摘要:社会和经济的飞速发展给现代的电力行业也带来了极为广阔的发展前景。电力技术尤其TT系统的相关技术,对于电力系统的安全来说有着举足轻重的地位。因此,要加大对于TT系统技术的重视,及时发现TT系统接地电阻设计和计算过程中所存在的问题,并且提出相应的解决措施,从根本上保证TT系统的安全。
关键词:TT系统;接地电阻;设计;计算
在生产和生活中,电气设备与人们息息相关。由于电气设备的使用不当、绝缘老化和保护配置不完整、不到位引起的火灾、人身电击等事故给人们的生命财产造成了重大损失。其中常见的电器故障是接地故障,当电气系统的相线接地时,会造成两种基本的后果:电弧起火和触电危险。电弧起火会引起火灾,触电危险会造成人身伤害,所以电气系统的接地故障保护是电气安全中最重要的保护之一。在电气系统建立之初,就要做好接地保护,发生故障应及时一切断电源,以保证安全。在工程设计与施工中,做好接地故障保护,可防止人身间接触电危险和火灾的发生,满足规范要求,保护生命和财产的安全。接地故障是指相线对地或与地有联系的导体之间的短路。包括相线与大地、PE线、PEN线、配电和用电设备金属外壳、线路管梢、建筑物构件、上下水管、采暖管、通风管道以及金属屋面、水面等之间的短路。在进行TT系统接地电阻设计和计算时,可以通过以下几种方法:一是利用过电流保护装置,例如熔断器、空气断路器等兼作接地故障保护,二是采用零序电流业感器保护,三是采用漏电电流保护器保护装置兼作接地故障保护只能用在接地故障电流足够大的场所,如变压器低压侧总开关处或从变配电所引出配电线路处,保护装置能满足接触电压和保护动作时间的要求时才可行。按规定,接触电压要求不大于50V,保护动作时间要求在配电线路或仅供电给固定方式电气设备用电的末端线路,不宜大于5s;供电给移动式、手握式电气设备的末端线路或插座回路,不应大于0.4s。
一、TT系统概述
根据系统接地与设备接地的关系,接地系统形式主要有两种,一种是TN系统。电源的中性点不经阻抗直接接地,电气装置的外露异电部分通过与接地的中性点的连接而接地。另一种是TT系统。电源的中性点不经阻抗直接接地,电气装置的外露导电部分的保护接地直接接地,其系统接地与保护接地是分开设置的,在电气上是不相关联的。
二、TT系统接地电阻设计与计算
2.1 TT系统设计原理
当建筑物距离电源较远、建筑物风线路较长或配电线路导体截面较小时,此时短路阻抗较大,短路电流较小,采用过电流保护装置来兼作接地故障保护就不可能满足上述要求,这时可采用零序电流互感器保护,但此法也有其缺点,它要躲过配电线路中的不平衡电流,灵敏度较低,而且只能用于三相配电回路,对于单相配电回路就无能为力了。除上述两种方式外,还有就是采用漏电保护装置保护。由于系统的故障回路阻抗包括变压器相线和接地故障点阻抗以及外露导电体接地电阻和变压器中性点接地电阻。故障回路阻抗是难以估计的接触电阻,这样接地故障回路阻抗和故障电流也难以准确确定,相对于其他形式的短路故障来说,它的故障回路阻抗要大,故障电流要小。
2.2 TT系统所选择的电击防护设备
Ⅱ级设备的防护能力不仅靠基本绝缘保证外,还应加强绝缘采用双重绝缘措施。这种设备不与保护导体或接地导体相连,其可靠性也不受安装条件限制。选用的Ⅱ级设备其基本绝缘破坏时,在其外露可导电部分不会产生危险接触电压。
除此之外,也要进行绝缘检测装置,安装绝缘检测装置,利用其功能在电气设备发生接地故障时可切断故障回路电源。也可以发出接地故障声光信号便于维护和事故处理。接地电压检测装置。由于TT系统中性线N在电源侧与地直接连接,与电气设备外露可导电部分是绝缘的。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆所以,三相不平衡电压、电源电压飘移等引起的N线所带的电压,与电气设备外露可导电部分无电气联接。我们利用这一特点,在末端保护安装接地电压检测装置,并用其瞬时或延时切断故障回路电源,也可发出声光报警信号。动作电压的选择要根据实测的接地电阻值和上、中、下级互相配合的原则整定。
2.3 TT系统采用的电源保护设置
TT系统采用自动切断故障电源保护,当发生故障时过高或危险接触电压尚未形成和造成危险之前将自动切断故障回路电源。它的动作都要靠故障电流,故障电流大则它能切断的回路容量越大。可是,正如上述分析,由于TT系统受到其结构限制不可能产生大的故障电流。
所以,TT系统接地电阻的设计和计算应该满足一下条件:
第一,系统产生足够大的故障短路电流使断路器和熔断器切断故障回路电源
第二,系统产生足够大的故障剩余电流,使剩余电流断路器切断故障回路电源
第三,用绝缘和接地电压检测装置切断故障回路电源
三、TT系统存在的其它问题
3.1 TT系统可能存在系统接线问题
在TT系统中,电源系统与地直接联接之外,其余上、中、下级的所有电气设备外露可导电部分与N线是绝缘的。可是,制造厂在制造TT系统用配电设备时为N线是不绝缘的。而未被用户及时发现,仍然将把设备外壳进行保护接地,所以,就把N线所带电压产生的电流当作剩余电流流经接地电阻。因此,回路开关一合即跳闸。凡是存在这些问题的系统应认真核查该系统接线是否正确。
3.2 TT系统可能会有露电危险
TT系统的电气设备外露可导电部分的PE线应分别与接地装置连接,不能采用串接后集中接地的方式,否则可能在一个设备发生绝缘损坏故障时,使其它设备的外露导电部分带有危险电压。
3.3 TT系统的应用要注意培训
农业生产用移动设备和临时用电设备接线不规范,有的没有PE线,有的把N线和PE线混接等等,致使在农忙季节事故频繁发生。为使确保系统安全可靠运行,预防事故发生,应对农村电管人员和用户进行培训也是很有必要的。
四、结束语
电力工程作为一项涉及多个方面的系统工程,其质量优劣和安全性能对于居民生活和国家建设来说有着举足轻重的作用。电力工程在施工过程中不可避免的会出现许多技术上的问题,尤其在涉及到TT系统接地电阻设计与计算时,电力工程的安全性是首要问题。因此相关操作人员要加强自身业务素养,相关负责单位要明确自身职责,对于这些技术问题要进行系统的分析和研究,明确问题的原因,从中找出具体而又有针对性的解决措施,也要对电力工程TT系统接地电阻设计与计算过程中的各个环节进行有效把握和监督管理,确保电力工程的质量和安全性能。
参考文献:
[1]浅析TN-S和TT接地系统在照明设计中的应用[J].张莹.资源节约与环保.2013(10)
[2]TT和TN系统中零序电流互感器的正确接法[J].宫卫国.新疆有色金属.2013(11)
[3]基于TT变换的电能质量扰动检测新方法[J].江辉,马强,彭建春.电测与仪表.2012(10)
论文作者:金钟
论文发表刊物:《电力设备》2018年第8期
论文发表时间:2018/8/13
标签:系统论文; 故障论文; 回路论文; 电流论文; 电压论文; 电阻论文; 电源论文; 《电力设备》2018年第8期论文;