低压接地系统详解

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1、图纸网电气资料共享图纸网群 117943187 图纸网群 59060429 整理：魏名磊Page 1 3/26/2013 低压接地系统1）国际电工委员会（IEC）规定的供电方式符号中，第一个字母表示电力（电源）系统对地关系。T 表示是中性点直接接地；I 电源端所有带电部分不接地或有一点通过高阻抗接地。2）第二个字母表示用电装置外露的可导电部分对地的关系。T 电气装置的外露可电导部分直接接地，此接地点在电气上独立于电源端的接地点，它与系统中的其他任何接地点无直接关系；N 表示负载采用接零保护,电气装置的外露可电导部分与电源端接地点有直接电气连接。3）第三个字母表示工作零线与保护线的组合关系。如C

2、 表示中性导体和（工作零线）与保护导体（保护线）是合一的，如TN-C；S 表示工作零线与保护线是严格分开的，所以PE 线称为专用保护线，如TN-S。1、IT 系统特点（不引出中性线）IT 方式供电系统I 表示电源侧没有工作接地，或经过高阻抗接地。每二个字母T 表示负载侧电气设备进行接地保护。发生第一次接地故障时，接地故障电流仅为非故障相对地的电容电流，其值很小，外露导电部分对地电压不超过50V，不需要立即切断故障回路，保证供电的连续性；发生接地故障时，对地电压升高1.73 倍；220V 负载需配降压变压器，或由系统外电源专供；安装绝缘监察器。使用场所：供电连续性要求较高，如应急电源、医院手术室

3、等。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，例如电力炼钢、大医院的手术室、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。如果用在供电距离很长时，供电线路对大地的分布电容就不能忽视了。在负载发生短路故障或漏电使设备外壳带电时，漏电电流经大地形成架路，保护设备不一定动作，这是危险的。只有在供电距离不太长时才比较安全。这种供电方式在工地上很少见。2、TT 系统特点电源端有一点

4、直接接地，电气装置的外露可电导部分直接接地，此接地点在电气上独立于电源端的接地点TT 方式供电系统将电气设备的金属外壳直接接地的保护系统，称为保护接地系统，也称TT 系统。第一个符号T 表示电力系统中性点直接接地；第二个符号T 表示负载设备外露不与带电体相接的金属导电部分与大地直接联接，而与系统如何接地无关。在TT 系统中负载的所有接地均称为保护接地，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

5、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，困此TT 系统难以推广。3）TT 系统接地装置耗用钢材多，而且难以回收、费工时、费料。现在有的单位是采用TT 系统，施工单位借用其电源作临时用电时，应用一条专用保护线以减少需接地装置钢材用量。把新增加的专用保护线PE 线和工作零线N 分开，其特点是：共用接地线与工作零线没有电的联系；正常运行时，工作零线可以有电流，而专用保护线没有电流；TT 系统适用于接地保护占很分散的地方。TT 系统特点外露可电导部分有独立的接地保护，不传导故障电压；由于电源系统有两个独立接地体，发生接地故障时接地故障电流较小，不能采用过电流保护兼作接地故障保护，而

6、采用剩余电流保护器；因采用剩余电流保护器保护线路，双电源（双变压器、变压器与柴油发电机组）转换时采用四极开关：易产生工频过电压。使用场所：等电位联结有效范围外的户外用电场所，城市、农村居民区公共用电，高压中性点经低电阻接地的变电所。图纸网电气资料共享图纸网群 117943187 图纸网群 59060429 整理：魏名磊Page 2 3/26/2013 3、TN 系统电源端有一点直接接地，电气装置的外露可电导部分通过中性导体或保护导体连接到此接地点。根据中性导体和保护导体的组合情况，TN 系统的有以下三种型式：a)TNS 系统：整个系统的中性导体和保护导体是分开的b)TNC 系统：整个系统的中性

7、导体和保护导体是合一的c)TNCS系统：系统中一部分线路的中性导体和保护导体是合一的TN 方式供电系统这种供电系统是将电气设备的金属外壳与工作零线相接的保护系统，称作接零保护系统，用TN 表示。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。（2）TN 系统节省材料、工时，在我国和其他许多国家广泛得到应用，可见比TT 系统优点多。TN 方式供电系统中，根据其保护零线是否与工作零线分开而划分为TN-C 和 TN-S

8、 等两种。（3）TN-C 方式供电系统它是用工作零线兼作接零保护线，可以称作保护中性线，可用PEN 表示（4）TN-S 方式供电系统它是把工作零线N 和专用保护线PE 严格分开的供电系统，称作TN-S 供电系统，TN-S 供电系统的特点如下。1）系统正常运行时，专用保护线上不有电流，只是工作零线上有不平衡电流。PE 线对地没有电压，所以电气设备金属外壳接零保护是接在专用的保护线PE 上，安全可靠。2）工作零线只用作单相照明负载回路。3）专用保护线PE 不许断线，也不许进入漏电开关。4）干线上使用漏电保护器，工作零线不得有重复接地，而 PE 线有重复接地，但是不经过漏电保护器，所以TN-S 系统

9、供电干线上也可以安装漏电保护器。5）TN-S 方式供电系统安全可靠，适用于工业与民用建筑等低压供电系统。在建筑工程工工前的“三通一平”（电通、水通、路通和地平必须采用TN-S 方式供电系统。（5）TN-C-S 方式供电系统在建筑施工临时供电中，如果前部分是TN-C 方式供电，而施工规范规定施工现场必须采用TN-S 方式供电系统，则可以在系统后部分现场总配电箱分出PE 线，TN-C-S 系统的特点如下。1）工作零线N 与专用保护线PE 相联通。2）PE 线在任何情况下都不能进入漏电保护器，因为线路末端漏电保护器动作会使前级漏电保护器跳闸造成大范围停电。3）对 PE 线除了在总箱处必须和N 线相接

10、以外，其他各分箱处均不得把N 线和PE 线相联，PE 线上不许安装开关和熔断器，也不得用大顾兼作PE 线。通过上述分析，TN-C-S 供电系统是在TN-C 系统上临时变通的作法。当三相电力变压器工作接地情况良好、三相负载比较平衡时，TN-C-S 系统在施工用电实践中效果还是可行的。但是，在三相负载不平衡、建筑施工工地有专用的电力变压器时，必须采用TN-S 方式供电系统。图纸网电气资料共享图纸网群 117943187 图纸网群 59060429 整理：魏名磊Page 3 3/26/2013 电气装置保护接地的范围摘要：在一个建筑物内的电气装置只允许有一个共用的接地装置，并采取等电位联结，消除或减

11、少电位差。信息技术设备只能通过 PE 线与共用接地装置连接，并实施等电位联结，以等电位联结系统的电位作为信息技术设备的参考电位关键词：电气装置信息技术装置保护接地范围.1 需保护接地的范围下列电气装置外露可导电部分，除另有规定者外，均应保护接地：电机、变压器、电器、携带式及移动式用电器具等的底座和外壳；电气设备传动装置；互感器的二次绕组；配电屏（箱）、控制屏（箱）、各类箱体操作台等金属的框架；户内外配电装置的金属构架和钢筋混凝土构架以及靠近带电部分的金属围栏和金属门等；封闭式组合电器和箱式变电站的金属箱体；电力电缆和控制电缆的金属护套，穿线的金属管；电气用各类金属构架、支架等；电缆桥架、电缆线

12、槽及金属支架；电涌保护器；发电机中性点外壳、发电机出线柜和封闭式母线（密集型或空气绝缘型）金属外护层；装有避雷线的电力线路杆塔；在非沥青地面的居民区，无避雷线小接地电流架空电力线路的金属杆塔和钢筋混凝土杆塔；安装在配电线路杆塔上的开关设备、电容器等电力设备。.2 不需保护接地的范围下列电气装置外露可导电部分，除另有规定者外，可不做保护接地：电气装置安装在非导电场所，其地板和墙体对地绝缘电阻：额定电压 500V 时，绝缘电阻不小于50k；额定电压超过500V时，绝缘电阻不小于100k，可使用 0 级设备。在该场所内，人体伸臂2m 范围内，不会同时触及两个外露可导电部分或一个外露可导电部分和任何一

13、个外部可导电部分；在伸臂的范围外，该距离可缩短至1.25 m。必需采取措施防止通过外部可导电部分在该场所之外出现电位。超低电压（SELV）用电设备；安装在配电屏、控制屏和配电装置上的电气测量仪表、继电器和其它低压电器等的外壳，以及当发生绝缘损坏时，在支持物上不会引起危及人身安全电压的绝缘子金属底座等；安装在已接地的金属构架上的设备，如套管等（应保证电气接触良好）；额定电压220V 及以下的蓄电池室内的支架；与已接地的机床机座之间有可靠电气接触的电动机和电器外壳；双重绝缘的用电设备；采用电气隔离保护方式供电的用电设备，隔离变压器的每个绕组，只供电给单台设备；每个绕组供电给多台设备时，各设备间应做

14、不接地的等电位联结。电器产品按防电击措施划分四类，防间接接触电击措施见下表：表 1 电气设备和电气装置电击防护措施设备类别防护措施设备部分装置部分基本防护附加防护0 基本绝缘非导电场所每台设备电气隔离图纸网电气资料共享图纸网群 117943187 图纸网群 59060429 整理：魏名磊Page 4 3/26/2013 基本绝缘保护联结自动切断电源基本绝缘附加绝缘加强绝缘或等效结构配置限制电压SELV 和 PELV.3 信息技术装置的接地IEC 标准规定，在一个建筑物内的电气装置只允许有一个共用的接地装置，并采取等电位联结，消除或减少电位差。信息技术设备只能通过PE 线与共用接地装置连接，并实

15、施等电位联结，以等电位联结系统的电位作为信息技术设备的参考电位。IEC 标准认为，50 mm2 铜质导体作为接地干线，是材料成本与阻抗之间最好的结合，10 mm2 铜质导体作为功能接地最小截面。信息技术设备接地方法 及等电位联结方法，如以下所述：(1)放射状连接的保护导体如图 1 所示，此法使用了与电源导体在一起的保护导体。每台设备的保护导体为电磁干扰（电源带来的瞬变除外）提供了一个阻抗相对较高的通路，从而使信息技术设备间的信号电缆承受着大部分引入的噪声。因此设备本身必需具有令人满意的高抗干扰性能。由于信息技术设备提供了专用的电源回路和接地系统，而它们与其他电源回路和接地系统及外部金属物体相隔

16、离，因此使引入的干扰大量减小。在某些情况下信息技术设备的放射状连接的功能接地和保护导体的星状接地点（如相关配电盘中的PE 母线），可以通过连接到总接地端子的一个单独的专用绝缘导体接地。图-1 放射状连接的保护导体(2)使用局部水平等电位联结系统（网）如图 2 所示，将信息技术系统的各组成部分等电位联结到一个局部网（联结材料）上，能使常规的保护导体作用得到了补充。这样做能够在靠近等电位网上为信号互联的各组成部分之间提供一个低阻抗的参考电位平面，其阻抗取决于频率和网眼间隔。与方法 1 相同，由于整个信息技术系统的电源回路和接地系统，包括等电位联结网，与其他电源回路和接地系统以及外部可导电部分（如建

17、筑物金属件）相隔离，因此抗干扰性能得到了提高。图纸网电气资料共享图纸网群 117943187 图纸网群 59060429 整理：魏名磊Page 5 3/26/2013 图-2 使用局部水平等电位联结系统(3)水平和垂直的等电位连接网系统如图 3 所示，在建筑物每一楼层都设置等电位联结网，能使常规的保护导体作用得到加强。这些等电位网逐个与建筑物金属构件、电气装置的外露可导电部分和其他用途的金属物做重复的联结，从而实现了楼层间的垂直等电位联结。这种接地 方法 也可使用一个环状接地干线来延伸建筑物的总接地端子。这种方法可提供足够低的阻抗，去解决只具有一般抗干扰能力的设备上的大部分噪声问题，解决效果取

18、决于工作和干扰频谱及网眼间隔。但是如若不能将整个网保持封闭状态，是会出现问题，因为所有可能的噪声源都将会被联结到系统上。因此应特别注意网眼的间隔以消散来自此类噪声源的干扰。图-3 水平和垂直的等电位联结系统(4)对泄漏电流超过10mA 的设备的进一步要求设备泄漏电流超过10mA 时，该设备应按以下列举的三种可供选择的要求之一进行连接：1)高度牢靠的保护（接地）回路保护导体应具有热稳定所要求的截面或符合下述规定的截面，在两者中取较大者。a)当采用独立的保护导体时，应是一根截面积不小于10 mm2 的导体或是两根有独立端头的，每根截面积不小于4 mm2 的导体。b)当保护导体与供电导体合在一根多芯

19、电缆中时，电缆中所有导体截面积总和应不小于10 mm2.c)当保护导体装在刚性或柔性金属导管内并与导管并接时，应采用不小于2.5 mm2 的导体。d)符合要求的刚性或柔性金属导管、金属母线槽和槽盒以及金属屏蔽层和铠装。2)接地连续性的监测应设置一个或多个在保护导体出现中断故障时能按要求切断设备供电的电器。3)使用双绕组变压器图纸网电气资料共享图纸网群 117943187 图纸网群 59060429 整理：魏名磊Page 6 3/26/2013 当设备是通过双绕组变压器供电或通过其它输入与输出回路相互隔开的机组（如电动发电机）供电时，其二次回路建议采用TN 系统。目的是使泄漏电流的通路局部化和减

20、少该通路连续性被中断的可能性。为易于表达，图-4 中只画了单相系统,系统可以是三相的。初级和次级回路的控制和保护措施未在图中标示。C 为滤波电容。L1 和 L2（或 N）是接至电源进线的连接导体。PE 是从设备的可触及部分到电气装置总接地端子的连接导体，它既用作类设备的保护导体，也用作类设备的功能接地导体。图-4 双线圈变压器的连接方法变电所接地装置：接地装置可使用自然接地体和人工接地体。在设计时，应首先充分利用自然接地体。自然接地：可充分利用建(构)筑物的钢结构和构造钢筋、行车的钢轨等以及敷设于地下且数量不少于2 根的电缆的金属外皮等。在新建的大、中型建筑物中，都利用建筑物的构造钢筋作为自然

21、接地。它们不但耐用、节省投资，而用电气性能良好。人工接地体：人工接地体有两种基本型式：垂直接地体和水平接地体。垂直接地体多采用截面为50mm50mm4mm，长度为 2500mm的角钢；水平接地体多采用截面为40mm4mm 的扁钢。(2)接地电阻：请参阅电力设备接地设计技术规程有关章节的规定，低压中性点直接接地系统中，100kVA 以上变压器接地电阻值4。图纸网电气资料共享图纸网群 117943187 图纸网群 59060429 整理：魏名磊Page 7 3/26/2013 电气装置接地的一般规定摘要：电气装置接地涉及两个主要方面：一方面是电源功能接地，如电源系统接地，多指发电机组、电力变压器等

22、中性点的接地，一般称为系统接地，或称系统工作接地。另一方面是电气装置外露可导电部分接地，起保护作用，故习惯称为保护接地。关键词：电气装置接地电源功能接地保护接地1.1 功能接地与保护接地电气装置接地涉及两个主要方面：一方面是电源功能接地，如电源系统接地，多指发电机组、电力变压器等中性点的接地，一般称为系统接地，或称系统工作接地。另一方面是电气装置外露可导电部分接地，起保护作用，故习惯称为保护接地。系统接地的主要作用：为大气或操作过电压提供对地泄放的回路，避免电气设备绝缘被击穿；提供接地故障回路，当发生接地故障时，产生较大的接地故障电流，迅速切断故障回路；中性点不接地系统，当发生接地故障时，虽能

23、保证供电连续性，但非故障相对地电压升高1.73 倍，系统中的设备及线路绝缘均较中性点接地系统绝缘水平高，增加投资费用；中性点不接地系统，需大量安装绝缘监察装置。保护接地的主要作用：降低预期接触电压；提供工频或高频泄漏回路；为过电压保护装置提供安装回路；等电位联结。图纸网电气资料共享图纸网群 117943187 图纸网群 59060429 整理：魏名磊Page 8 3/26/2013 图 11 电气装置功能接地与保护接地根据电气装置的要求，接地配置可以兼容或分别地承担保护和功能两种目的。对于保护的目的要求，始终应当予以优先地考虑。接地配置的设施的选择和安装应满足：接地电阻值符合电气装置的功能和保

24、护要求，并预计长期有效；能承受接地故障电流和对地泄漏电流而无危险，特别是热的、热机械应力、电机械应力引起的危害；有足够的强度或有附加的机械保护，以适应所在场所的外部的影响；应采取措施，防止由于电腐蚀作用对接地配置的设施和其它金属部分造成危害。1.2 变电所的接地配置10kV 系统中性点接地可分为：中性点不接地系统(包括经消弧线圈接地)中性点接地系统经电阻接地低电阻接地高电阻接地图纸网电气资料共享图纸网群 117943187 图纸网群 59060429 整理：魏名磊Page 9 3/26/2013 1.2.1 中性点不接地系统(1)接地故障特点配电系统在正常运行时，三相基本平衡电压作用下，各相对

25、地电容电流ICL1、ICL2、ICL3 相等，分别超前相电压90，ICL1ICL2 ICL3UC，其 ICL1I CL2ICL3 0，系统中性点与地有相同电位。如 L1 相发生接地故障，忽略接地过渡电阻，视为金属性接地，10kV 系统各支路的电容电流的流向如下图所示：图 1-2 10kV 系统接地故障示意从 10kV 系统接地故障示意图可以得出结论：a)全系统所有非故障的各支路，故障相的电容电流均为零，非故障相均有电容电流；b)在故障支路，故障相流过所有各支路的电容电流的总和；图纸网电气资料共享图纸网群 117943187 图纸网群 59060429 整理：魏名磊Page 10 3/26/20

26、13 c)故障支路的电容电流其方向由负载流向电源，非故障各支路的电容电流其方向由电源流向负载；d)故障支路检测的零序电流为各非故障支路电容电流总和；e)接地故障电流大小与接地故障点的位置无关，只与接地故障点的过渡电阻有关。10kV 系统接地故障，电压与电流矢量关系如下图所示：图 1-3 10kV 系统接地故障矢量图L1 相发生接地故障，相当于在L1 相上加上U0 UL1，L2 相 L3 相也加上U0 UL1，非故障相对地电压升高倍，其夹角由120 变成 60，合成的电容电流增大倍，接地故障电流为单相电容电流的3倍，Id3U C。(2)优缺点a)接地故障引起系统内部过电压可达3.5 4倍相电压，

27、易使设备和线路绝缘被击穿。b)油浸纸绝缘电力电缆达20A，聚乙烯绝缘电力电缆达15A，交联聚乙烯绝缘电力电缆达10A，接地故障电流引燃电弧则不能自熄，引起间歇电弧，产生过电压易产生相间短路或火灾；c)非故障相对地电压升高倍。系统内设备或电缆绝缘等级相应提高，例如，10kV 电力电缆应选用8.7/10kV 而不是 6/10kV；无间隙氧化锌避雷器，提高持续运行电压数值或加串联保护间隙等；d)发生接地故障时，报警而不切断故障支路，保证供电的连续性；图纸网电气资料共享图纸网群 117943187 图纸网群 59060429 整理：魏名磊Page 11 3/26/2013 e)接地故障在一段时间内存在

28、，接地故障电压易使人遭受电击或引起火灾，如下图1-4 所示.1.2.2 中性点低电阻接地系统根据接地故障电流大小，划分低电阻或高电阻接地。当接地故障电流大于或等于100A 而小于或等于1000A 时，为低电阻接地方式；接地故障电流小于10A 时，为高电阻接地方式。低电阻接地方式的接地故障电流一般情况下选择为300A800A，10kV 系统低电阻接地方式接地电阻不同地区选择为10 或 16。图 14 高压接地故障电压传导到低压侧为了将系统内谐振过电压倍数限制在2.5 以下，流过中性点电阻性电流IR 要大于或等于系统电容性电流 IC 的 1.5。低电阻接地方式，增大接地故障电流Id。系统内发生接地

29、故障时的接地故障电流Id 与接地故障点位置无关，不能采用零序电流速断保护来实现保护的选择性，而应采用不同时限的零序电流保护来实现保护的选择性。机械式继电器延时时限：出线为0.5s；母联为 1.0s；主进线为1.5s2.0s。采用 电子 式保护器延时时限选定为0.2s0.3s，整定值范围大且整定精确，建议采用电子式保护器作为零序电流保护。中性点经低电阻接地方式，接地故障电流Id 较大，切断故障回路时间内，有较大的接地故障电压Uf，低压系统接地型式为TN 系统时，外露可对地部分与变压器低压中性点共用接地体，接地故障电压Uf 传导到低压侧，易引起人身电击或火灾，如图1-5 所示.低压系统接地型式为T

30、T 系统时，外露可对地部分与变压器低压中性点有相互独立的接地体，接地故障电压Uf 传导到低压侧，易引起工频过电压如图1-6 所示。IEC 标准规定，一般低压电气设备允许工频过电压与故障电路切断时间要求：允许承受的工频过电压为U0250V 时，切断故障电路时间大于5s；允许承受的工频过电压为U01200V 时，切断故障电路时间小于或等于 5s。图纸网电气资料共享图纸网群 117943187 图纸网群 59060429 整理：魏名磊Page 12 3/26/2013 图 1-5 高压系统的接地故障电压传导到TN 系统内图 1-6 高压系统的接地故障电压引起TT 系统工频过电压中性点经低电阻接地方式

31、，系统内发生接地故障，立即切断故障电路，供电的连续性得不到保证。根据以上的所述，10kV 不接地系统中，发生接地故障时的故障电压幅值不高，但存在时间很长。低压采用 TN 系统供电时，故障电压沿PEN 线或 PE 线传导，采取总等电位联结措施降低预期接触电压。10kV 经低电阻接地系统中，发生接地故障时的故障电压虽时间不长，但幅值很高。低压采用TN 系统供电时，应采取以下措施：变电所内设置两组接地极；采用总等电位联结措施；在总等电位联结范围外供电时，采用局部TT 系统供电。低压采用TT 系统供电时，变电所的外露可导电部分的接地电阻不超过1或带有已接地的合适的有金属护层的高压电缆和低压电缆总长度超

32、过1km。图纸网电气资料共享图纸网群 117943187 图纸网群 59060429 整理：魏名磊Page 13 3/26/2013 1.3 特低电压用特低电压（Extra-Low Voltage）供电，是防电击措施之一。IEC 将用特低电压分为三类，简述如下：1.3.1 SELV(Self-sufficient ELV)图 17SELV 电路图SELV 电路与地是绝缘的，PE线带有故障电压Uf 时，及发生接地故障时，其用电设备外露可导电部分对地电压均为零。不需要其它辅助措施，可满足防电击引起。1.3.2 PELV(Protective ELV)PELV 电路一根导体是接地的，用电设备外露可导

33、电部分不接地，如下图所示：图 18(a)PELV 电路图图纸网电气资料共享图纸网群 117943187 图纸网群 59060429 整理：魏名磊Page 14 3/26/2013 PE 线带有故障电压Uf 时，用电设备外露可导电部分对地电压为零。既PE线带有故障电压Uf 时，又发生用电设备接地故障，用电设备外露可导电部分对地电压为Uf 与 UELV 向量和，用电设备务必布置在等电位联结有效范围内，以防止用电设备外露可导电部分对人身产生电击危险。PELV 电路用电设备外露可导电部分接地，如下图所示：图 18(b)PELV 电路图用电设备外露可导电部分对地有连接，PE 线带有故障电压Uf 时，用电

34、设备外露可导电部分对地电压为 Uf 时。既 PE 线带有故障电压Uf 时，又发生用电设备接地故障，用电设备外露可导电部分对地电压为Uf 与 UELV/2 向量和，用电设备务必布置在等电位联结有效范围内及保护电器切断电源，以防止用电设备外露可导电部分对人身产生电击危险。1.3.3 FELV(Functional ELV)由于功能上的原因采用了特低电压，SELV 或 PELV 的所有要求不能满足时，或不需要SELV 或PELV 时，保证直接和间接接触两者兼有的防护，这种方法 的组合称为FELV，FELV 回路的用电设备绝缘不能耐受一次回路所要求的试验电压时，则设备的可触及的非导电部分的绝缘应在安装

35、时加强，使其能耐受交流方均根值为1500V，时间 1min 的试验电压。将 FELV 回路中的用电设备外露可导电部分与一次回路的保护导体连接；此时FELV 回路中的带电导体不排除与该一次回路保护导体的连接，用电设备务必布置在等电位联结有效范围内及保护电器切断电源，以防止用电设备外露可导电部分对人身产生电击危险。电气隔离防护时，将FELV 回路中的设备外露可导电部分与一次回路的不接地等电位联结导体连接。图纸网电气资料共享图纸网群 117943187 图纸网群 59060429 整理：魏名磊Page 15 3/26/2013 图 19FELV 电路图FELV 回路的用电设备绝缘不能耐受一次回路所要

36、求的试验电压时，则设备的可触及的非导电部分的绝缘应在安装时加强，使其能耐受交流方均根值为1500V，时间 1min 的试验电压。将 FELV 回路中的用电设备外露可导电部分与一次回路的保护导体连接；此时FELV 回路中的带电导体不排除与该一次回路保护导体的连接，用电设备务必布置在等电位联结有效范围内及保护电器切断电源，以防止用电设备外露可导电部分对人身产生电击危险。电气隔离防护时，将FELV 回路中的设备外露可导电部分与一次回路的不接地等电位联结导体连接。图纸网电气资料共享图纸网群 117943187 图纸网群 59060429 整理：魏名磊Page 16 3/26/2013 小电流接地系统与

37、大电流接地系统定义和区别中性点直接接地的系统，发生单相接地故障时，接地短路电流很大，这种系统称为大电流接地系统。如果发生接地故障，会出现很大的零序电压和电流，利用零序电压、电流来构成接地短路的保护，有显著优点，如不及时切除故障设备，后果不堪设想。所以这种系统中的保护的任务是尽早地跳闸。被广泛应用在 110KV 及 110KV 以上电压等级中性点不接地或经消弧线圈(电阻)接地的系统，发生单相接地故障时，由于不构成短路回路，接地短路电流比负荷电流小很多，这种系统称为小电流接地系统。一般66kv 及以下系统常采用这种系统。在这种系统中如果发生了接地故障，流过设备的电流为电容电流，其值很小，系统可以继

38、续运行一段时间。所以这种系统中保护的任务只是发出信号。其优点是发生单相接地时，故障电流较小，三相之间线电压保持对称，对负荷供电没什么影响，因此一般允许再继续运行1-2 小时，而不必立即跳闸，但其他两相对地电压会提高1.732 倍，若不及时处理可能会发展为绝缘破坏、两相短路，弧光放电，引起全系统过电压。为防止故障扩大或造成其他多点接地短路，及时报警，运行人员查找接地线路，将其消除。因此，在单相接地时，一般只要求选择性地发出信号，而不必跳闸。但当单相接地对人身和设备的安全有危险时，则应动作于跳闸。另外一种情况是，当中性点非直接接地系统发生单相接地故障时，接地点将通过接地线路对应电压等级电网的全部对

39、地电容电流。如果此电容电流相当大，就会在接地点产生间歇性电弧，引起过电压，从而使非故障相对地电压极大增加。在电弧接地过电压的作用下，可能导致绝缘损坏，造成两点或多点的接地短路，使事故扩大。为此，我国采取的措施是：当各级电压电网单相接地故障时，如果接地电容电流超过一定数值(35kV 电网为 10A，10kV 电网为 20A，36kV 电网为 30A)，就在中性点装设消弧线圈，其目的是利用消弧线圈的感性电流来补偿接地故障时的容性电流，就可以减少流经故障点的电流，以致自动熄弧，保证继续供电。中性点运行方式的选择主要取决于单相接地时设备绝缘要求及供电可靠性。中性点经消弧线圈接地接地方式因电网发生单相接

40、地的故障是随机的，造成单相接地保护装置动作情况复杂，寻找故障点比较难。消弧线圈采用无载分接开关，靠人工凭经验操作比较难实现过补偿。消弧线圈本身是感性元件，与对地电容构成谐振回路，在一定条件下能发生谐振过电压，给继电保护的功能实现增加了困难。所以当电缆线路较长、系统电容电流较大时，也可以采用经电阻接地方式，即中性点与大地之间接入一定阻值的电阻。该电阻与系统对地电容构成并联回路，由于电阻是耗能元件，也是电容电荷释放元件和谐振的阻压元件，对防止谐振过电压和间歇性电弧接地过电压，有一定优越性。中性点经电阻接地的方式有高电阻接地、中电阻接地、低电阻接地等三种方式。这三种电阻接地方式各有优缺点，要根据具体

41、情况选定。小电流接地系统接地保护1 中性点不接地电网的接地保护电力电网小接地系统大部分为中性点不接地系统，而单相接地保护的变化已从传统接地保护发展到无人值守变电所配合综合自动化装置的接地保护、接地选线装置等，其保护目前主要有以下几种：(1)系统接地绝缘监视装置：绝缘监视装置是利用零序电压的有无来实现对不接地系统的监视。将变电所母线电压互感器其中一个绕组接成星形，利用电压表监视各相对地电压，另一绕组接成开口三角形，接入过电压继电器，反应接地故障时出现的零序电压。当发生单相接地故障时，开口三角形出现零序电压，过电压继电器动作，发出接地信号。该保护只能实现监测出接地故障，并能通过三只电压表判别出接地

42、的相别，但不能判别出是哪条线路的接地。要想判断故障线路，必须经拉线路试验，必将增加了对用户的停电次数。且若发生两条线路以上图纸网电气资料共享图纸网群 117943187 图纸网群 59060429 整理：魏名磊Page 17 3/26/2013 接地故障时，将更难判别。装置可能会因电压互感器的铁磁谐振、熔断器的接触不良、直流的接地、回路的接触不良而误发或拒发接地信号。(2)零序电流保护：零序电流保护是利用故障线路的零序电流比非故障线路零序电流大的特点来实现选择性的保护，如DD-11 接地电流继电器和南自厂的RCS-955系列保护。该保护一般安装在零序电流互感器的线路上，且出线较多的电网中更能保

43、证它的灵敏度和选择性。但由于零序电流互感器的误差，线路接线复杂，单相接地电容的大小、装置的误差、定值的误差、电缆的导电外皮等的漏电流等影响，发生单相接地故障线路零序电流二次反映不一定比非故障线路大，易发生误判断、误动。(3)零序功率保护：零序功率方向保护是利用非故障线路与故障线路的零序电流相差180来实现有选择性的保护。如传统的零序功率方向继电器，无人值守综自所应用的如南瑞DSA113、119 系列零序功率方向保护。零序功率方向保护没有死区，但对零序电压零序电流回路接线等要求比较高，对系统中有消弧线圈的需用五次谐波功率原理。(4)小电流接地选线综合装置：随着电力科技的发展，近年来小电流接地电力

44、系统逐步应用了独立的小接地电流选线装置。将小电流系统所有出线引入装置进行接地判断及选线，如华星公司的MLX系列。MLX系列选线装置的原理是用电流(消弧线圈接地采用五次谐波)方向判断线路，选电流最大的三条线路在进行方向比较，从而解决了零序电流较小、各种装置LH 误差、测量误差、电力电缆潜流、消弧线圈、电容充放电过程等影响，能正确判别或切除故障线路。2 接地保护安装调试注意事项(1)在无选择性零序电压保护装置及零序功率方向保护装置中，电压互感器一次、二次中性点必须可靠接地，一次绕组中性点接地不仅是安全接地而且是工作接地。若中性点接地不可靠，二次系统则不能正确反映一次系统发生接地故障时不平衡电压零序

45、功率方向，因此开口三角形电压极性必须正确。(2)在利用零序电流互感器(多为电缆出线)构成的接地保护装置中，当电网发生接地故障时，故障电流不仅可能经大地流动，而且也经电缆导电外皮和铠装流动。因此，零序电流互感器上方电缆头保安接地线必须沿电缆方向穿过LH在线路侧接地(见图 1)。图 1 电缆头保安接地线图零序互感器下方电缆皮接地则不需穿过零序互感器，避免形成短路环，电缆固定夹头与电缆外壳、接地线绝缘、零序电流互感器变比、极性误差应调整一致、正确，以减少互感误差。(3)在经消弧线圈接地的电网单相接地保护通常利用反映谐波的电缆电容的五次谐波分量保护和暂态电流速动保护，其实现选择性较困难。可在发现接地故障时投入有效电阻，以增加故障电流有功分量方法，利用零序电流保护、方向保护有选择地切除故障。(4)在电容器自投切系统中，补偿电容器应接成中性点不接地Y 或 D接法。发生接地后，三相负载仍保持对称运行，从而不影响零序电流，保证接地保护的灵敏性、正确性。图纸网电气资料共享图纸网群 117943187 图纸网群 59060429 整理：魏名磊Page 18 3/26/2013(5)在同一系统电缆线路和经电缆线路出线的架空线路中，它们单相接地电容电流大小存在差别，零序电流保护定值应充分考虑。(6)利用三个电流互感器构成的零序电流滤过器，必须克服其不平衡电流的影响。接地装置和接地电阻