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1、第四章第四章 安全与接地安全与接地本章主要内容本章主要内容:4.1 4.24.34.4 概述概述供配电系统的接地形式供配电系统的接地形式等电位连接等电位连接供配电系统的剩余电流动作保护供配电系统的剩余电流动作保护 本章主要从技术的角度分析供配电系统接地与本章主要从技术的角度分析供配电系统接地与电气安全的内容。电气安全的内容。要求：要求：1、理解接地、对地电压、接触电压和跨步电压的概、理解接地、对地电压、接触电压和跨步电压的概念；念；2、掌握保护接地形式及其运行特点；、掌握保护接地形式及其运行特点；3、了解等电位连接的基本构成及应用；、了解等电位连接的基本构成及应用；4、了解剩余电流动作保护的工
2、作原理和接线方式。、了解剩余电流动作保护的工作原理和接线方式。4.1 概述概述一、电气安全防范、防护基本措施一、电气安全防范、防护基本措施1.1.主动主动防护防护 以预防为主，主要是法规和条文，规章和制度。如：保以预防为主，主要是法规和条文，规章和制度。如：保证安全距离、提高电气绝缘性能、使用电气安全工具。证安全距离、提高电气绝缘性能、使用电气安全工具。2.2.被动防护被动防护 是在事故方式后才投入使用的，技术性较强。是在事故方式后才投入使用的，技术性较强。二、接二、接地概念地概念 接地：指金属物体与接地：指金属物体与“地地”的直接接触。有工作接地、安全接地、的直接接触。有工作接地、安全接地、
3、故障接地。故障接地。接地装置的主要作用是接地装置的主要作用是向大地均匀地泄放电流，使电气设备外壳对向大地均匀地泄放电流，使电气设备外壳对地电压不至于过高。地电压不至于过高。接地装置包括接地装置包括接地体和接地线接地体和接地线两部分，它也是防雷装置的重要组成两部分，它也是防雷装置的重要组成部分。部分。1.1.接地体接地体 接地体是埋入地下与土壤直接接触的金属导体。接地体是埋入地下与土壤直接接触的金属导体。接地体一般分为接地体一般分为自然接地体和人工接地体自然接地体和人工接地体。自然接地体，自然接地体，指兼作接地体用的直接与大地接触的各种金属构件、指兼作接地体用的直接与大地接触的各种金属构件、金属
4、井管、钢筋混凝土建筑物内的钢筋、金属管道和设备。金属井管、钢筋混凝土建筑物内的钢筋、金属管道和设备。人工接地体，人工接地体，是指人为埋入地中的金属构件，按打入的方式不同可是指人为埋入地中的金属构件，按打入的方式不同可分为垂直接地体和水平接地体。分为垂直接地体和水平接地体。2.2.接地线接地线 接地线是接地线是连接接地体和电气装置、设备的金属导体连接接地体和电气装置、设备的金属导体。它。它也分为自然接地线和人工接地线两种类型。也分为自然接地线和人工接地线两种类型。人工接地线人工接地线材料一般采用扁钢和圆钢，采用扁钢作为地材料一般采用扁钢和圆钢，采用扁钢作为地下接地线时，其截面积不应小于下接地线时
5、，其截面积不应小于25mmX4mm25mmX4mm，采用圆钢，采用圆钢作接地线时，其直径不应小于作接地线时，其直径不应小于10mm10mm。自然接地线自然接地线可利用建筑物的金属结构，必须保证全程接可利用建筑物的金属结构，必须保证全程接地线路有可靠的电气通路，用螺栓或铆钉连接的部位必须地线路有可靠的电气通路，用螺栓或铆钉连接的部位必须焊接跨接线焊接跨接线 。流散电阻和接地电阻流散电阻和接地电阻 接地电流流入地下以后，就通过接地体向大地作半球形散接地电流流入地下以后，就通过接地体向大地作半球形散开，这一接地电流就叫做开，这一接地电流就叫做流散电流流散电流。流散电流在土壤中遇。流散电流在土壤中遇到
6、的全部电阻叫做到的全部电阻叫做流散电阻流散电阻。接地电阻接地电阻是接地的流散电是接地的流散电阻与接地线、接地体的电阻之和。阻与接地线、接地体的电阻之和。接地线、接地体电阻一般很小，可接地线、接地体电阻一般很小，可以忽略不计。因此，可以认为流散以忽略不计。因此，可以认为流散电阻就是接地电阻。电阻就是接地电阻。流散电流 三、电气接地的基本概念三、电气接地的基本概念三、电气接地的基本概念三、电气接地的基本概念 接地电流与对地电压接地电流与对地电压 电气设备在发生接地故障时，电电气设备在发生接地故障时，电流将通过接地体以半球形向大地中流将通过接地体以半球形向大地中散开，称为接地电流，如图所示。散开，称
7、为接地电流，如图所示。在距离接地体越远的地方，半球在距离接地体越远的地方，半球的球面积越大，其散流电阻越小，的球面积越大，其散流电阻越小，相对于接地点处的电位就越低。相对于接地点处的电位就越低。电气设备的接地部分，与零电位电气设备的接地部分，与零电位的的“大地大地”之间的电位差，之间的电位差，称为接称为接地部分的对地电压地部分的对地电压 。接触电压接触电压U Utoutou和跨步电压和跨步电压 U Ustepstep接触电压接触电压 ，即人站在距设备，即人站在距设备0.8m0.8m处，手触外壳等带电部处，手触外壳等带电部分，手脚之间所受的电压值。分，手脚之间所受的电压值。式中式中 触电者站脚处
8、的电位。触电者站脚处的电位。跨步电压跨步电压 ，即人在接地，即人在接地故障区域内行走，跨出故障区域内行走，跨出0.8m0.8m步距的两脚所受到的电位差值。步距的两脚所受到的电位差值。即：即：式中式中 两脚落地点的地面电位。两脚落地点的地面电位。中性点、中性点、零点和中性线零点和中性线、零线、零线 发电机、变压器、电动机等电器的绕组中以及串联电发电机、变压器、电动机等电器的绕组中以及串联电源回路中有一点，它与外部各接线端间的电压绝对值相源回路中有一点，它与外部各接线端间的电压绝对值相等，这一点就成为等，这一点就成为中性点或中点中性点或中点中性点或中点中性点或中点。当中性点接地时，该点则称为当中性
9、点接地时，该点则称为零点零点。由中性点引出的。由中性点引出的导线，称为导线，称为中性线中性线中性线中性线；由零点引出的导线，则称为；由零点引出的导线，则称为零线零线零线零线。一般有一般有中性线（代号中性线（代号中性线（代号中性线（代号N N N N）中性线（中性线（中性线（中性线（N N N N线）的功能线）的功能线）的功能线）的功能，一是用来接用额定电压为相电压一是用来接用额定电压为相电压的单相用电设备，二是用来传导三相系统中的不平衡电流和单的单相用电设备，二是用来传导三相系统中的不平衡电流和单相电流，三是用来减小负荷中性点的电位偏移。相电流，三是用来减小负荷中性点的电位偏移。保护线（代号保
10、护线（代号保护线（代号保护线（代号PEPEPEPE）或保护中性线（代号）或保护中性线（代号）或保护中性线（代号）或保护中性线（代号PENPENPENPEN）保护线（保护线（保护线（保护线（PEPEPEPE线）的功能线）的功能线）的功能线）的功能，是为保障人身安全、防止发生触是为保障人身安全、防止发生触电事故用的接地线。系统中所有设备的外露可导电部分通过保电事故用的接地线。系统中所有设备的外露可导电部分通过保护线（护线（PEPE线）接地，可在设备发生接地故障时减小触电危险。线）接地，可在设备发生接地故障时减小触电危险。保护中性线（保护中性线（保护中性线（保护中性线（PENPENPENPEN线）线
11、）线）线）兼有中性线（兼有中性线（N N线）和保护线（线）和保护线（PEPE线）功能。这种保护中性线在我国通称为线）功能。这种保护中性线在我国通称为“零线零线”，俗，俗 称称“地地线线”。四、触电方式四、触电方式四、触电方式四、触电方式1.1.1.1.接触正常带电体接触正常带电体接触正常带电体接触正常带电体(1)(1)电源中性点接地的单相触电电源中性点接地的单相触电R R0 0通过人体电流通过人体电流通过人体电流通过人体电流:式中式中:U UP P:电源相电压电源相电压(220V)(220V)R Ro o:接地电阻接地电阻 4 4 R Rb b:人体电阻人体电阻 1000 1000 这时人体处
12、于相电压下，危险较大。这时人体处于相电压下，危险较大。(2)(2)(2)(2)电源中性点不接地系统的单相触电电源中性点不接地系统的单相触电电源中性点不接地系统的单相触电电源中性点不接地系统的单相触电R对地绝缘电阻对地绝缘电阻Ib 人体接触某一相时，通过人体的电流取决于人体电人体接触某一相时，通过人体的电流取决于人体电阻阻R Rb b与输电线对地绝缘电阻与输电线对地绝缘电阻R R 的大小。的大小。若输电线绝缘良好，绝缘电阻若输电线绝缘良好，绝缘电阻R R 较大，对人体的较大，对人体的危害性就减小。危害性就减小。但导线与地面间的绝缘可能不良（但导线与地面间的绝缘可能不良（R R 较小）较小），甚，
13、甚至有一相接地，这时人体中就有电流通过。至有一相接地，这时人体中就有电流通过。(3)(3)双相触电双相触电双相触电双相触电触电后果更为严重触电后果更为严重触电后果更为严重触电后果更为严重通过人体的电流：通过人体的电流：通过人体的电流：通过人体的电流：2.2.2.2.接触电压触电接触电压触电接触电压触电接触电压触电(接触正常不带电的金属体接触正常不带电的金属体接触正常不带电的金属体接触正常不带电的金属体)当电气设备内部绝缘损坏而与外壳接触，将使当电气设备内部绝缘损坏而与外壳接触，将使其外壳带电。当人触及带电设备的外壳时，相当于其外壳带电。当人触及带电设备的外壳时，相当于单相触电。大多数触电事故属
14、于这一种。单相触电。大多数触电事故属于这一种。这时人体处于线电压下，这时人体处于线电压下，Ib3.3.3.3.跨步电压触电跨步电压触电跨步电压触电跨步电压触电U电位分布电位分布接地点接地点20m0.8m跨步电压跨步电压 在高压输电线断线在高压输电线断线落地时，有强大的电落地时，有强大的电流流入大地，在接地流流入大地，在接地点周围产生电压降。点周围产生电压降。如图所示。如图所示。当人体接近接地点时，两脚之间承受跨步电压而触电。当人体接近接地点时，两脚之间承受跨步电压而触电。跨步电压的大小与人和接地点距离，两脚之间的跨距，跨步电压的大小与人和接地点距离，两脚之间的跨距，接地电流大小等因素有关。接地
15、电流大小等因素有关。双脚跨步双脚跨步 一般在一般在20m20m之外，跨步电压就降为零。如果误入接之外，跨步电压就降为零。如果误入接地点附近，应双脚并拢或单脚跳出危险区。地点附近，应双脚并拢或单脚跳出危险区。五、电流对人体的作用五、电流对人体的作用五、电流对人体的作用五、电流对人体的作用 人体触电时，电流对人体会造成两种伤害：电击和电伤。人体触电时，电流对人体会造成两种伤害：电击和电伤。电击电击电击电击是指电流通过人体，影响呼吸系统、心脏和神经系统，是指电流通过人体，影响呼吸系统、心脏和神经系统，造成人体内部组织的破坏乃至死亡。造成人体内部组织的破坏乃至死亡。电伤电伤电伤电伤是指在电弧作用下或熔
16、断丝熔断时，对人体外部的伤害，是指在电弧作用下或熔断丝熔断时，对人体外部的伤害，如烧伤、金属溅伤等。如烧伤、金属溅伤等。调查表明，绝大部分的触电事故都是由电击造成的。电击调查表明，绝大部分的触电事故都是由电击造成的。电击伤害的程度取决于通过人体电流的大小、持续时间、电流的伤害的程度取决于通过人体电流的大小、持续时间、电流的频率以及电流通过人体的途径等。频率以及电流通过人体的途径等。1.1.1.1.人体电阻人体电阻人体电阻人体电阻 人体电阻因人而异，通常为人体电阻因人而异，通常为 10104 4 10 105 5 ，当角质外层，当角质外层破坏时，则降到破坏时，则降到80010008001000。
17、电流频率在电流频率在40Hz 60Hz40Hz 60Hz对人体的伤害最大对人体的伤害最大。高频电流不仅没有危害高频电流不仅没有危害,还可以用于医疗保健等。还可以用于医疗保健等。3.3.3.3.电流频率对人体的伤害电流频率对人体的伤害电流频率对人体的伤害电流频率对人体的伤害4.4.4.4.电流持电流持电流持电流持续时间与路续时间与路续时间与路续时间与路径对人体的伤害径对人体的伤害径对人体的伤害径对人体的伤害 电流通过人体的时间愈长，则伤害愈大。电流通过人体的时间愈长，则伤害愈大。2.2.2.2.电流强度对人的伤害电流强度对人的伤害电流强度对人的伤害电流强度对人的伤害人体能摆脱的人体能摆脱的电流阈
18、值电流阈值:10mA:10mA，工频危险电流工频危险电流:50mA:50mA5.5.5.5.安全电压安全电压安全电压安全电压 从保护人身安全的角度来说，安全电压为人体持续接触从保护人身安全的角度来说，安全电压为人体持续接触而不会使人直接致死、致残的电压。而不会使人直接致死、致残的电压。接地接地类型类型按装置属性分按装置属性分按电压分按电压分自然接地自然接地人工接地人工接地高压系统接地高压系统接地低压系统接地低压系统接地直接接地、不直接直接接地、不直接接地接地TNTN、TTTT、ITIT按作用分按作用分保护性接地保护性接地功能性接地功能性接地工作接地，屏蔽接地，逻辑接工作接地，屏蔽接地，逻辑接地
19、、信号接地等地、信号接地等防雷接地、保护接地、防静电防雷接地、保护接地、防静电接地、防电蚀接地等；接地、防电蚀接地等；4.2 4.2 接地形式接地形式接地形式接地形式保护接地保护接地 ：通过独立的接地体接地。：通过独立的接地体接地。保护接零保护接零 ：通过系统公共的接地线接地。：通过系统公共的接地线接地。保护接地保护接地保护接地保护接地RCIbIe 当系统发生单相接地故障时：由于外壳带电当系统发生单相接地故障时：由于外壳带电,当人触当人触及外壳及外壳,接地电流接地电流 I Ie e 将经过人体入地后将经过人体入地后,再经其它两相对再经其它两相对地绝缘电阻地绝缘电阻R R 及分布电容及分布电容C
20、 回到电源。当回到电源。当R 值较低、值较低、C 较大时，较大时，I Ib b 将达到或超过危险值。将达到或超过危险值。对地绝缘电阻对地绝缘电阻分布电容分布电容电气设备外壳未装保护接地时电气设备外壳未装保护接地时电气设备外壳未装保护接地时电气设备外壳未装保护接地时:电气设备外壳有保护接地时电气设备外壳有保护接地时通过人体的电流：通过人体的电流：R R R Rb b b b与与与与R R R Ro o o o并联，且并联，且并联，且并联，且 R R R Rb b b b R R R Ro o o o 通过人体的电流可减小到安全值以内。通过人体的电流可减小到安全值以内。通过人体的电流可减小到安全值
21、以内。通过人体的电流可减小到安全值以内。R R C C R R0 0I Ib bI Ie eI I0 0 利用接地利用接地装置的分流装置的分流作用来减少作用来减少通过人体的通过人体的电流。电流。保护接地：保护接地：保护接地：保护接地：将电气设备的金属外壳将电气设备的金属外壳(正常情况下是正常情况下是不带电的不带电的)接地。接地。保护接地：保护接地：接地接地方式方式TNTNTN-STN-STN-CTN-CITITTN-C-STN-C-STTTT第一个字母（第一个字母（T T或或I I）表示电源中性点的对地关系；）表示电源中性点的对地关系；T T：接地，：接地，I I：不接地或高阻抗接地。：不接地
22、或高阻抗接地。第二个字母（第二个字母（N N或或T T）表示装置外露导电部分的对地关系；）表示装置外露导电部分的对地关系；N N：电气设备正常运行时不带电的金属外露部分与电力网：电气设备正常运行时不带电的金属外露部分与电力网的中性点直接连接，的中性点直接连接，T T：与地直接连接。：与地直接连接。是为保障人身安全、防止间接触电而将设备的是为保障人身安全、防止间接触电而将设备的外露可导电部分接地。外露可导电部分接地。TNTN系统系统 TN TN系统的电源中性点直接接地，并引出有中性线（系统的电源中性点直接接地，并引出有中性线（N N线）、保护线（线）、保护线（PEPE线）或保护中性线（线）或保护
23、中性线（PENPEN线），属于三线），属于三相四线制或五线制系统。相四线制或五线制系统。1.TN-C1.TN-C系统系统 N N线和线和PEPE线全部合为线全部合为PENPEN线线 它是将它是将PEPE线和线和N N线的功能综合起线的功能综合起来，由一根保护中性线来，由一根保护中性线PENPEN，同时，同时承担保护和中性线两者的功能承担保护和中性线两者的功能 。TN-CTN-C系统特点系统特点 当系统发生单相接地故障时，短路当系统发生单相接地故障时，短路电流经外壳和电流经外壳和PEN线构成回路，回路线构成回路，回路中相线、中相线、PEN线和设备外壳阻抗很小，线和设备外壳阻抗很小，短路电流很大，
24、令线路上的过流保短路电流很大，令线路上的过流保护装置动作，切除故障。护装置动作，切除故障。供配电系统的过流保护可兼作供配电系统的过流保护可兼作单相接地故障保护单相接地故障保护如如PENPEN线断线，短路保护装置线断线，短路保护装置不动作，使接不动作，使接PENPEN的设备外露可的设备外露可导电部分带电，造成人身触电危导电部分带电，造成人身触电危险。险。PENPEN线可能有电流流过，设备线可能有电流流过，设备外壳对地存在电位差，与不带电外壳对地存在电位差，与不带电金属体碰撞时易产生火花，引发金属体碰撞时易产生火花，引发火灾。此外，会对连接在火灾。此外，会对连接在PEN线线上的其他设备产生电磁干扰
25、。上的其他设备产生电磁干扰。目前在民用建筑中，已不允许目前在民用建筑中，已不允许采用这种方式。采用这种方式。2.TN-S2.TN-S系统系统 N N线和线和PEPE线全部分开线全部分开 在电源中性点工作接地，在电源中性点工作接地，而用电设备外壳等可导电部而用电设备外壳等可导电部分通过专门设置的保护线分通过专门设置的保护线PEPE连接到电源中性点上。连接到电源中性点上。供配电系统的过流保护也可兼作单相接地故障保护供配电系统的过流保护也可兼作单相接地故障保护 PEPE线与线与N N线分开线分开,PE,PE线中无电流流过，因此对接线中无电流流过，因此对接PEPE线的设备无电磁线的设备无电磁干扰。干扰
26、。PEPE线断线时，正常情况不会使线断线时，正常情况不会使PEPE的设备外露可导电部分带电，但的设备外露可导电部分带电，但在有设备发生一相接壳故障时，将会带电，危及人身安全。在有设备发生一相接壳故障时，将会带电，危及人身安全。PEPE线与线与N N线分开线分开,投资较投资较TNTNC C高。高。适于对安全或抗电磁干扰要求高的场所。是我国目前推广的供电系适于对安全或抗电磁干扰要求高的场所。是我国目前推广的供电系统。统。3.TN-C-S3.TN-C-S 从电源出来的一段采用从电源出来的一段采用TNCTNC系统，只起电能的传输作用，到用系统，只起电能的传输作用，到用电负荷附近某一点处，将电负荷附近某
27、一点处，将PENPEN线分线分开成单独的开成单独的N N线和线和PEPE线线 。综合了综合了TNTNC C与与TNTNS S系统的特点。系统的特点。PEPE与与N N线一旦分开，两者不能在相连。线一旦分开，两者不能在相连。此系统比较灵活，此系统比较灵活，对安全或抗电磁干扰要求高的场所采用对安全或抗电磁干扰要求高的场所采用TNTNS S系统，而其系统，而其它情况则采用它情况则采用TNTNC C系统。系统。广泛地应用于分散的民用建筑中，特别适合一台变压器供广泛地应用于分散的民用建筑中，特别适合一台变压器供好几幢建筑物用电的系统好几幢建筑物用电的系统 。4.TN4.TN方式供电系统的注意事项方式供电
28、系统的注意事项 PE PE线或线或PENPEN线在任何时候均不得断开；线在任何时候均不得断开；对保护装置的动作时间和动作特性都有要求，若不能对保护装置的动作时间和动作特性都有要求，若不能满足，应采用剩余保护电流作单相接地故障保护。满足，应采用剩余保护电流作单相接地故障保护。TTTT系统系统没有公共的没有公共的PEPE线，设备外露线，设备外露可导电部分经各自的可导电部分经各自的PEPE线直线直接接地，属三相四线制系统。接接地，属三相四线制系统。工作接地和保护接地必须是工作接地和保护接地必须是相互独立的相互独立的 。由于各设备的由于各设备的PEPE线之间无电磁联系，因此互相之间无电磁线之间无电磁联
29、系，因此互相之间无电磁干扰。干扰。当发生一相接地故障时则形成单相短路，但短路电流不大，当发生一相接地故障时则形成单相短路，但短路电流不大，影响保护装置动作，影响保护装置动作，不能使用过流保护作单相接地故障保不能使用过流保护作单相接地故障保护护。需要设置专业的剩余电流动作保护装置。需要设置专业的剩余电流动作保护装置。TTTT系统的安全性能和电磁兼容性比系统的安全性能和电磁兼容性比TNTN系统好。适用于系统好。适用于抗电磁干扰要求高的场所及分散的用电系统。抗电磁干扰要求高的场所及分散的用电系统。ITIT系统系统 ITIT系统的电源中性点不接地或经系统的电源中性点不接地或经1k1k阻抗接地，通常不引
30、出阻抗接地，通常不引出N N线，属于三相三线制系统。线，属于三相三线制系统。ITIT系统及一相接地时的故障电流系统及一相接地时的故障电流 ITIT系统系统不能使用过流保护作单相接地故障保护不能使用过流保护作单相接地故障保护（单相接地故障电（单相接地故障电流很小）。流很小）。没有没有N N线，不适于接相电压的单相设备线，不适于接相电压的单相设备。设备外露可导电部分经各自的设备外露可导电部分经各自的PEPE线直接接地，互相之间无线直接接地，互相之间无电磁干扰。电磁干扰。发生一相接地故障时三相用电设备仍能继续工作。发生一相接地故障时三相用电设备仍能继续工作。应装设单相接地保护装置，以便发生一相接地故
31、障时，给应装设单相接地保护装置，以便发生一相接地故障时，给予报警信号。予报警信号。在矿山、冶金等只有三相用电设备的行业应用较多，在在矿山、冶金等只有三相用电设备的行业应用较多，在建筑供配电中应用极少。建筑供配电中应用极少。重复接地重复接地 在在TNTN系统中，为确保公共系统中，为确保公共PEPE线或线或PENPEN线安全可靠，除线安全可靠，除在中性点进行工作接地外，还应在在中性点进行工作接地外，还应在PEPE线或线或PENPEN线的下列地线的下列地方进行重复接地：方进行重复接地：1 1）在架空线路终端及沿线每）在架空线路终端及沿线每1km1km处；处；2 2）电缆和架空线引入车间或大型建筑物处
32、。）电缆和架空线引入车间或大型建筑物处。如不重复接地，则在如不重复接地，则在PEPE线或线或PENPEN线断线且有设备发生单线断线且有设备发生单相接地故障时，接在断线后面的所有设备外露可导电部分都相接地故障时，接在断线后面的所有设备外露可导电部分都将呈现接近于相电压的对地电压，即，如将呈现接近于相电压的对地电压，即，如图图图图a a a a所示，这是很危所示，这是很危险的。如进行了重复接地，如险的。如进行了重复接地，如图图图图b b b b所示，则在发生同样故障所示，则在发生同样故障时，断线后面的设备外露可导电部分的对地电压很小，危险时，断线后面的设备外露可导电部分的对地电压很小，危险程度大大
33、降低。程度大大降低。重复接地重复接地工作接地工作接地工作接地工作接地 即将中性点接地即将中性点接地 各种工作接地有各自的功能。例如电源中性点直接接地，各种工作接地有各自的功能。例如电源中性点直接接地，能在运行中维持三相系统中相线对地电压不变；而电源中性能在运行中维持三相系统中相线对地电压不变；而电源中性点经消弧线圈接地，能在单相接地时消除接地点的断续电弧，点经消弧线圈接地，能在单相接地时消除接地点的断续电弧，防止系统出现过电压。防止系统出现过电压。等等电电位位联联结结是是使使建建筑筑物物电电气气装装置置的的各各外外露露可可导导电电部部分分与与电电气气装置外的其它金属可导电部分进行电位基本相等的
34、电气连接。装置外的其它金属可导电部分进行电位基本相等的电气连接。作作用用于于全全建建筑筑物物，在在每每一一电电源源进进线线处处，利利用用联联结结干干线线将将保保护护线线、接接地地线线的的总总接接线线端端子子与与建建筑筑物物内内电电气气装装置置外外的的可可导导电电部部分分（如如：进进出出建建筑筑物物的的金金属属管管道道、建建筑筑物物的的金金属属结结构构构构件等）连接成一体。件等）连接成一体。指指在在局局部部范范围围内内设设置置的的等等电电位位联联结结，一一般般在在TNTN系系统统中中，当当配配电电线线路路阻阻抗抗过过大大、保保护护动动作作时时间间超超过过规规定定允允许许值值时时或或为为满满足足防
35、防电电击击的的特特殊要求时，需作局部等电位联结。殊要求时，需作局部等电位联结。指指在在伸伸臂臂范范围围内内的的某某些些外外露露可可导导电电部部分分与与装装置外可导电部分之间所作的等电位联结。置外可导电部分之间所作的等电位联结。总等电位联结总等电位联结（MEBMEB）局部等电位联结局部等电位联结 （LEBLEB）辅助等电位联结辅助等电位联结 （SEBSEB）4.3 4.3 低压配电系统的等电位联接低压配电系统的等电位联接总等电位联结示意图总等电位联结示意图总等电位连接总等电位连接局部等电位连接局部等电位连接楼层局部等单位连接示意图等电位联结的作用等电位联结的作用 1.1.显著降低人体接触电压显著
36、降低人体接触电压 电电气气装装置置绝绝缘缘损损坏坏所所引引起起的的接接地地故故障障能能使使其其外外露露导导电电部部分分带带危危险险电电压压，等等电电位位联联接接可可以以显显著著降降低低人人体体接接触触电电压压从从而而避避免免人人体体触触电电事事故的发生。故的发生。2 2有效消除来自外部的危险电压有效消除来自外部的危险电压UfMEBMEB等电位连接导线的选择等电位连接导线的选择 总等电位连接主母线的截面规定不应小于装置中最大总等电位连接主母线的截面规定不应小于装置中最大PEPE线截面的一半，但不小于线截面的一半，但不小于6mm6mm2 2。采用铜导线，其截面。采用铜导线，其截面可不超过可不超过2
37、5mm25mm2 2。连接两个外露可导电部分的局部等电位线，其截面不应连接两个外露可导电部分的局部等电位线，其截面不应小于接至该两个外露可导电部分的较小小于接至该两个外露可导电部分的较小PEPE线的截面。线的截面。4.4 供配电系统中的剩余电流保护供配电系统中的剩余电流保护 剩余电流保护装置又称为漏电保护装置，是对电气线路剩余电流保护装置又称为漏电保护装置，是对电气线路或电气设备发生单相接地短路故障时产生剩余电流进行检或电气设备发生单相接地短路故障时产生剩余电流进行检测而发出信号的装置，当回路中有电流泄漏且达到一定值测而发出信号的装置，当回路中有电流泄漏且达到一定值时，剩余电流保护装置可向断路
38、器发出跳闸信号，切断电时，剩余电流保护装置可向断路器发出跳闸信号，切断电路，以避免触电事故的发生或因泄漏电流造成火灾事故的路，以避免触电事故的发生或因泄漏电流造成火灾事故的发生。英文缩写发生。英文缩写RCD。由于漏电保护器动作灵敏，切断电源时间短，因此只要由于漏电保护器动作灵敏，切断电源时间短，因此只要能合理选用和正确安装、使用漏电保护器，对于保护人身能合理选用和正确安装、使用漏电保护器，对于保护人身安全、防止设备损坏和预防火灾产生会有明显的作用。安全、防止设备损坏和预防火灾产生会有明显的作用。漏电保护的意义：漏电保护的意义：当电气设备（或线路）发生漏电或接地故障时，能在人尚当电气设备（或线路
39、）发生漏电或接地故障时，能在人尚未触及之前就把电源切断；未触及之前就把电源切断；当人触及带电体时，能在当人触及带电体时，能在0.10.1秒内切断电源，从而减轻电秒内切断电源，从而减轻电流对人体的伤害程度；流对人体的伤害程度；防止漏电引起火灾事故。防止漏电引起火灾事故。漏电保护作为低压触电伤亡事故的后备保护，已经广泛漏电保护作为低压触电伤亡事故的后备保护，已经广泛地应用在低压配电系统中。地应用在低压配电系统中。1.1.剩余电流保护装置的工作原理剩余电流保护装置的工作原理基本工作原理是基本工作原理是检测配电线路的零序电流分量。检测配电线路的零序电流分量。在线路正常工作时，对于三在线路正常工作时，对
40、于三相电路和单相电路，穿过零序电相电路和单相电路，穿过零序电流互感器磁环的电流相量和为零，流互感器磁环的电流相量和为零，即零序电流互感器磁环内的磁通即零序电流互感器磁环内的磁通为零，无感应电流，剩余电流动为零，无感应电流，剩余电流动作保护装置不动作。作保护装置不动作。在发生接地触电或电气设备绝缘损坏造成接地故障时，相线在发生接地触电或电气设备绝缘损坏造成接地故障时，相线通过人体或设备金属外壳与通过人体或设备金属外壳与“地地”构成回路，产生电流，使穿构成回路，产生电流，使穿过零序电流互感器的电流不再平衡，零序电流互感器磁环内的过零序电流互感器的电流不再平衡，零序电流互感器磁环内的磁通不再为零，因
41、而在零序电流互感器中产生感应电流。磁通不再为零，因而在零序电流互感器中产生感应电流。剩余电流保护装置的工作原理剩余电流保护装置的工作原理电流动作型电流动作型剩余电流保护专职工作原理图剩余电流保护专职工作原理图TANTAN零序互感器；零序互感器；AA放大器；放大器；YRYR脱扣器；脱扣器；QFQF低压断路器低压断路器2.2.剩余电流保护装置的接线方式剩余电流保护装置的接线方式按相数或极数分有单相一线、单相两线、三相三线、三相四线。按相数或极数分有单相一线、单相两线、三相三线、三相四线。TN-STN-S系统中的接线方式系统中的接线方式保护保护PEPE线在任何时候都不能接入剩余电流保护装置。线在任何
42、时候都不能接入剩余电流保护装置。发生接地故障时，故障电发生接地故障时，故障电流通过与电气设备的金属外流通过与电气设备的金属外壳相连接的保护壳相连接的保护PEPE线流出，线流出，使穿过剩余电流保护装置中使穿过剩余电流保护装置中的零序电流互感器的电流不的零序电流互感器的电流不再平衡，在零序电流互感器再平衡，在零序电流互感器中产生感应电流，使剩余电中产生感应电流，使剩余电流动作保护装置的动作机构流动作保护装置的动作机构动作，切断电源，实现对接动作，切断电源，实现对接地故障的保护。地故障的保护。TN-CTN-C系统中的接线方式系统中的接线方式TN-CTN-C系统中，系统中，PENPEN线不能进入剩余电
43、流动作保护装置。且不能线不能进入剩余电流动作保护装置。且不能在在TN-CTN-C系统中直接安装剩余电流动作保护装置。系统中直接安装剩余电流动作保护装置。TN-CTN-C系统改造措施系统改造措施 设置独立的接地装置，设置独立的接地装置，采用保护接地的连接采用保护接地的连接方式，形成局部方式，形成局部TTTT系系统统，在发生接地故障，在发生接地故障时，故障电流通过独时，故障电流通过独立的接地装置向大地立的接地装置向大地散流，也使剩余电流散流，也使剩余电流动作保护装置的零序动作保护装置的零序电流互感器磁环内的电流互感器磁环内的磁通产生变化，确保磁通产生变化，确保剩余电流动作保护装剩余电流动作保护装置
44、可靠动作。置可靠动作。TTTT系统中的接线方式系统中的接线方式3.3.剩余电流保护装置的分级保护剩余电流保护装置的分级保护 通过调整各级剩余电流动作保护装置的动作时间和动作电流通过调整各级剩余电流动作保护装置的动作时间和动作电流参数，实现具有动作选择性的分级保护。末端剩余电流动作保参数，实现具有动作选择性的分级保护。末端剩余电流动作保护装置一般采用无延时动作，上级保护装置则延时动作，上下护装置一般采用无延时动作，上级保护装置则延时动作，上下两级剩余电流动作保护装置的动作时间不应小于两级剩余电流动作保护装置的动作时间不应小于0.2s0.2s。4.4.剩余电流保护装置的选用剩余电流保护装置的选用1
45、)1)剩余电流保护器设置的场所有：剩余电流保护器设置的场所有：手持式及移动式用电设备；手持式及移动式用电设备；建筑施工工地的用电设备；建筑施工工地的用电设备；用于环境特别恶劣或潮湿场所用于环境特别恶劣或潮湿场所(如锅炉房、食堂、如锅炉房、食堂、地下室及浴室地下室及浴室)的电气设备；的电气设备；住宅建筑每户的进线开关或插座专用回路；住宅建筑每户的进线开关或插座专用回路；由由TTTT系统供电的用电设备；系统供电的用电设备；与人体直接接触的医疗用电气设备与人体直接接触的医疗用电气设备(但急救和手但急救和手 术用电设备等除外术用电设备等除外)。2 2）剩余电流保护装置的动作电流数值选择：）剩余电流保护
46、装置的动作电流数值选择：手持式用电设备为手持式用电设备为15mA15mA；环境恶劣或潮湿场所用电设备为环境恶劣或潮湿场所用电设备为6 610 mA10 mA；医疗电气设备为医疗电气设备为6 mA6 mA；建筑施工工地的用电设备为建筑施工工地的用电设备为151530mA30mA；家用电器回路为家用电器回路为30 mA30 mA；成套开关柜、分配电盘等为成套开关柜、分配电盘等为100mA100mA以上；以上；防止电气火灾为防止电气火灾为300 mA300 mA。中小型建筑物两级剩余电流保护安装位置示例见图。中小型建筑物两级剩余电流保护安装位置示例见图。中小型住宅楼的两级中小型住宅楼的两级RCD安装位置示例安装位置示例大型建筑剩余电流保护安装位置示例见图。大型建筑剩余电流保护安装位置示例见图。大型建筑物三级大型建筑物三级RCD安装位置示例安装位置示例