接地和等電位聯(lián)結(jié)降低接觸電壓效果的比較
1、系統(tǒng)設(shè)定
某建筑物采用TN-C-S系統(tǒng)，電源從建筑物外變電站引入，變壓器中性點(diǎn)接地，配電系統(tǒng)示意圖如圖1所示。
圖1 配電系統(tǒng)(TN-C-S)示意圖
2、設(shè)定接地和等電位聯(lián)結(jié)兩種情況，當(dāng)設(shè)備A故障時(shí)，接觸電壓對(duì)比：
①建筑物進(jìn)線處只做重復(fù)接地，不做等電位聯(lián)結(jié)，如圖2所示：
圖2 配電系統(tǒng)(TN-C-S)做重復(fù)接地
②進(jìn)線處做保護(hù)等電位聯(lián)結(jié)，通常也做接地，如圖3所示：
圖3 配電系統(tǒng)(TN-C-S)做等電位聯(lián)結(jié)
說(shuō)明：在圖2和圖3中，Rph為相導(dǎo)體電阻：從變電站低壓柜到設(shè)備A的相導(dǎo)體電阻，Ω；RPE1為從變電站低壓柜到建筑物進(jìn)線處P之間的PE導(dǎo)體電阻，Ω；RPE2為從進(jìn)線處P到設(shè)備A之間的PE導(dǎo)體電阻，Ω；RB為變壓器中性點(diǎn)系統(tǒng)接地電阻，Ω；RR為建筑物進(jìn)線處(配電箱)P點(diǎn)做重復(fù)接地的電阻，Ω。
3、計(jì)算條件
①電纜和穿管線路，PE和相導(dǎo)體同處一外護(hù)物內(nèi)，可忽略電抗；
②故障點(diǎn)距離變壓器較遠(yuǎn)時(shí)，可忽略電源阻抗。
4、故障時(shí)重復(fù)接地接觸電壓和等電位聯(lián)結(jié)接觸電壓計(jì)算
①做重復(fù)接地的設(shè)備A處故障時(shí)的等效電路圖見(jiàn)圖4，做等電位聯(lián)結(jié)的設(shè)備A處故障時(shí)的等效電路圖見(jiàn)圖5。
圖4 做重復(fù)接地的配電系統(tǒng)(TN-C-S)故障時(shí)等效電路圖
圖5 做等電位聯(lián)接的配電系統(tǒng)(TN-C-S)故障時(shí)等效電路圖
②做重復(fù)接地，故障時(shí)接觸電壓(Uf?R)計(jì)算，為A到地(D點(diǎn))的電位差：U f?R=Id×RPE2+Id2×RR，在圖4中，(RR+RB)同RPE1并聯(lián)，則Id2×(RR+RB)=Id1×RPE1，而Id1=Id-Id2，所以Id2×(RR+RB)=(Id-Id2)×RPE1，經(jīng)整理，可得
將式
代入式Uf?R=Id×RPE2+Id2×RR，整理后得
③做等電位聯(lián)結(jié)，故障時(shí)接觸電壓(Uf?EB)，為A到P點(diǎn)(MEB處)的電位差，計(jì)算式如下：Uf?EB=Id×RPE2
5、重復(fù)接地和等電位聯(lián)結(jié)情況下故障時(shí)的接觸電壓比較。
用
減Uf?EB=Id×RPE2，可知做重復(fù)接地比做等電位聯(lián)結(jié)的接觸電壓高
?？梢?jiàn)等電壓聯(lián)結(jié)對(duì)降低接觸電壓效果更好。應(yīng)當(dāng)指出，做等電位聯(lián)結(jié)降低接觸電壓更有效，但是否能降低到安全電壓(交流50V，甚至25V)以下，從式Uf?EB=Id×RPE2看，應(yīng)取決于RPE2和Id值。一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)設(shè)備A(故障處)離MEB(P點(diǎn))距離較遠(yuǎn)時(shí)，往往不可能降到安全電壓以下，當(dāng)無(wú)法保證在規(guī)定時(shí)間內(nèi)切斷電源或特定場(chǎng)合要求時(shí)，需要在這些范圍增加輔助等電位聯(lián)結(jié)SEB，以達(dá)到這個(gè)目標(biāo)。
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