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电击防护——TT系统的自动切断电源

发布日期:2015/09/06已有 2542 人浏览

>>防护原理

在 TT 系统内电气装置的所有外露可导电部分和装置外导电部分必须与一共用的接地极连接。供电系统的中性点通常在电气装置接地极的影响范围之外的一点接地,但这并不是必须的。其接地环路阻抗主要是这两个接地极 (即电源和电气装置的接地极) 串联的阻抗,因此其接地故障电流的幅值通常甚小,不足以使过电流继电器或熔断器动作,这样剩余电流动作保护器的装用就成为必不可少的了。
这种防护原理在采用同一共用接地极的情况下也是有效的,特别是在用户级变电站位于电气装置安装区域内的情况下,这种场所空间有限而可能被迫采用 TN 接地系统。但是又不能满足 TN 系统所要求的其它全部条件。
在 TT 系统内采用 RCD 作自动切断电源防护措施时其动作灵敏度应为:

此处:  RA – 为电气装置接地极的电阻;
I ?n – 为 RCD 剩余电流动作额定值。
对于临时用电场所 (施工工地等) 以及农业和园艺设施,上式中的电压值 50 V 应改为 25 V。
示例 (见图表 F9):
变电所接地极的接地电阻 Rn 为 10 Ω。
电气装置接地极的接地电阻 RA 为 20 Ω。
接地故障环路的电流 Id = 7.7 A。
故障电压 U = Id × RA = 154(V),这一电压是危险的,但由于 IΔn = 50/20 = 2.5(A),标准的 300 mA RCD 可在约 30 ms 时间内动作 (见图表 F10),而不带延时。即当外露导电部分上出现超过规定值的故障电压时,RCD 将及时切除此故障。

图表 F9 : TT 系统内的自动切断电源

Uo [1] (V)

T (s)

50 < Uo ≤ 120

0.3

120 < Uo ≤ 230

0.2

230 < Uo ≤ 400

0.07

Uo > 400

0.04

[1] Uo – 为相对地电压标称值。
图表 F10 : 不大于 30 A 的交流末端回路的最大切断时间

>>规定的最大切断时间

通常 RCD 跳闸的时间小于大多数国家标准所要求的时间,这一特性有利于它的推广应用和有效地实现上下级选择性保护。
IEC 60364-4-41 规定了 TT 系统内用于间接接触防护的保护电器的最大动作时间:
对于额定电流不大于 32 A 的所有的末端回路,切断时间不得大于图表 F10 中所列值;
对于所有的其他回路,其最大切断时间定为 1s,这一时间限值能使安装在配电回路内的上下级的 RCD 具有选择性。
RCD 是基于剩余电流动作原理的所有保护电器的通用术语。
RCCB (剩余电流断路器) 在 IEC 61008 标准系列中有其定义,它是 RCD 的一个特定的类别。
IEC 61008 内的 G 型 (普通型) RCD 和 S 型 (选择型) RCD 具有下页图表 F11 所示的跳闸时间 / 电流特性。利用这些特性,如下文中TT系统剩余电流保护装置间的配合所示采用不同类型 RCD 和不同额定值的组合可实现一定程度的选择性跳闸。工业型 RCD,按 IEC 60947-2 标准,可提供多种可能的选择
性,因为它具有灵活可调的延时。

x IΔn

1

2

5

> 5

家用型

瞬动型

0.3

0.15

0.04

0.04

选择型

0.5

0.2

0.15

0.15

工业型

瞬动型

0.3

0.15

0.04

0.04

延时型 (0.06 s)

0.5

0.2

0.15

0.15

延时型 (其他)

根据制造商的说明书

图表 F11 : RCD 的最大动作时间 (s)