)中性線的過電流防護(hù)有時(shí)可更便利地在單芯中性線電纜上裝設(shè)環(huán)型電流互感器來實(shí)現(xiàn)(見圖表F20)。特低電壓被用在電氣危急大的地方:游泳池，使用拖曳電源線的手提燈或其他移動(dòng)式電器的戶外場所等。5不采納自動(dòng)切斷電源的直接接觸和間接接觸防護(hù)措施特低電壓SELV平安措施被用在電氣設(shè)備的運(yùn)行具有嚴(yán)峻危急的地方(游泳池、消遣場等)。這種措施采納符合國家標(biāo)準(zhǔn)或國際標(biāo)準(zhǔn)(IEC 60742)的特制隔離變壓器的二次繞組的特低電壓來供電，其一次和二次繞組間承受電壓脈沖的水平很高，且/或有時(shí)在兩繞組間插入一層接地的金屬屏蔽層。其二次電壓不行能超過5OV rms。*SELV設(shè)備的外露導(dǎo)電部分不

8、得與地、其他外露導(dǎo)電部分或裝置外導(dǎo)電部分相連接，*全部SELV回路的帶電導(dǎo)體和其他更高電壓的帶電導(dǎo)體之間應(yīng)用至少為平安隔離變壓器一、二次繞組間的絕緣進(jìn)行隔離。注:在正常狀況下，假如SELV低于25V，可不必供應(yīng)對直接接觸危急的防護(hù)，如另有特別要求可查詢第N章第3條:“特別場所”。IEC 60364-4-41標(biāo)準(zhǔn)對PELV有詳細(xì)的說明，除非PELV供電的設(shè)備位于等電位連接作用范圍內(nèi)，應(yīng)用PELV時(shí)一般還需要防范直接接觸的危急，其標(biāo)稱電壓不應(yīng)超過25V rms，而電氣設(shè)備只能在正常的于燥場所內(nèi)使用，且人體與設(shè)備不宜有大面積的接觸。在其他全部狀況下，如不防范直接接觸，電壓的最大允許值僅為6V。由于功

9、能性的緣由采納了50V以下的電壓，但它并未全部滿意SELV或PELV的要求，應(yīng)依據(jù)場所條件和回路的用途，并依據(jù)IEC 60364-4-41規(guī)定的合理措施來防范直接接觸和間接接觸危急。注:這種狀況是可能發(fā)生的，例如回路內(nèi)接有對于較高電壓的絕緣水平不夠的設(shè)備時(shí)(例如變壓器、繼電器、遙控開關(guān)、接觸器)。自一隔離變壓器不接地的二次繞組引出的兩根導(dǎo)線是對地絕緣的。假如人體與其中的一根導(dǎo)線直接接觸，只有很小的電流流入人體，再經(jīng)大地和另一導(dǎo)線對地的固有電容而返回至該導(dǎo)線。由于導(dǎo)線對地電容非常小，該電流通常在人體感知閡值以下。當(dāng)回路電纜的長度增加時(shí)，直接接觸電流也逐步增大，當(dāng)達(dá)到肯定幅值時(shí)將發(fā)生危急的電擊事故

10、。即使短電纜能消退電容電流引起的電擊危急，電纜對地的低絕緣電阻值仍能引起電擊危急，因這時(shí)電流經(jīng)與電纜接觸的人體和大地以及電纜對地的低絕緣電阻而返回到另一導(dǎo)線上。由于這些緣由，在電氣分隔系統(tǒng)內(nèi)削減電纜長度，提高電纜的絕緣水平是至關(guān)重要的。作此用途的變壓器是特別設(shè)計(jì)的，在一、二次繞組間的絕緣應(yīng)具有高度絕緣水平，或具有等效的防護(hù)性能，例如在兩繞組間插入接地的金屬屏蔽層。變壓器的結(jié)構(gòu)應(yīng)符合II類絕緣的標(biāo)準(zhǔn)。*二次回路的導(dǎo)線和外露導(dǎo)電部分必需不接地，*供電電纜和所接用電器具必需具有高度的絕緣水平。這些條件往往將這一平安措施的應(yīng)用范圍限制為只給一臺用電器具供電。*全部用電器具的外露導(dǎo)電部分必需有一絕緣導(dǎo)線

11、相互連通，但不得接地。II類設(shè)備*移動(dòng)式或半固定式設(shè)備，某些燈具和變壓器多為雙重絕緣，應(yīng)慎重地使用II類設(shè)備，并應(yīng)定期常常地檢驗(yàn)它是否還符合II類絕緣標(biāo)準(zhǔn)(例如外殼無破損等)，電子設(shè)備、收音機(jī)和電視機(jī)具有和II類設(shè)備相等的平安水平，但不是正規(guī)的II類用電器具。*電氣裝置內(nèi)的輔加絕緣:IEC 60364-4-41標(biāo)準(zhǔn)(第413-2分條)和某些國家電氣標(biāo)準(zhǔn)，例如NFC 15-100(法國)對在施工安裝中補(bǔ)充附加絕緣的必要措施有更詳細(xì)的規(guī)定。原則上可采納將可同時(shí)觸及的導(dǎo)電部分t于伸臂范圍以外或插入阻擋物的措施，同時(shí)也要求有不導(dǎo)電的地板.因此它非易于實(shí)施的法則。置于伸臂范圍以外或插人阻擋物采納這種措施

12、時(shí)，同時(shí)觸及帶電的外露導(dǎo)電部分和帶地電位的裝置外帶電部分的可能性是特別小的(見圖表F24)。實(shí)際上這一措施只能用于干燥環(huán)境并需符合下列條件:口此電阻系用“兆歐表”(手搖發(fā)電機(jī)式或電池式電子儀表)在地板或墻上的測試電極和地(即最近的愛護(hù)接地線)間測得。在全部測試中電極和墻或地板的接觸面積明顯必需是相同的。各個(gè)制造商為各自的產(chǎn)品供應(yīng)專用的電極，因此需留意使用的電極應(yīng)是與儀表配套來的電極。*電氣設(shè)備和阻擋物之間的位置必需保證不會(huì)消失同時(shí)接觸兩個(gè)外露導(dǎo)電部分或一個(gè)外露導(dǎo)電部分及一個(gè)裝置外導(dǎo)電部分的狀況。*在實(shí)行此措施的房間內(nèi)不得引入暴露的愛護(hù)線。*上述房間的進(jìn)入處的布置必需使進(jìn)入的人免于危急，例如站在房外導(dǎo)電地板上的人必需不行能觸及房門內(nèi)的外露導(dǎo)電部分，比如觸及房內(nèi)安裝在工業(yè)型金屬接線盒上的照明開關(guān)。不接觸地的等電位房間在這一措施內(nèi)，全部外露可導(dǎo)電部分，包括地板(l)都用適當(dāng)?shù)拇蠼孛鎸?dǎo)線進(jìn)行連接，以使在任意兩點(diǎn)間不消失明顯的電位差。帶電導(dǎo)體和用電器金屬外殼的絕緣損壞，將導(dǎo)致整個(gè)“等電位籠”相對地電壓的電位上升，但不消失故障電流。在此狀況下，進(jìn)