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1、IT系统的安全原理(图文).RiskMW. 2010-08-2911:31:37互联网浏览:1196发布评论(0) 间接接触电击即电气设备出现故障(如漏电故障)时发生的电击。保护接地,保护接零、加强绝缘、电气隔离、不导电环境、等电位联结、安全电压和漏电保护都是防间接接触电击的技术措施。其中,保护接地和保护接零是防止间接接触电击的基本技术。 接地和接零 IT系统 IT系统即保护接地系统,保护接地是应用最广泛的安全措施之一,不论是交流设备还是直流设备,不论是高压设备还是低压设备,都采用保护接地作为必须的安全技术措施。 一、接地的基本概
2、念 接地,就是将设备的某一部位经接地装置与紧密连接起来。 1.接地分类 接地分为临时接地和固定接地两种。临时接地又包含检修接地和故障接地。固定接地又分为工作接地和安全接地,安全接地包含保护接地、防雷接地、防静电接地、屏蔽接地等。工作接地是指为维持电力系统正常运行而在变压器或发电机中性点的接地。(安全管理交流-.riskmw.) 2.接地电流和接地短路电流 凡从接地点流入地下的电流即为接地电流。系统一相接地可能导致系统发生短路,这时的接地电流叫做接地短路电流。在高压系统中,接地短路电流可能很大,接地短路电流在500A及以下的称小接地
3、短路电流系统;接地短路电流大于500A的称大接地短系统。 3.流散电阻和接地电阻 流散电阻是接地电流在土壤中遇到的全部电阻。接地电阻是接地体的流散电阻与接地线的电阻之和。接地线的电阻一般很小,可忽略不计,因此,在绝大多数情况下可以认为流散电阻就是接地电阻。 4.对地电压和对地电压曲线 对地电压就是带电体与电位为零的之间的电位差。显然,对地电压等于接地电流和接地电阻的乘积:Ud=Rd×Id。电流通过接地体向作半球形流散,与半球面积对应的土壤电阻随着远离接地体而迅速减小,在离开接地体20m以外,电流不再产生电压降。电气工程上通常说的“地
4、”就是这里的地。如果用曲线来表示接地体及其周围各点的对地电压,这种曲线就叫做对地电压曲线。下图所示的是单一接地体的对地电压曲线。 5.接触电压 接触电压是指加于人体某两点之间的电压,如上图所示。 6.跨步电压 跨步电压是指人站在流过电流的地面上,加于人的两脚(人的跨距按0.8m计)之间的电压,如上图中的Uw1和Uw2。 二、IT系统的安全原理 在不接地配电网中,当一相碰壳时,接地电流IE通过人体和配电网对地绝缘阻抗构成回路。如各相对地绝缘阻抗对称,即Z1=Z2=Z3=Z,则运用戴维南定理可以比较简单地求出人体承受的电压和流经人体
5、的电流。 运用戴维南定理可以得出图b所示的等值电路。等值电路中的电动势为网络二端开路,即没有人触电时该相对地电压。因为对称,该电压即相电压U,该阻抗即Z/3。根据等值电路,不难求得人体承受的电压和流过人体的电流分别为: 式中:U——相电压; Up,Ip——人体电压和人体电流;Rp——人体电阻; Z——各相对地绝缘阻抗。 对于对地绝缘电阻较低,对地分布电容又很小的情况,由于绝缘阻抗中的容抗比电阻大得多,可以不考虑电容。这时,可简化为下面两式,求得人体电压和人体电流分别为: 对于对地分布电容较大,对地绝缘电阻很高的的情况
6、,由于绝缘阻抗中的电阻比容抗大得多,可以不考虑电阻。这时,也可简化复数运算,求得人体电压和人体电流分别为: 由左各式不难知道,在不接地配电网中,单相电击的危险性决定于配电网电压、配电网对地绝缘电阻和人体电阻等因素。一般情况下RE≤Rp,漏电设备故障对地电压(即人体可能承受低压的极限)可表示为 因为RE≤
7、Z
8、,所以漏电设备故障对地电压大大降低。只要适当控制RE的大小,即可限制该故障电压在安全围之。例如,在前面第一章第四节的例题中流过人体的电流就是在没有保护接地情况下得到的,其大小为79.2mA,如有保护接地,且接地电阻RE=4Ω
9、,则人体电流减小为2.3mA。 由此可见,故障情况下可能呈现危险对地电压的金属部分经接地线、接地体同紧密地连接起来,把故障电压限制在安全围以的做法就称为保护接地。在不接地配电网中采用接地保护的系统称为IT系统。字母I表示配电网不接地或经高阻抗接地,字母T表示电气设备外壳接地。 只有在不接地配电网中,由于其对地绝缘阻抗较高,单相接地电流较小,才有可能通过保护接地把漏电设备故障对地电压限制在安全围之。 三、保护接地的应用围 1.各种不接地配电网 保护接地适用于各种不接地配电网。在这类配电网中,凡由于绝缘损坏或其他原因而可能呈现危险电压
10、的金属部分,除另有规定外均应接地。它们主要包括: (1)电机、变压器、电器、携带式或移动式用电器具的金属底座和外壳; (2)电气设备的传动装置; (3)屋外配电装置的金属或
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