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1、中性点运行方式线电压和相电压的关系线电压和相电压的关系30 电网中性点运行方式电网中性点运行方式n中性点的运行方式指的是中性点与大地之间中性点的运行方式指的是中性点与大地之间的连接关系。的连接关系。n中性点运行方式的选择主要取决于单相接地中性点运行方式的选择主要取决于单相接地时电气设备的绝缘要求及供电可靠性。时电气设备的绝缘要求及供电可靠性。n中性点运行方式的不同，直接影响到安全和中性点运行方式的不同，直接影响到安全和经济问题，需要进行综合比较分析。经济问题，需要进行综合比较分析。中性点运行方式的种类中性点运行方式的种类1.中性点接地：属于大接地电流系统中性点接地：属于大接地电流系统 1）直接
2、接地，又称为有效接地）直接接地，又称为有效接地 2）经低阻接地）经低阻接地2.中性点不接地：属于小接地电流系统中性点不接地：属于小接地电流系统 1）不接地，又称为中性点绝缘）不接地，又称为中性点绝缘 2）经消弧线圈接地）经消弧线圈接地 3）经高阻接地）经高阻接地中性点运行方式的种类中性点运行方式的种类网络绝缘参数和自然不平衡电压网络绝缘参数和自然不平衡电压绝缘参数：电网的对地绝缘电阻和对地分布电容绝缘参数：电网的对地绝缘电阻和对地分布电容电网自然不平衡电压：电网的不对称电压电网自然不平衡电压：电网的不对称电压电网不对称度：不对称电压和相电压的比值电网不对称度：不对称电压和相电压的比值一、中性点
3、不接地方式一、中性点不接地方式n主要特点：单相接地电流小主要特点：单相接地电流小n适用范围：适用范围：6-35kV电网。因为在这类电网中，电网。因为在这类电网中，发生单相接地故障的比例很大。采用中性点不发生单相接地故障的比例很大。采用中性点不接地方式可以减少单相接地电流，从而减轻其接地方式可以减少单相接地电流，从而减轻其危害。危害。n分析：单相接地电流，单相接地时的各相对地分析：单相接地电流，单相接地时的各相对地电压电压中性点不接地方式中性点不接地方式-正常运行正常运行1.三相对称，没有电流三相对称，没有电流在地中流过。在地中流过。2.中性点对地电位为中性点对地电位为03.各相对地电压等于相各
4、相对地电压等于相电压。电压。4.其中其中C为电网对地电为电网对地电容（高压电网忽略电容（高压电网忽略电网对地绝缘电阻网对地绝缘电阻R）大家应该也有点累了，稍作休息大家有疑问的，可以询问和交流大家有疑问的，可以询问和交流大家有疑问的，可以询问和交流大家有疑问的，可以询问和交流中性点不接地方式中性点不接地方式-单相接地单相接地1.当发生金属性接地时，接地故当发生金属性接地时，接地故障相对地电压为零。障相对地电压为零。2.中性点对地的电压上升到相电中性点对地的电压上升到相电压，且与接地相的电源电压相压，且与接地相的电源电压相位相反。位相反。3.非故障相对地电压由相电压升非故障相对地电压由相电压升高为
5、线电压。高为线电压。4.三相的线电压仍保持对称且大三相的线电压仍保持对称且大小不变，对电力用户接于线电小不变，对电力用户接于线电压的设备的工作并无影响，无压的设备的工作并无影响，无须立即中断对用户供电。须立即中断对用户供电。5.单相接地电流，等于正常运行单相接地电流，等于正常运行时一相对地电容电流的三倍，时一相对地电容电流的三倍，为容性电流。为容性电流。中性点不接地方式中性点不接地方式-单相接地电流单相接地电流n电网模型：假设电网三相对称，忽略电网对地绝缘电网模型：假设电网三相对称，忽略电网对地绝缘电阻，只考虑电网对地电容。电阻，只考虑电网对地电容。n电网正常时：三相电压对称，三相经对地电容流
6、入电网正常时：三相电压对称，三相经对地电容流入大地的电流相量和为零，即没有电流在地中流动。大地的电流相量和为零，即没有电流在地中流动。各相对地电压等于相电压。各相对地电压等于相电压。n发生单相接地时，接地相对地电压为零，而非故障发生单相接地时，接地相对地电压为零，而非故障相对地电压变为线电压。因而容易造成两相短路。相对地电压变为线电压。因而容易造成两相短路。n单相接地电流单相接地电流单相接地故障对电网的影响单相接地故障对电网的影响1.单相接地时，由于线电压保持不变，使负荷电流不变，电力单相接地时，由于线电压保持不变，使负荷电流不变，电力用户能继续工作，提高了供电可靠性。用户能继续工作，提高了供
7、电可靠性。2.由于接地点的电弧或者由此产生的过电压可能引起故障扩大，由于接地点的电弧或者由此产生的过电压可能引起故障扩大，发展成为多相接地故障。发展成为多相接地故障。3.接地处有接地电流流过，会引起电弧。高温的电弧可能损坏接地处有接地电流流过，会引起电弧。高温的电弧可能损坏设备，甚至导致相间短路，尤其在电机或电器内部发生单相设备，甚至导致相间短路，尤其在电机或电器内部发生单相接地出现电弧时最危险。接地出现电弧时最危险。4.非故障相电压升高到线电压，所以在这种系统中，电气设备非故障相电压升高到线电压，所以在这种系统中，电气设备和线路的对地绝缘应按能承受线电压考虑设计，从而相应地和线路的对地绝缘应
8、按能承受线电压考虑设计，从而相应地增加了投资。增加了投资。5.在中性点不接地系统中，应装设交流绝缘监察装置，当发生在中性点不接地系统中，应装设交流绝缘监察装置，当发生单相接地故障时，立即发出信号。规程规定：系统发生单相单相接地故障时，立即发出信号。规程规定：系统发生单相接地时，继续运行的时间不得超过接地时，继续运行的时间不得超过2h，并要加强监视。，并要加强监视。适用范围适用范围n单相接地电流与电网电压和电网对地电容有关。单相接地电流与电网电压和电网对地电容有关。n对于短距离、电压较低的输电线路，因对地电容小，接地电对于短距离、电压较低的输电线路，因对地电容小，接地电流小，瞬时性故障往往能自动
9、消除，故对电网的危害小，对流小，瞬时性故障往往能自动消除，故对电网的危害小，对通讯线路的干扰小。对于高压、长距离输电线路，单相接地通讯线路的干扰小。对于高压、长距离输电线路，单相接地电流一般较大，在接地处容易发生电弧周期性的熄灭与重燃，电流一般较大，在接地处容易发生电弧周期性的熄灭与重燃，出现间歇电弧，引起电网产生高频振荡，形成过电压，可能出现间歇电弧，引起电网产生高频振荡，形成过电压，可能击穿设备绝缘，造成短路故障。为了避免发生间歇电弧，要击穿设备绝缘，造成短路故障。为了避免发生间歇电弧，要求求6-10kV电网单相接地电流小于电网单相接地电流小于30A，35kV及以上电网小及以上电网小于于1
10、0A。n因此，中性点不接地方式对高电压、长距离输电线路不适宜。因此，中性点不接地方式对高电压、长距离输电线路不适宜。二二、中性点经消弧线圈接地、中性点经消弧线圈接地n原理：单相接地电流主要是电容电流。如果能够在发生单相接原理：单相接地电流主要是电容电流。如果能够在发生单相接地时部分或全部抵消掉电容电流，则单相接地电流将大减小。地时部分或全部抵消掉电容电流，则单相接地电流将大减小。方法就是在中性点处加入消弧线圈。方法就是在中性点处加入消弧线圈。n消弧线圈的工作原理：消弧线圈是一个具有铁芯的可调电感线消弧线圈的工作原理：消弧线圈是一个具有铁芯的可调电感线圈，线圈的电阻很小（消耗功率小），电抗很大（
11、保证对地绝圈，线圈的电阻很小（消耗功率小），电抗很大（保证对地绝缘水平），电抗值可用改变线圈的匝数来调节。缘水平），电抗值可用改变线圈的匝数来调节。n发生单相接地故障时，通过消弧线圈使接地处流过一个与容性发生单相接地故障时，通过消弧线圈使接地处流过一个与容性接地电流相反的感性电流，从而减小、甚至抵消接地电流，消接地电流相反的感性电流，从而减小、甚至抵消接地电流，消除接地电弧引发的问题，提高供电可靠性。除接地电弧引发的问题，提高供电可靠性。中性点经消弧线圈接地情况中性点经消弧线圈接地情况中性点经消弧线圈接地时电流向量图中性点经消弧线圈接地时电流向量图n电容接地电流电容接地电流n消弧线圈流过的电流
12、消弧线圈流过的电流n完全补偿的条件完全补偿的条件n即有：即有：消弧线圈的补偿方式消弧线圈的补偿方式n完全补偿完全补偿n消弧线圈提供的电感电流等于接地电容电流，接地处电流为消弧线圈提供的电感电流等于接地电容电流，接地处电流为0。n易满足谐振条件，形成串联谐振，产生过电压。易满足谐振条件，形成串联谐振，产生过电压。n欠补偿欠补偿n电感电流小于接地电容电流，单相接地时接地电流为容性。电感电流小于接地电容电流，单相接地时接地电流为容性。n因线路停电或系统频率降低等原因使接地电流减少，可能出现完全因线路停电或系统频率降低等原因使接地电流减少，可能出现完全补偿。故一般也不采用。补偿。故一般也不采用。n过补
13、偿过补偿n电感电流大于接地电流，单相接地电流为感性。电感电流大于接地电流，单相接地电流为感性。n过补偿方式在电网中得到广泛使用。但过补偿程度要合适过补偿方式在电网中得到广泛使用。但过补偿程度要合适.n自动跟踪补偿自动跟踪补偿n 单片机或微机控制单片机或微机控制中性点经消弧线圈接地系统的适用范围中性点经消弧线圈接地系统的适用范围n中性点经消弧线圈接地系统与不接地系统同样有着在发生单相接地故障时，可继续供电2小时，提高供电可靠性.n电气设备和线路的对地绝缘应按线电压考虑.n中性点经消弧线圈接地后，能有效地减少单相接地故障时接地处的电流，迅速熄灭接地处电弧，防止间歇性电弧接地时所产生的过电压，故广泛
14、应用在不适合采用中性点不接地的以架空线路为主的360kV系统。三、中性点直接接地三、中性点直接接地中性点直接接地系统中性点直接接地系统1.正常运行时，由于三相系统对称，中性点对地电压正常运行时，由于三相系统对称，中性点对地电压为零为零.2.发生单相接地，就变成单相短路。继电保护装置应发生单相接地，就变成单相短路。继电保护装置应立即动作，使断路器断开，迅速切除故障部分，从立即动作，使断路器断开，迅速切除故障部分，从而造成停电。而造成停电。3.单相短路时，故障相对地电压为零，非故障相对地单相短路时，故障相对地电压为零，非故障相对地电压基本不变，仍接近于相电压。电压基本不变，仍接近于相电压。中性点直
15、接接地系统的优缺点中性点直接接地系统的优缺点1.设备和线路对地绝缘可以按相电压设计，从而降低设备和线路对地绝缘可以按相电压设计，从而降低了造价。电压等级愈高，因绝缘降低的造价愈显著。了造价。电压等级愈高，因绝缘降低的造价愈显著。2.由于中性点直接接地系统在单相短路时须断开故障由于中性点直接接地系统在单相短路时须断开故障线路，中断用户供电，影响供电可靠性线路，中断用户供电，影响供电可靠性.3.单相短路时短路电流很大，开关和保护装置必须完单相短路时短路电流很大，开关和保护装置必须完善。善。4.由于较大的单相短路电流只在一相内通过，在三相由于较大的单相短路电流只在一相内通过，在三相导线周围将形成较强
16、的单相磁场，对附近通信线路导线周围将形成较强的单相磁场，对附近通信线路产生电磁干扰。产生电磁干扰。中性点直接接地系统的适用范围中性点直接接地系统的适用范围n目前我国电压等级为目前我国电压等级为110kV及以上，及以上，380/220V三相四线制的系统，广泛采用中三相四线制的系统，广泛采用中性点直接接地的运行方式。性点直接接地的运行方式。n110kV及以上主要从绝缘角度考虑，节省投及以上主要从绝缘角度考虑，节省投资资n380/220V三相四线制主要为了生成单相电三相四线制主要为了生成单相电压。压。中性点经电阻接地中性点经电阻接地n中性点经低电阻接地中性点经低电阻接地n中性点经高电阻接地中性点经高
17、电阻接地n优点是能将中性点电位、接地电流限制在一优点是能将中性点电位、接地电流限制在一定范围之内定范围之内各种中性点运行方式比较各种中性点运行方式比较电网中性点运行方式的比较电网中性点运行方式的比较不接地不接地经消弧线经消弧线圈接地圈接地直接接地直接接地经电阻接经电阻接地地正常运行正常运行时时发生单相发生单相接地时接地时特点特点接地电流接地电流小小6-35kV接地电流接地电流被减小被减小接地变成接地变成短路短路范围范围6-35kV110kV及以上，及以上，380/220V小结小结1、四种接地方式：中性点直接接地、不接地、四种接地方式：中性点直接接地、不接地、经消弧线圈接地、经电阻接地经消弧线圈
18、接地、经电阻接地2、两大类：中性点有效接地系统、中性点非有、两大类：中性点有效接地系统、中性点非有效接地系统效接地系统3、适用范围、适用范围4、优缺点、优缺点5、应用情况介绍、应用情况介绍1 1中性点直接接地方式中性点直接接地方式优优点点：这这种种方方式式下下的的非非故故障障相相对对地地电电压压不不变变，电电气气设设备备绝绝缘缘按按相相电电压压考考虑虑，降降低低设设备备要要求求。在在中中性性点点直直接接接接地地的的低低压压配配电电系系统统中中，如如为为三三相相四四线线制制供供电电，可可提提供供380380220V220V两种电压，供电方式更为灵活两种电压，供电方式更为灵活。缺缺点点：这这种种运
19、运行行方方式式发发生生一一相相对对地地绝绝缘缘破破坏坏时时，就就构构成成单单相相短短路路，供供电电中中断断，可可靠靠性性会降低。会降低。2 2中性点不接地方式中性点不接地方式优优点点：在在正正常常运运行行时时，各各相相对对地地分分布布电电容容相相同同，三三相相对对地地电电容容电电流流对对称称且且其其和和为为零零，各相对地电压为相电压。这种系统中发生一相接地故障时，线间电压不变。各相对地电压为相电压。这种系统中发生一相接地故障时，线间电压不变。缺缺点点：发发生生一一相相接接地地故故障障时时，非非故故障障相相对对地地电电压压升升高高到到原原来来相相电电压压的的 倍倍。故故障障相相电电容电流增大到原
20、来的容电流增大到原来的3 3倍。电气设备的绝缘要按线电压来选择。倍。电气设备的绝缘要按线电压来选择。安全保护接地安全保护接地n分类：分类：n保护接地：外壳接地保护接地：外壳接地n工作接地：系统接地工作接地：系统接地n重复接地：零线的多点接地重复接地：零线的多点接地n保护接零：外壳接零保护接零：外壳接零n静电接地：设备接地（防止静电）静电接地：设备接地（防止静电）n防雷接地和防雷电感应接地防雷接地和防雷电感应接地接地的基本概念接地的基本概念1.1.电气设备的某部分与大地之间做良好的电气连接，称为接地。电气设备的某部分与大地之间做良好的电气连接，称为接地。2.2.接地装置是由接地体和接地线两部分组
21、成的。接地装置是由接地体和接地线两部分组成的。3.3.埋入地中并直接与大地接触的金属导体，称为接地体或接地埋入地中并直接与大地接触的金属导体，称为接地体或接地极。极。4.4.接地体与电气设备的金属外壳之间的连接线，称为接地线。接地体与电气设备的金属外壳之间的连接线，称为接地线。5.5.由若干接地体在大地中相互用接地线连接起来的一个整体，由若干接地体在大地中相互用接地线连接起来的一个整体，称为接地网。称为接地网。当电气设备发生接地故障时，电流就通当电气设备发生接地故障时，电流就通过接地体向大地作半球形散开，这一电流称过接地体向大地作半球形散开，这一电流称为接地电流为接地电流 IE。试验表明，在距
22、单根接地体或接地故障试验表明，在距单根接地体或接地故障点点20m左右的地方，实际上散流电阻已趋近左右的地方，实际上散流电阻已趋近于零，电位为零的地方，称为电气上的于零，电位为零的地方，称为电气上的“地地”或或“大地大地”。电气设备的接地部分与零电。电气设备的接地部分与零电位的位的“地地”（大地）之间的电位差，就称为（大地）之间的电位差，就称为接地部分的对地电压，如图中的接地部分的对地电压，如图中的UE。接地电流、对地电压及接地电流电位分布曲线接地电流、对地电压及接地电流电位分布曲线接触电压和跨步电压接触电压和跨步电压接触电压接触电压是指设备是指设备的绝缘损坏时，在身体的绝缘损坏时，在身体可同时
23、触及的两部分之可同时触及的两部分之间出现的电位差。间出现的电位差。跨步电压跨步电压是指在故是指在故障点附近行走，两脚之障点附近行走，两脚之间出现的电位差间出现的电位差跨步电压和接触电压示意图跨步电压和接触电压示意图安全电压安全电压n42V 36V 24V 12V 6Vn安全电压：安全电压：36Vn绝对安全电压：绝对安全电压：12V保护接地保护接地 n保护接地：将电气装置正保护接地：将电气装置正常情况下不带电的金属部常情况下不带电的金属部分与接地装置连接起来，分与接地装置连接起来，以防止该部分在故障情况以防止该部分在故障情况下突然带电而造成对人体下突然带电而造成对人体的伤害。的伤害。提出问题提出
24、问题M如果不采用保护接地，当发生人身触如果不采用保护接地，当发生人身触电时，由于触电电流不足以使熔断器电时，由于触电电流不足以使熔断器或者自动开关动作，因此危险电压一或者自动开关动作，因此危险电压一直存在，如果电网绝缘下降，则存在直存在，如果电网绝缘下降，则存在生命危险。生命危险。M图例图例解决方法解决方法M采用保护接地之后，当发生人身触电采用保护接地之后，当发生人身触电时，由于保护接地电阻的并联，人身时，由于保护接地电阻的并联，人身触电电压下降。触电电压下降。M假设人体电阻假设为假设人体电阻假设为1000，接地电阻接地电阻为为4，电网对地绝缘电阻为，电网对地绝缘电阻为19k M图例图例适用范
25、围适用范围此处接地电阻比电源处大M三相三线制供电系统三相三线制供电系统(中性点不接地系统中性点不接地系统)采用保护接地可靠。采用保护接地可靠。M对三相四线制系统，采用保护接地十分不可靠。一旦外壳带电对三相四线制系统，采用保护接地十分不可靠。一旦外壳带电时，电流将通过保护接地的接地极、大地、电源的接地极而回时，电流将通过保护接地的接地极、大地、电源的接地极而回到电源。因为接地极的电阻值基本相同，则每个接地极电阻上到电源。因为接地极的电阻值基本相同，则每个接地极电阻上的电压梅是相电压的一半。人体触及外壳时，就会触电。所以的电压梅是相电压的一半。人体触及外壳时，就会触电。所以在三相四线制系统中的电气
26、设备不推荐采用保护接地，最好采在三相四线制系统中的电气设备不推荐采用保护接地，最好采用保护接零。用保护接零。存在不足存在不足M如果两台设备同时进行保护接地，两者都如果两台设备同时进行保护接地，两者都发生漏电，但不为同一相，则设备外壳将发生漏电，但不为同一相，则设备外壳将带危险电压。带危险电压。M图例图例M如果将多个接地体用导体连接在一起，则如果将多个接地体用导体连接在一起，则可以解决此问题。称为等电位连接。连接可以解决此问题。称为等电位连接。连接线组成接地网。线组成接地网。M保护接地要耗费很多钢材，因为保护接地保护接地要耗费很多钢材，因为保护接地的有限性在于接地电阻小。的有限性在于接地电阻小。
27、注意事项注意事项M接地电阻一定符合要求；接地电阻一定符合要求；M接地一定可靠；接地一定可靠；M保护接地的目的是降低外壳电压，但由于保护接地的目的是降低外壳电压，但由于工作性质的要求，并不需要立即停电（一工作性质的要求，并不需要立即停电（一般允许运行半小时），所以危险一直存在。般允许运行半小时），所以危险一直存在。M从防止人身触电角度考虑，既然保护接地从防止人身触电角度考虑，既然保护接地不能完全保证安全，应当配漏电保护器；不能完全保证安全，应当配漏电保护器；但从安全生产角度考虑，不允许漏电就断但从安全生产角度考虑，不允许漏电就断电，所以是个矛盾，根据现场实际情况决电，所以是个矛盾，根据现场实际情
28、况决定漏电时是否断电。如果要求断电则安装定漏电时是否断电。如果要求断电则安装跳闸线圈。跳闸线圈。M产品：选择性漏电保护装置。产品：选择性漏电保护装置。TN系统、IT系统和TT系统。第第1个字母反映电源中性点接地状态；个字母反映电源中性点接地状态；T表示电源中性点工作接地；表示电源中性点工作接地；I表示电源中性点没有工作接地表示电源中性点没有工作接地(或采用或采用 阻抗接地阻抗接地)；第第2个字母反映负载侧的接地状态；个字母反映负载侧的接地状态；T表示负载保护接地，但与系统接地相互独立；表示负载保护接地，但与系统接地相互独立；N表示负载保护接零，与系统工作接地相连。表示负载保护接零，与系统工作接
29、地相连。第第3个字母个字母 C表示零线表示零线(个性线个性线)与保护零线共用一线；与保护零线共用一线；第第4个字母个字母 S表示中性线与保护零线各自独立，各用各线。表示中性线与保护零线各自独立，各用各线。TN系统系统TN系统系统TNC系统系统TNS系统系统TNCS系统系统整个系统的中性线整个系统的中性线N N与保护线与保护线PEPE是是合在一起的，电气设备不带电金属合在一起的，电气设备不带电金属部分与之相连部分与之相连 。配电线路中性线配电线路中性线N N与保护线与保护线PEPE分开，分开，电气设备的金属外壳接在电气设备的金属外壳接在保护线保护线PEPE上。上。TN-CTN-C和和TN-STN
30、-S系统的综合，电气设备大部分系统的综合，电气设备大部分采用采用TN-CTN-C系统接线，在设备有特殊要求系统接线，在设备有特殊要求场合局部采用专设保护线接成场合局部采用专设保护线接成TN-STN-S形式形式 TN系统系统n新国标规定，凡含有中性线的三相系统统称为新国标规定，凡含有中性线的三相系统统称为三相四线制系统，即三相四线制系统，即TN系统。这种系统将电气系统。这种系统将电气设备正常不带电的金属外壳与中性线相连接。设备正常不带电的金属外壳与中性线相连接。在我国在我国380/220V低压配电系统，广泛采用中低压配电系统，广泛采用中性点直接接地的运行方式，而且引出有中性线性点直接接地的运行方
31、式，而且引出有中性线N和保护线和保护线PE。nTN系统按其系统按其PE线的形式又可分为三种，即线的形式又可分为三种，即TN-C系统、系统、TN-S系统、系统、TN-C-S系统。系统。TN-C系统系统n系统的中性线系统的中性线N和和保护线保护线PE合为一根合为一根PEN线，电气设备线，电气设备的金属外壳与的金属外壳与PEN线相连。若开关保线相连。若开关保护装置选择适当，护装置选择适当，可满足供电要求，可满足供电要求，并且其所用材料少，并且其所用材料少，投资小。故在我国投资小。故在我国应用最普遍。应用最普遍。TN-S系统系统n系统的中性线系统的中性线N和保护和保护线线PE是分开的，所有设是分开的，
32、所有设备的金属外壳均与公共备的金属外壳均与公共PE线相连。正常时线相连。正常时PE上上无电流，因此各设备不无电流，因此各设备不会产生电磁干扰，所以会产生电磁干扰，所以适用于数据处理和精密适用于数据处理和精密检测装置使用。此外，检测装置使用。此外，N和和PE分开，则当分开，则当N断断线也不影响线也不影响PE线上设备线上设备防触电要求，故安全性防触电要求，故安全性高。缺点是用材料多，高。缺点是用材料多，投资大。在我国应用不投资大。在我国应用不多。多。TN-C-S系统系统n这种系统前这种系统前边为边为TN-C系系统，后边为统，后边为TN-S系统系统（或部分为（或部分为TN-S系统）。系统）。它兼有两
33、系统它兼有两系统的优点，适于的优点，适于配电系统末端配电系统末端环境较差或有环境较差或有数据处理设备数据处理设备的场所。的场所。IT系统系统TT系统系统n配电系统的配电系统的中性线中性线N引引出，但电气出，但电气设备的不带设备的不带电金属部分电金属部分经各自的接经各自的接地装置直接地装置直接接地接地保护接地保护接地 -作用分析作用分析n保护接地的作用：保护接地的作用：n1）对电源中性点不接地的系统中，如果电气设备金）对电源中性点不接地的系统中，如果电气设备金属外壳不接地，当设备带电部分某处绝缘损坏碰壳时，属外壳不接地，当设备带电部分某处绝缘损坏碰壳时，外壳就带电，其电位与设备带电部分的电位相同
34、，显外壳就带电，其电位与设备带电部分的电位相同，显然这是十分危险的。然这是十分危险的。n2）采取保护接地后，接地电流将同时沿着接地体与）采取保护接地后，接地电流将同时沿着接地体与人体两条途径流过。因为人体电阻比保护接地电阻大人体两条途径流过。因为人体电阻比保护接地电阻大得多，所以流过人体的电流就很小，绝大部分电流从得多，所以流过人体的电流就很小，绝大部分电流从接地体流过（分流作用），从而可以避免或减轻触电接地体流过（分流作用），从而可以避免或减轻触电的伤害。的伤害。保护接地的实质和关键保护接地的实质和关键n实质：通过接地电阻与人身电阻的并联，使整实质：通过接地电阻与人身电阻的并联，使整体电阻下
35、降。当发生漏电时，降低人体触电电体电阻下降。当发生漏电时，降低人体触电电流。流。n关键：接地电阻越小越好。关键：接地电阻越小越好。保护接地保护接地-局限性局限性n在电源中性点直接接地的系统中，保护接地在电源中性点直接接地的系统中，保护接地有一定的局限性。这是因为在该系统中，当有一定的局限性。这是因为在该系统中，当设备发生碰壳故障时，便形成单相接地短路，设备发生碰壳故障时，便形成单相接地短路，短路电流流经相线和保护接地线、电源中性短路电流流经相线和保护接地线、电源中性点接地装置。如果接地短路电流不能使熔丝点接地装置。如果接地短路电流不能使熔丝可靠熔断或自动开关可靠跳闸时，漏电设备可靠熔断或自动开
36、关可靠跳闸时，漏电设备金属外壳上就会长期带电，也是很危险的。金属外壳上就会长期带电，也是很危险的。重复接地重复接地n重复接地可在系统中发生碰壳短路时降低零线的对地电压，减重复接地可在系统中发生碰壳短路时降低零线的对地电压，减轻触电的危险。当采用保护接零而零线断裂时，如果在断线后轻触电的危险。当采用保护接零而零线断裂时，如果在断线后的电力设备有一相碰壳，则后面的零线会带上相电压，造成危的电力设备有一相碰壳，则后面的零线会带上相电压，造成危险。采用了重复接地后，接在断裂处后面的所有电气设备外壳险。采用了重复接地后，接在断裂处后面的所有电气设备外壳上的对地电压上的对地电压U UE E U U，危险程
37、度大大降低，危险程度大大降低，保护接零保护接零 -定义定义n保护接零：保护接零：n将电气设备正常情况下不带电的金属部分将电气设备正常情况下不带电的金属部分用金属导体与系统中的零线连接起来，当设备用金属导体与系统中的零线连接起来，当设备绝缘损坏碰壳时，就形成单相金属性短路，短绝缘损坏碰壳时，就形成单相金属性短路，短路电流流经相线路电流流经相线零线回路，而不经过电源中零线回路，而不经过电源中性点接地装置，从而产生足够大的短路电流，性点接地装置，从而产生足够大的短路电流，使过流保护装置迅速动作，切断漏电设备的电使过流保护装置迅速动作，切断漏电设备的电源，以保障人身安全。源，以保障人身安全。v保护接零
38、又叫保护接中线，在三相保护接零又叫保护接中线，在三相四线制系统中，电源中线是接地的，四线制系统中，电源中线是接地的，将电气设备的金局外壳或构架用导将电气设备的金局外壳或构架用导线与电源零线线与电源零线(即中线即中线)直接连接，直接连接，就叫保护接零。就叫保护接零。v图例图例v对三相四线制，如果不采用保护对三相四线制，如果不采用保护接零，设备漏电时，人的接触电接零，设备漏电时，人的接触电压为火线电压，十分危险。人体压为火线电压，十分危险。人体触及外壳便造成单相触电事故。触及外壳便造成单相触电事故。v图例图例v对三相四线制，如果采用保护接零，对三相四线制，如果采用保护接零，当设备漏电时，将变成单相
39、短路，造当设备漏电时，将变成单相短路，造成熔断器熔断或者开关跳闸，切除电成熔断器熔断或者开关跳闸，切除电源，就消除了人的触电危险。因此采源，就消除了人的触电危险。因此采用保护接零是防止人身触电的有效手用保护接零是防止人身触电的有效手段。段。v图例图例 v工作零线不允许断线，为防止可将工作零线重复接地。v接零线一定要真正独立地接到零线上去。正确接法错误接法v保护接零的基本作用是当某相带电部分碰连设保护接零的基本作用是当某相带电部分碰连设备外壳时，通过设备外壳形成该相对零线的单备外壳时，通过设备外壳形成该相对零线的单相短路，相短路，短路电流促使线路上过电流保护装置短路电流促使线路上过电流保护装置迅
40、速动作，把故障部分断开电流迅速动作，把故障部分断开电流，消除触电危，消除触电危险。险。v保护接零的实质是提高动作电流，而保护接地保护接零的实质是提高动作电流，而保护接地的实质是降低人身触电电压。的实质是降低人身触电电压。保护接零保护接零-实质和关键实质和关键n实质：实质：提高动作电流，将漏电流变成提高动作电流，将漏电流变成单相短路电流，实质是提高漏电电单相短路电流，实质是提高漏电电流和减小动作时间。流和减小动作时间。n关键：关键：一定有可靠的保护装置与之配一定有可靠的保护装置与之配合，否则故障更严重。合，否则故障更严重。M这种安全技术措施用于中性点直接接这种安全技术措施用于中性点直接接地，电压
41、为地，电压为380/220380/220伏的三相四线制配伏的三相四线制配电系统。电系统。M三线三线制不可能进行保护接零，因三线三线制不可能进行保护接零，因为没有零线。为没有零线。v一定有快速可靠的开关，否则将加重触电的危险性。一定有快速可靠的开关，否则将加重触电的危险性。v采取保护接零，一定防止单相设备电源端火零接反，否则设备采取保护接零，一定防止单相设备电源端火零接反，否则设备外壳将带上火线电压。外壳将带上火线电压。v同一电网中不宜同时用保护接地和接零：电机同一电网中不宜同时用保护接地和接零：电机1 1漏电，形成单漏电，形成单相接地短路时，如果短路电流不足以使其动作，则电机相接地短路时，如果
42、短路电流不足以使其动作，则电机2 2的外的外壳将长期带电。如果电机壳将长期带电。如果电机1 1的接地电阻和电网中心点电阻相同，的接地电阻和电网中心点电阻相同，则外壳电压为则外壳电压为110V110V。即所有采用保护接零的设备外壳都有危险。即所有采用保护接零的设备外壳都有危险电压。因此不允许。电压。因此不允许。注意 同一低压系统中，不能有的采取保护接地，有的同一低压系统中，不能有的采取保护接地，有的又采取保护接零，否则当采取保护接地的设备发生单又采取保护接零，否则当采取保护接地的设备发生单相接地故障时，采取保护接零的设备外露可导电部分相接地故障时，采取保护接零的设备外露可导电部分将带上危险的电压
43、。中性点不接地系统中的设备不允将带上危险的电压。中性点不接地系统中的设备不允许采用保护接零。因为任一设备发生碰壳时都将使所许采用保护接零。因为任一设备发生碰壳时都将使所有设备外壳上出现近于相电压的对地电压，这是十分有设备外壳上出现近于相电压的对地电压，这是十分危险的。危险的。在中性线上不允许安装熔断器和开关，以防中性在中性线上不允许安装熔断器和开关，以防中性线断线，失去保护接零的作用，为安全起见，中性线线断线，失去保护接零的作用，为安全起见，中性线还必须实行重复接地，以保证接零保护的可靠性。还必须实行重复接地，以保证接零保护的可靠性。保护接地和保护接零的比较 (1)(1)保护接地和保护接零是维
44、护人身安全的两种技术措施。保护接地和保护接零是维护人身安全的两种技术措施。(2)(2)保护原理不同。低压系统保护接地的基本原理是限制漏电保护原理不同。低压系统保护接地的基本原理是限制漏电设备对地电压，使其不超过某一安全范围；保护接零的主要设备对地电压，使其不超过某一安全范围；保护接零的主要作用是借接零线路使设备漏电形成单相短路，促使线路上保作用是借接零线路使设备漏电形成单相短路，促使线路上保护装置迅速动作。护装置迅速动作。(3)(3)适用范围不同。保护接地适用于一般的低压不接地电网及适用范围不同。保护接地适用于一般的低压不接地电网及采取其它安全措施的低压接地电网。保护接零适用于低压接采取其它安
45、全措施的低压接地电网。保护接零适用于低压接地电网。地电网。(4)(4)线路结构不同。保护接地系统除相线外，只有保护地线。线路结构不同。保护接地系统除相线外，只有保护地线。保护接零系统除相线外，必须有零线和接零保护线；必要时，保护接零系统除相线外，必须有零线和接零保护线；必要时，保护零线要与工作零线分开；其重要装置也应有地线。保护零线要与工作零线分开；其重要装置也应有地线。发生漏电时，保护接地允许不断电运行，因此存在触电危发生漏电时，保护接地允许不断电运行，因此存在触电危险，但由于接地电阻的作用，人体接触电压大大降低；保护险，但由于接地电阻的作用，人体接触电压大大降低；保护接零要求必须断电，因此触电危险消除，但必须可靠动作。接零要求必须断电，因此触电危险消除，但必须可靠动作。