基准/监控/保护电路
电力系统是全世界人们的命脉所在,而每个国家为此投入的人力、物力、财力都是巨大的,电也是家庭不可或缺的,是各项工业开发不可或缺的,然而全国每年都有很多人是死于电力系统下,令人痛惜,而我们所要做的就是更好的完善电力系统的安全性,今天说要说的知识可能是每个电工都需要具备的,看似简单而又责任重大的一项电工知识—接零和接地。
般来讲,接地线埋入地下深度不应小于2m。在特殊场所安装接地极时,如果深度达不到2m时应在接地极周围放置食盐8kg、木碳约30kg并加入水,用以降低接地电阻。如果用2根及2根以上的接地极时,各极之间的嗬氩挥π∮?.5m,以减少大地的流散电阻。在有强烈腐蚀性的土壤中,应使用镀铜或镀锌的接地极。同时接地极不得埋设在垃圾层及灰渣层区,敷设在地中的接地极不应涂漆,以免接地电阻过大。
方案一:打地桩
1、在机房附近把4根或更多2.5m的角钢(45mm*45mm)沿直线打入地下离地面80cm处、每根角钢相距2m。
2、用扁钢(30mm*3mm)将4根角钢串联焊接在一起。
3、用镀锌扁钢(30mm*3mm)焊接有角钢的任意角作为地线引线引上墙面2m处。
4、电阻测试仪测量地网阻值小于等于4Ω,否则,加桩或用田字格加以解决。
5、用25mm平方的铜芯线与地网引线通过铜线鼻接牢引入室内。
6、接入信号避雷器地线和静电地线。
方案二:埋紫铜板
1、机房附近挖250cm*150cm*300cm的深坑,坑底洒一些氯化钠,埋入紫铜板(1500mm*600mm*3mm)。坑深以见水为准,但至少大于200cm。
2、把扁钢(30mm*3mm)和紫铜板用铜焊锡焊接在一起,引出地面作引线。
3、把镀锌扁钢和扁钢引线焊接在一起,引出墙面2m处。
4、测试仪测量地网阻值小于等于4欧姆。
5、用25mm平方的铜芯线与地网引线通过铜线鼻接牢引入室内。
6、接入信号避雷器地线和静电地线。
在中性点不接地系统中,保护接地的设备漏电时,漏电电压通过线路对地电空形成回路,减少了漏电设备外壳的电压,由于人体接地电阻远大于保护接地电阻,流经人体电流大大降低,减少了触电的危险性。在中性点直接接地系统中,保护接地的设备漏电时,实质上是单相接地,漏电电流经保护接地体与大地、变压器中性接地形成回路,由于人体接地电阻远大于保护接地电阻,流经人体电流大大降低,同时单相短路电流加速于保护动作切断电流。
在安装或拆除接地线时应注意以下几点:
1.在安装接地线时,先验明线路上确无电后,在监护人监护下,由技术熟练的值班工或电工进行操作。
2.装设接地线必须有两人进行。若为单人值班,只允许使用接地刀闸接地,或使用绝缘棒合接地刀闸。
3.安装接地线时,必须先接好接地端,后接导体端,并且必须接触良好,不准缠绕。拆除接地线时,与此相反。安装或拆除接地线时,均应使用绝缘棒和戴绝缘手套。
4.同杆架设的多层电力线路安装接地线时,应先挂低压,后挂高压;先挂“地”,后挂“火”;先挂下层,后挂上层。拆除接地线时,与此程序相反。安装或拆除接地线时,应使用绝缘拉杆,人体不准碰触接地线。
5.在带有电容的设备上安装接地线时,应事先对设备进行放电。
6.接地线截面应符合短路电流的要求,不得小于25平方毫米的多股裸铜软导线,并采用专用的线夹固定在导体上,禁止用缠绕方式进行接地或短路。接地线与检修部分之间不应连有熔断器或开关。 导体接地还会有电荷吗
在电压低于1000伏的接零电网中,若电工设备因绝缘损坏或意外情况而使金属外壳带电时,形成相线对中性线的单相短路,则线路上的保护装置(自动开关或熔断器)迅速动作,切断电源,从而使设备的金属部分不至于长时间存在危险的电压,这就保证了人身安全。
多相制交流电力系统中,把星形连接的绕组的中性点直接接地,使其与大地等电位,即为零电位。由接地的中性点引出的导线称为零线。在同一电源供电的电工设备上,不允许一部分设备采用保护接零,另一部分设备采用保护接地。因为当保护接地的设备外壳带电时 ,若其接地电阻r′D较大,故障电流ID不足以使保护装置动作,则因工作电阻rD的存在,使中性线上一直存在电压U0=IDrD,此时 ,保护接零设备的外壳上长时间存在危险的电压U0,危及人身安全。
保护接零就是将设备在正常情况下不带电的金属部分,用导线与系统进行直接相连的方式。采取保护接零方式,保证人身安全,防止发生触电事故。
接零 是指用电设备外壳金属不带电部分与三相电源的中性线相接称之为中性接零。接地如果电器设备采取了保护接地措施,这时通过人体的电流仅是全部接地电流的一部分,由于接地电阻与人体电阻是并联的,接地电阻越小,流经人体的电流也越小,如果限制接地电阻在适当的范围内,就能保障人身安全。所以在这种中性点不接地(绝缘)系统中,凡因绝缘损坏而可能呈现对地电压的金属部分(正常时是不带电的)均应接地。这就是保护接地。 所谓保护接零,就是把电气设备在正常情况下不带电的金属部分与电网的零线紧密连接,有效地起到保护人身和设备安全的作用。在变压器中性点直接接地的三相四线制系统中,通常采用保护接零作为安全措施,在这种情况下,如果有一相带电部分碰连设备外壳,则通过设备外壳形成相线对零线的单相短路。短路电流总是超出正常工作电流的许多倍,能使线路上的保护装置迅速动作,从而使故障部分脱离电源,保障安全。在380/220V三相四线制中性点直接接地的电网中,不论环境如何,凡因绝缘损坏而可能呈现对地电压的金属部分,均应接零。 是指用电设备外壳金属不带点部分与大地用导线连接起来就称之为接地,也称之为重复接零。
接地故障及其主要特征有如下几种:(1)当发生一相(如A相)不完全接地时,即通过高电阻或电弧接地,这时故障相的电压降低,非故障相的电压升高,它们大于相电压,但达不到线电压。电压互感器开口三角处的电压达到整定值,电压继电器动作,发出接地信号。
(2)如果发生A相完全接地,则故障相的电压降到零,非故障相的电压升高到线电压。此时电压互感器开口三角处出现100V电压,电压继电器动作,发出接地信号。
(3)电压互感器高压侧出现一相(A相)断线或熔断件熔断,此时故障相的指示不为零,这是由于此相电压表在二次回路中经互感器线圈和其他两相电压表形成串联回路,出现比较小的电压指示,但不是该相实际电压,非故障相仍为相电压。互感器开口三角处会出现35V左右电压值,并启动继电器,发出接地信号。
(4)由于系统中存在容性和感性参数的元件,特别是带有铁芯的铁磁电感元件,在参数组合不匹配时会引起铁磁谐振,并且继电器动作,发出接地信号。
(5)空载母线虚假接地现象。在母线空载运行时,也可能会出现三相电压不平衡,并且发出接地信号。但当送上一条线路后接地现象会自行消失
电弧接地故障
(1)相电压突然降低而引起的放电电容电流,此电流通过母线流向故障点,放电电流衰减很快,其振荡频率高达几十千赫甚至几百千赫,振荡频率主要决定于电网线路的参数、故障点的位置以及过渡电阻的数值。
(2)由非故障相电压突然升高而引起的充电电容电流,它要通过变压器线圈而形成回路。由于整个流通回路的电感较大,因此,充电电流衰减较慢,振荡频率也较低。由于放电电流频率高、衰减速度快.对于接地选线的作用不大;而充电电流幅值大、频率较低、衰减速度慢,有利于测量,在接地选线中起主要作用。
(3)暂态分量的特征基本不受中性点接地方式的影响,各线路零序电流以高频衰减的暂态分量为主,暂态分量可达工频稳态分量的几倍、几十倍甚至上百倍。
(4)电弧接地时暂态分量的频率与电网结构、变压器参数、故障地点等多种因素有关,其值为一不确定值。但故障线路与非故障线路的零序暂态电流在频率、衰减速度等特性相同。无论在何种接地方式下非故障线路零序暂态电流的大小与本线路对地电容的大小呈正比,而故障线路零序暂态电流等于所有非故障线路零序暂态电流之和,且方向相反。这与中性点不接地系统中零序稳态电流特性相同。
(5)当接地电阻较小时暂态分量远大于稳态分量。但零序暂态电流的大小随电弧电阻的增大呈指数规律递减,同时零序暂态电流的衰减速度随电弧电阻的增大而极速增快。
单相接地故障
①发生单相接地故障后,值班人员应马上复归音响,作好记录,迅速报告当值调度和有关负责人员,并按当值调度员的命令寻找接地故障,但具体查找方法由现场值班员自己选择。
②详细检查所内电气设备有无明显的故障迹象,如果不能找出故障点,再进行线路接地的寻找。
③将母线分段运行,并列运行的变压器分列运行,以判定单相接地区域。
④再拉开母线无功补偿电容器断路器以及空载线路。对多电源线路,应采取转移负荷,改变供电方式来寻找接地故障点。
⑤采用一拉一合的方式进行试拉寻找故障点,当拉开某条线路断路器接地现象消失,便可判断它为故障线路,并马上汇报当值调度员听候处理,同时对故障线路的断路器、隔离开关、穿墙套管等设备做进一步检查。
(2)处理接地故障的要求:
①寻找和处理单相接地故障时,应作好安全措施,保证人身安全。当设备发生接地时,室内不得接近故障点4m以内,室外不得接近故障点8m以内,进入上述范围的工作人员必须穿绝缘靴,戴绝缘手套,使用专用工具。
②为了减小停电的范围和负面影响,在寻找单相接地故障时,应先试拉线路长、分支多、历次故障多和负荷轻以及用电性质次要的线路,然后试拉线路短、负荷重、分支少、用点性质重要的线路。双电源用户可先倒换电源再试拉,专用线路应先行通知。若有关人员汇报某条线路上有故障迹象时,可先试拉这条线路。
③若电压互感器高压熔断件熔断,不得用普通熔断件代替。必须用额定电流为0.5A装填有石英砂的瓷管熔断器,这种熔断器有良好的灭弧性能和较大的断流容量,具有限制短路电流的作用[4] 。
(3)注意风险
为了减少单相接地故障给电网运行带来的不良影响,不仅要求值班人员熟悉有关运行规程,了解设备的运行状况,在实践中不断地总结经验,提高处理问题的能力,还要积极改善设备的运行条件,及时消除设备缺陷,保持设备的清洁,提高设备的绝缘水平。同时,还要加强配电线路的检修、维护管理,提高配电线路检修人员的技术水平,缩短查找处理接地故障的时间,尽快恢复对用户供电。
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