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什么是等电位联结?

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阅读次数:259    发布时间: 2022-01-18 12:12:10

​1、降低预期接触电压

以接地形式TN-C-S系统为例加以说明,图11.4.20为常用的TN-C-S系统,在电源进线处PEN线分成PE线和N线(N线从此处开始与PE线绝缘),设有重复接地,不安装总等电位联结,如果设备发生接地故障,忽略接地故障点的阻抗,R与R串联后再与Z PEN并联,R+RB〉〉ZPEN;人体阻抗Zh与鞋袜和地板电阻Rp串联后再与ZPE并联,Zh+Rp〉〉ZPE接地故障电流犐 Id流经相线和PE线、PEN线,返回变压器低压绕组, 即

从图11. 4.20可知,做了总等电位联结后,在总等电位联结区内,作为总等电位联结组成部分的建筑物基础钢筋、金属结构件、金属管道、金属电缆桥架、电缆金属护套、敷设电缆或导线金属管等自然接地体,接地电阻值较小,已起到重复接地的作用。IEC标准没有规定必须为重复接地做人工接地体, 也没有明确规定重复接地的电阻值。电源线路中PEN线上的电压降虽不在建筑物内产生接触电压, 但它能使接地母排对地电位升高。由于在总等电位联结范围内电气装置外露可导电部分和装置外可导电部分都和接地母排相连通,其电位都同样升高而基本处于同一电位上, 人体接触这些导电部分时, 没有接触不同电位, 自然不存在电击危险的。

 

2、消除自建筑物外沿PEN线或PE线窜入的危险故障电压

TN系统内因绝缘损坏发生接地故障后有三种可能情况:一是故障点相接触的两金属部分因数百以至数千安的电流通过,熔化成团而脱离接触,接地故障自然消失;二是两金属部分熔化成团脱离接触后引燃电弧,形成大故障点阻抗的电弧性接地故障,由于相当大一部分的线路电压降落在电弧上,接触电压相对减少,它的后果大多是火灾而非人身电击;三是两金属部分熔化后互相焊牢,使故障继续存在,其故障点阻抗可忽略不计,其后果大多是人身电击,这就是接地故障。正是由于接地故障电压存在,沿PEN线或PE线窜入的危险故障电压易引起的电击。

(1) 保护装置未动作而引起的接地故障电压。(2) PEN线折断而引起的接地故障电压。(3) 当电源干线中的PEN线折断时(俗称断零),由于三相负荷不均衡,负荷侧中性点漂移,也能使PEN线和设备外壳对地带电位。如果建筑物内有总等电位联结,使外露可导电部分都处于该电位,同样也可消除由此引起的电击危险。(4) 高压系统中性点不接地或经消弧线圈接地发生接地故障引起的低压系统接地故障电压。(5) 高压系统中性点经低电阻接地系统发生接地故障引起的低压系统接地故障电压。虽然PEN线或PE线上存在危险故障电压,但由于PEN线或PE线在建筑物内均已等电位联结,在等电位联结范围内人体同时可触及的电气装置内、外露可导电部分基本上处于同一电位, 火灾及人身电击自然不会产生。

 

3、减少保护装置拒动带来的危害

保护装置拒动是由于:(1) 保护装置内的电子元器件的老化、 温度漂移或干扰等。(2) 保护装置的动作值改变, 装置投入运行后, 增加供电容量或串级保护需要, 电子脱扣器受环境温度的影响等。(3) 增加供电的线路长度, 阻抗加大。(4) 保护装置开断较大的短路电流, 触头表面被拉毛, 触头接触电阻加大。(5) 保护装置脱扣器供电电源与发生接地故障同相序, 接地故障造成脱扣器供电电压低于要求值。

4、等电位联结是电磁兼容(EMC)主要措施之一

(1) 有利于消除雷击电磁脉冲干扰。等电位联结减小需要防雷空间内各金属部件和各系统之间的电位差。穿过各防雷区界面的金属物和系统, 以及在一个防雷区内部的金属物及系统均应在界面处做符合要求的等电位联结。(2) 信息技术设备的电磁兼容。信息技术装置或设备可能因为在设备中或互连的设备间感应产生的电流或电压而出错。干扰的原因包括雷电或负载的通断、静电放电、工频地电位差、磁场和射频场等导致的在电源和接地导体中带来的瞬变电涌。避免电磁干扰入侵的基本技术举例如下:1) 采用电的或纠错的技术在信息技术装置或设备中提供内在的抗干扰性能。2) 在干扰源与信息技术装置或设备间在电气上实施隔离。3) 在相关频率范围的设备之间实施等电位联结。4) 提供一个低阻抗的基准电位平面, 使电位差减小, 并提供屏蔽。
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