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1、低压变压器中性点直接与接地极相连接设备的外露可导电部分（外壳）连接到一个独立的接地电极上L1L1L2L2L3L3N NR Rn nR Ru uPEPETT 系统第1页/共61页故障电流值If=Uo/(Rn+Ru)=220/(10+10)=11A 故障电压值Uf=RuIf =1011 =110 V UL(50 V)故障电流产生危险接触电压断路器通常不适合消除这类故障 Uo相线对地标称电压，220V UL安全电压限值，50V380V/220V380V/220VL1L1L2L2L3L3N NIf=11AIf=11ARuRu10 10 RnRn10 10 Uo=220 VUo=220 VUf=110
2、VUf=110 V设备外露可导电部分设备外露可导电部分负载负载TT 系统的接地故障分析第2页/共61页装设剩余电流保护器(RCD)用于间接接触防护脱扣条件接触电压 安全电压RuIn UL即：In UL/Ru举例，图中：In UL /Ru=50/10=5 A In可取1A(或3A)Ru外露可导电部分的接地电阻InRCD额定剩余动作电流380V/220V380V/220VL1L1L2L2L3L3N NI In n=3A=3ARuRu10 10 RnRn10 10 Uo=220 VUo=220 VSCPDSCPD25 A25 A设备外露可导电部分设备外露可导电部分负载负载TT 系统的间接接触防护第3
3、页/共61页RCD：Residual Current Device，剩余电流动作保护器，俗称漏电保护器RCD的主要功能什么是 RCD 第5页/共61页剩余电流的检测原理：传感器检测相线与中线电流的矢量和无故障无故障有故障有故障i1i1i2i2i3i3iNiNi1i1i2i2i3i3iNiNi1i1i2i2i3i3iNiNi1i1i2i2i3i3iNiN0 0ididididRCD 的工作原理第6页/共61页通过安装于所有带电导体之上的电流互感器，检测故障电流测量并计算电流瞬时值的矢量和通过磁线圈或继电器令保护装置脱扣，将故障回路断开RCD 的工作原理（续）lphM检测Ir测量S N脱扣magn
4、etlNM检测差动继电器测量独立电压供电脱扣第7页/共61页三种不同类型用于检测不同的故障电流AC 类：只用于检测AC 剩余电流tIdtIdtIdMulti 9 系列Multi 9 系列Vigirex 系列Vigi Compact NSX 系列A 类：用于检测AC型及脉动直流型剩余电流B 类：用于检测AC及A以及平滑直流型剩余电流RCD 的不同类型第8页/共61页RCD 的动作灵敏度根据 IEC 61008,61009,755,60947-2 等标准，分为高灵敏度高灵敏度6 mA10 mA 30 mA中灵敏度中灵敏度100 mA 300 mA 500 mA 1A低灵敏度低灵敏度 3 A 10
5、A 20 A 30A第9页/共61页RCD 用于防电气火灾过热、污染以及意外的损伤都会导致线路绝缘的失效随着线路对地泄漏电流的增大，可能产生电弧，进而引起火灾危险研究表明，有70-80%的电气火灾与电气线路的绝缘故障有关。300 mA 额定动作值的RCD 可以有效地检测到危险的泄漏电流，防止电气火灾的发生第10页/共61页垂直选择性剩余动作电流的设定：In12In2延时时间的设定：T1 T2(total)水平选择性RCD1RCD2E95454E95455RCD 间的配合选择性第11页/共61页人身保护危险的故障电流故障电流不足以启动短路保护装置保护几乎必须瞬动由经过计算选择的 RCD提供保护防
6、电气火灾限制故障电流用于保护人身的 RCD 可兼做防电气火灾供电连续性通过RCD之间选择性获得TT 系统的主要特点第12页/共61页低压变压器中性点直接与接地极相连接保护接地线PE 和中性线N合并成一根PEN线常采用重复接地的措施L1L1L2L2L3L3PEN PEN R Rn nTN-C 系统第13页/共61页低压变压器中性点直接与接地极相连装置的外露可导电部分都用PE线连接到同一个接地电极上PE和中性线分离L1L1L2L2L3L3N NPEPER Rn nTN-S系统第14页/共61页在 TN-C-S系统中上游部分是TN-C下游部分是TN-S注意：禁止在TN-C系统的上游使用TN-S系统当
7、铜芯电缆的截面积小于10mm2，铝芯电缆(和软电缆)的截面积小于16mm2时,应使用TN-S系统重复接地的作用L1L1L2L2L3L3N NPEPER Rn nPENTN-C-S 系统第15页/共61页故障电流等于相线对PE线短路电流故障电流产生危险的接触电压电源电压降至0.8Uo当PE线和相线尺寸相同，接触电压是 Uf=0.8Uo/2 =88V UL(50V)断路器脱扣380V/220V380V/220VL1L1L2L2L3L3N NPEPEIf IfRnRnUo=220 VUo=220 VUfUf设备外露设备外露可导电部可导电部分分故障故障TN 系统的接地故障分析第16页/共61页计算接地
8、故障时的短路电流If=0.8Uo/(RPE+Rph)其中RPE=L/SPE Rph=L/Sph 令 m=Sph/SPE 短路电流计算式为：If=（0.8UoSph）/（(1+m)L）断路器脱扣的条件：If Imt=L LmaxTN 系统的间接接触防护380V/220V380V/220VL1L1L2L2L3L3N NPEPEIf IfRnRnUo=220 VUo=220 VUfUf设备外露设备外露可导电部可导电部分分故障故障第17页/共61页校验断路器脱扣条件 0.8UoSph L max=(1+m)Imt U0相电压，220V正常温度条件下的电阻率Imt断路器瞬时动作脱扣电流m=Sph/SPE
9、 当脱扣条件不满足时减少磁脱扣设定值零序保护配置 RCD TN 系统的间接接触防护（续）第18页/共61页校正系数表校正系数表TN 系统回路最大长度表通用型断路器保护的回路通用型断路器保护的回路第19页/共61页Multi 9断路器断路器 C型曲线型曲线Multi 9断路器断路器 D型曲线型曲线TN 系统回路最大长度表（续）第20页/共61页PEN：保护导线和中性线PEN线的保护功能优先于中性线，即PEN线必须总是先连接到用电设备的“接地”端子，然后再与中性端子作跨接PEN必须不被切断，要确保PEN的可靠连接RnUo=220 VL1L2L3PEN380V/220V设备外露可导电部分负载短路保护
10、装置TN-C 系统中的保护中性线PEN第22页/共61页根据 IEC 防火标准。对于 TN-S系统，如有火灾危险建议使用一个300 mA 剩余电流保护装置由 RCD 提供保护对 If 无限制与 TT 系统相同提供 RCD RCD保护设备的选择性与TT系统相同剩余动作电流In的设定延时的设定L1L1L2L2L3L3L4L4I I n n2 2 I I n n1 1 2 2L1L1L2L2L3L3L4L4I I n n 300mA300mATN-S 系统的附加保护第23页/共61页人身防护故障电流是危险的故障电流通常大到足以被短路保护装置切断脱扣必须是瞬时的如断路器本身的保护条件不能满足要求，可用
11、RCD提供保护防火故障电流大必须用附加的 RCD来处理供电连续性通过短路保护装置之间的选择性来实现TN-S 系统的特点第24页/共61页人身防护故障电流是危险的故障电流通常大到足以被短路保护装置切断脱扣必须是瞬时的 不能用RCD提供保护防火保护不能提供防火漏电监控系统的应用供电连续性通过短路保护装置之间选则性实现,同TN-STN-C系统的特点第25页/共61页低压变压器中性点不与接地极相连接负载的外露可导电部分都用PE导线连接到一个公共接地极上，形成一个等电位联结L1L1L2L2L3L3N NPEPEIT 系统第26页/共61页系统泄漏阻抗接触电压不危险无火灾危险故障不引起脱扣但必须报警L1L
12、1L2L2L3L3PEPEIT 系统第一次接地故障分析（续）第30页/共61页IT 系统第二次接地故障分析如果设备共用接地极原理同 TN-S 系统（校验回路最大长度）由断路器提供保护中性线的保护强制使用(4P4T)适用于IT 系统，即单极断路器线电压下的分断能力(IEC60947-2)施耐德低压断路器适用于 IT IT 系统L1L2L3PE第33页/共61页如果设备独立接地原理同 TT系统由RCD提供保护L1L1L2L2L3L3N NCPICPIIT 系统第二次接地故障分析（续）第35页/共61页人身防护:不需要自动断电由PIM持续监测绝缘状况由FTD定位绝缘故障点防火:无故障电流=不需要由P
13、IM监测供电连续性:完整IT 系统的特点第36页/共61页第一次故障电流很微弱第一次故障接触电压很低第二次故障后产生危险接触电压第二次故障脱扣发生第一次故障时是安全的第一次故障发生后不影响供电连续性使用 PIM 作故障检测检查脱扣条件 必要的补充计算IT 系统的特点（续）第37页/共61页TT(动力设备)IT(特殊负载)123NPE1NPE2NPETNS(照明灯具)RnHV/LV123NPE1 2 3 N PE并联模式接地系统的组合应用（续）第40页/共61页回顾本次讲座重点梳理低压配电系统的基本概念。低压元器件各种参数的意义。强调容易被忽视的参数和概念。低压断路器的各种基本曲线的解读。配电系
14、统中上下级配合的选择性和施耐德级联技术。三大接地系统的分析。几种简化计算方法的介绍电动机保护的简便选型方法。二级配电系统中短路电流的简便计算方法。常用接地系统TN系统中开关灵敏度校验的方法。第57页/共61页课程后建议的计算和查阅大容量变压器低压小电缆出线情况下出现金属短路，断路器瞬动工作时是否满足短路热效应？查阅熟悉厂家资料上断路器的保护曲线，保护设定，动作时间以及Ics,Icu.Icw。熟悉施耐德选型手册中电动机保护的选型方法，有兴趣可以用手工计算校核参数。熟悉合成法计算要点，有兴趣可以用手工计算校核参数。尝试校核一个配电系统上下级之间的选择性，查阅施耐德选择性表格。针对工程中的长电缆出线回路校核末端灵敏度。第58页/共61页Any Question?Any Question?第59页/共61页祝愿大家圣诞节快乐祝愿大家圣诞节快乐第60页/共61页感谢您的观看！第61页/共61页