请教各位同行,IT系统发生第二次异相接地故障需满足关系式2ZsIa≤√3U0是如何推导出来的?
盛夏凉风
2021年04月26日 12:36:18
只看楼主

三相三线制IT系统中,当多个用电设备的外露可导电部分通过PE导体连接至共用的接地极接地时,如果第一次接地故障未消除,又发生另一次不同带电导体(异相)接地故障时,防护电器应按TN系统的要求自动切断电源,且故障回路需满足关系式2ZsIa≤√3U0的要求。 请问各位大师,该关系式2ZsIa≤√3U0是如何推导出来的呢,请不吝赐教,谢谢!

三相三线制IT系统中,当多个用电设备的外露可导电部分通过PE导体连接至共用的接地极接地时,如果第一次接地故障未消除,又发生另一次不同带电导体(异相)接地故障时,防护电器应按TN系统的要求自动切断电源,且故障回路需满足关系式2ZsIa≤√3U0的要求。

请问各位大师,该关系式2ZsIa≤√3U0是如何推导出来的呢,请不吝赐教,谢谢!

盛夏凉风
2021年04月26日 13:10:07
2楼

关于这一点,王厚余老先生在《建筑物电气装置600问》中P60问9.6中,直接给出了该关系式,没有做任何解释推导。任元会老师在《低压配电设计解析》中P81中特地就系数2做有说明:考虑最不利条件,两次接地故障发生在不同馈电线,并附图5.4-11,其故障回路阻抗最大接近图5.4-7的2倍。

我以为此解释有点牵强,图5.4-11虽然是两回路馈线(共6条线),但故障回路只流经其中的两条线(馈线1的L1相和馈线2的L3相),而图5.4-7中,故障回路流经的是同一馈线(回路)的L1相和L3相。二者的故障回路电阻是一样的,没有什么差别。所不同的是,前者是两个馈线回路的防护电器的同时跳闸,而后者是同一馈线的防护电器的两极(两相)同时通过故障电流而跳闸。

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盛夏凉风
2021年04月26日 14:16:20
3楼

为便于大家理解,特附上两张接地故障图片。b1676bb80662e8fd0633edcb75904b57.jpg073b97e56880313cd33c501c829ceaa4.jpg

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风平浪静02
2021年04月26日 17:27:55
4楼

Zs——单根导线的阻抗,包括接地电阻和接触电阻。(要设定这个Zs,是有困难的)

Ia——故障电流。

Uo——相电压。  √3相电压=线电压。

就是说,故障电流在两根导线上压降要小于线电压。Ia=√3Uo/2Zs 。

当负荷容量较大时,过流电流整定值远大于Ia,不能使过流保护动作。那么安装漏电保护。电源侧安装漏电保护IT系统是得不到剩余电流的,保护无效。每个负荷侧安装,在同一负荷内,如果是两相短路,过流动作。如果只是漏电,也得不到剩余电流,漏电保护也无效。如果在不同负荷侧安装漏电保护,就是在不同负荷点,同一相漏电,保护也动作。所以,这种保护选择性和可靠性很低。

其实,第一次故障电源侧是可以知道的,在规定时间内可以把故障消除掉,为什么非要等第二次故障呢?特别是矿井下,当一次故障存在,人体再碰到另一相,或者同一相都会有电击危险。

保护导线采用共享,也是不符合保护原理的。保护导线不是用来连接故障电流的。IT系统是一种保护接地,接地极应该设置在负荷旁边,当故障电流流经PE时,人的站位于电气外露可导电部分处于接近等电位状态,人是安全的。管它第一次故障,第二次故障,过流能动作就动作,不动作又奈我何?如果接地极离电气外露可到电部分距离较大,人就站不到PE上,就得不到这个接近等电位状态。人体电阻与接地电阻分流,人是有危险的。所以,不掌握保护接地原理,一唯地用漏电保护一保了之,肯定是达不到目的的。



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盛夏凉风
2021年04月27日 16:45:08
5楼

对于楼上的回答不能苟同,理由如下:

首先,三相三线制IT系统,末端两个用电设备通过PE导体连接到共用接地极接地,当发生第二次异相接地故障时,故障电流流经L1相导体、PE导体、L3相导体返回电源,如附图所示7fa0a80da593d957d19dc16e7e5e6461.jpg根据国标GB 50054-2011《低压配电设计规范》第P25关于Zs的说明:包括相导体和保护导体的故障回路阻抗(Ω),所以在忽略导线感抗情况下,Zs=Rph·L1 RPE Rph·L3。不知道楼上关于Zs——单根导线的阻抗,包括接地电阻和接触电阻的说明是出自哪里,有点不知所云,建议楼上兄弟看看王老和任老相关书籍关于此问题的解答。

风平浪静02:不好意思,我不习惯引用别人的观点,只尊重电学。不管如何 Zs只表示一根导线回路的阻抗(忽略感抗不忽略感抗关系不大),如果L1=L3那么Zs乘2就可以了。有人总认为相线碰触电气外露可导电部分一定是金属性碰触,事实不尽然。 可以是水汽,污垢,绝缘损伤。多数碰触的电阻较大,但电击刚好。

IT系统比RCD出现要早,(我国推广RCD在70年代,系统接地型式50年代教科书已经有了)。IT系统PE 接地极大范围合用,肯定没有保护效果。RCD属于直接电击附加防护,必须切断电源。当然,对于间接接触也会有效。但间接接触还有系统接地型式予以防护,也就是不一定要切断电源。1,如果按照间接接触设置RCD,防直接接触(小于等于0.1s,30mA) 就会失去可靠性。2,RCD大大影响供电可靠性,不适合供电可靠性要求高的场合。IT系统更不适合RCD了,因为很难得到剩余电流。


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jackfei2000
2021年05月08日 15:08:51
6楼

我觉得Zs也是单根相保回路的阻抗,总的电压是线电压,总的阻抗是2Zs无标题.png

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