(3) 零线回路上不得装设开关和熔断器,以防止零线断开时接零设备外壳产生危险的对地电压;但对于不起保护作用的零线,或另装保护接零线时,可同时在电路的相线和零线上装开关和熔断器。
(4) 对零线的敷设要求与相线相同,以防止零线发生断线故障。
(5) 所有电气设备的保护接零线,应以并联方式接到零干线上。
(6) 在接零系统中不许任一设备实行保护接地。
(7) 零线的载流量至少应大于相线载流量的1/2。
(8) 零线的最小截面不得小于规程规定的最小截面,以保证零线能承受短路故障电流和自动切除故障设备的电源。
十、 自动切断供电电源的基本原则
自动切断供电电源这一保护措施,是指采用适当的开关电器,当设备绝缘损坏后,在规定时间内自动切断损坏设备的电源,以防止因人体接触危险电压的时间过长而引起触电伤亡事故。因此,基本原则是:电气设备的任何故障所产生的故障电流,在保证人身安全所要求的时间内及时被切断。
采取这一保护措施,是以下述两个相互关联的条件为前提的:
(1) 电流流通的通路,或称为“故障环路”,亦即故障电源在该环路内流通。这种环路的构成,与配电系统的型式(或中性点制度)有关。通常,所采用的TN、TT、IT各种不同系统的故障环路是各不相同的。
(2) 切断故障电流的时间,亦即故障发生后,在一定时间内切断故障电流,以保障人身安全。切断故障电流的时间,与许多因素有关。例如,故障发生的几率,发生故障时人体触及设备外壳的几率。但关键是人体触及带电外壳时,可能遭受的接触电压大小
十一、 按IEC标准规定的中性点工作制度
根据IEC标准,低压配电系统的中性点工作制度有三种:
(1) TN系统 电源的中性点直接接地,负载设备的外露导电部分(金属外壳)通过保护导体与该接地点相连接。根据中性导体(工作零线)与保护导体(保护地线)连接方式的不同,TN系统又分为三种型式:TN-S系统,在整个系统中,中性导体和保护导体是严格分开的,即所谓的单相三线制和三相五线制;TN-C-S系统,系统中有一部分中性导体和保护导体的功能合在一根导体上,另一部分中性导体和保护体则是分开的;TN-C系统,在整个系统中,中性导体和保护导体的功能合在一根导体上,即我国常用的接零保护系统。
上述字母所表示的意义为:第一个字母“T”表示电源系统中的一点(或中性点)直接接地;第二个字母“N”表示设备的外露导电部分与电源系统接地点实行直接电气连接;字母“S”表示中性导体和保护导体是分开的;字母“C”表示中性导体和保护导体的功能合在一根导体上。
(2) TT系统 电源系统有一点直接接地,设备外露导电部分的接地与电源系统的接地在电气上无关联,我国称之为保护接地系统。
第一个字母“T”表示电源系统中的一点直接接地;第二个字母“T”表示设备的外露导电部分的接地与电源系统的接地在电气上无关联。
(3) IT系统 电源端不接地或通过阻抗接地,电气设备的外露导电部分(金属外壳)接地。
第一个字母“I”表示电源端所有带电部分不接地或一点通过阻抗接地;第二个字母“T”表示设备外露导电部分的接地与电源系统的接地(无论是否接地)在电气上无关联。
十二、 采取自动切断供电电源的保护措施时对切断电源的时间规定
当发生接地故障时,最好是迅速切断故障点的供电电源。通常,切断时间与接触电压的大小和所在场所的环境特征有关。对于一般环境,接触电压应不大于工频交流50伏;对于三相交流380/220伏系统,接地故障发生后,切断供电电源的时间有以下规定:
(1) 只向固定电气设备供电的线路和配电线路,应在故障发生后5秒内切断供电电源。
(2) 在TN系统中,对持电动工具和移动式电气设备供电的线路,应在0.4秒内切断供电电源。此时,保护导体的截面不应小于相线截面的1/2,且在受电端进线处必须重复接地。
(3) 在TN系统中,如果由同一配电盘向手持电动工具、移动式电气设备和固定式电气设备供电,则由该配电盘供电的所有线路的电源切断时间,应符合上述第(2)项的规定。
(4) 在TT系统中,向手持电动工具和移动式电气设备供电的电源切断时间,一般不应超过0.1秒。
当所采用的保护电器不能满足有关电源切断时间的要求时,可采用漏电保护电器,此时电源切断时间不应超过0.1秒。
十三、 采用TN系统时要实现自动切断电源保护应采取的措施及要求
在TN系统中,为了使自动切断供电电源保护更加可靠,所采取的措施和应满足的要求如下:
(1) 所有电气设备的金属外壳都应使用保护地线或通过工作零线与电源端的接地点可靠连接。如果附近有其他金属构件(如管道等)可作为自然接地体,则应尽可能将保护地线与其连接,并将保护地线或零线在建筑物的进线处作重复接地。
(2) 在NT-C系统(即接零系统)中,一般电气设备应采用过电流保护电器作为自动切断电源的保护装置。而手持电动工具和移动式电气设备,则应装设漏电保护器(为满足切断时间的要求以及其他原因),因此这些工具和设备的保护地线须单独接地(组成局部的TT系统);如果没有单独的接地极,则应与漏电保护器电源侧的保护地线相连。
(3) 为了保证能自动切断供电电源,除了应满足上述第(2)项的要求外,还应满足以下要求:保护干线的截面不小于10毫米<sup>2</sup>(铜线)或16毫米<sup>2</sup>(铝线),保护支线的截面(如果采用多芯电缆或保护地线与相线共穿保护管敷设)不小于1.5毫米<sup>2</sup>(铜线)或2.5毫米<sup>2</sup>(铝线)。
十四、 采用TT系统时要实现自动切断电源保护应采取的措施及要求
通常,TT系统的电源端接地点(中性点接地)与用电设备的保护接地点是分开的,即设备采用保护接地方式。因此,当所有用电设备都使用同一个保护电器进行保护时,应将这些用电设备的金属外壳用保护地线连接在一起,并应满足以下要求:
Re·Id≤Us
式中Re为接地极电阻与保护地线电阻之和,欧;Id为保证保护电器自动切断电源的动作电流,安;Us为规定的极限接触电压,伏。
在TT系统中,应优先采用漏电保护器。如果能满足上述要求,也可采用过电流保护电器。
十五、 采用IT系统时对触电保护的要求
采用TT系统时,电源端(中性点)一般不接地;变压器中性点绝缘,也不引出。但用电设备可导电的外露部分(金属外壳)必须接地。在这种情况下,当发生单相接地故障时,接地电流很小,即当触电者触碰外壳时,通过人体进入地中的电流,又通过线路导线的绝缘泄漏和通过耦合电容返回电源。如果导线绝缘良好(具有很大的绝缘电阻),则比接触中性点接地线路(TN或TT系统)的一根相线的危险性要小得多。这是指线路无故障和对地电容电流很小的情况而言。
但是,在故障情况下,即发生单相接地时,另两相的对地电压将升高到线电压。因此,一般应采取防止单相接地的监视和报警措施(尚不需切断电源),以避免发生双重接地(两相接地)。考虑到发生双重接地这一情况,应采取TT系统中同样的自动切断供电电源的措施(用电设备单独接地时),或者采取TN系统中自动切断电源的措施(用电设备实行共同接地时)。
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