IT系统内发生第二次故障时的自动切断电源

*所有的外露导电部分和装置外导电部分经电气装置的接地极接地。 第一次故障 发生被称作“第一次故障”的真实接地故障时，故障电流很小，它能满足X RA<=50V这一规定的要求(上节2)，不会出现危险的故障电压。 实际上电流Id很小，这种情况既不能对人体构成危险，也不会对电气装置造成损坏。 设某1 km长的新加线路，其对地泄漏(容性)阻抗约为每相3500，在正常运行时每相对地电容电流(1)为每相U (由于故障的缘故)非故障的对地电压增加为正常相电压的根3倍，这样，对地电容电流也增大到相同的倍数。这些电流相互间的相位角差600，其相量和为3X66=198 (mA)。也即在本例中 对地短路电流为中性线的电阻性电流Id1(153mA)和电容性电流(198 mA)的相量和。由于电气装置中的外露导电部分是直接接地的，电源中性点的接地电阻Zct对外露导电部分与地间的接触电压实际上没有影响。 同时发生两个接地故障(不在同一相上)是危险的，需要用熔断器或断路器来切断故障。 对断路器跳闸的要求视接地一连接的系统，以及电气装里是否采用单独的接地极而定。 第二次故障 第一种情况 在此情况下故障电流路径内没有接地极，这样故障电流将很大，可采用通常的过电流保护电器，即断路器和熔断器。 第一次故障可能发生在电气装置内的远端，而第二次故障则可能发生在电气装置的另一远端。为此当确定过电流保护电器故障动作整定值时，通常取回路环路阻抗的两倍值。 *当IT系统内除3根相线外还有1根中性线时，如果（两个)故障中的一个故障是中性线与地间的故障(在IT系统内四根导线都是与地绝缘的)，则将出现最小的短路故障电流。因此在四线的lT电气装置内必须用相线对中性线的电压来验证短路时是否满足（1）的要求。 Ia………跳闸整定电流。 *如果未配出中性线，则用以计算故障电流的电压为相间电压，即 最大跳闸时间 IT系统的切断电源时间视不同电气装置和变电所接地极如何互相连接而定。 *对额定电流不大于32A的给电气设备供电的末端电路，且其外露导电部分系与变电所的接地极相连接的，其最大跳闸时间示于图表F8，对于在同一组内外露导电部分互相连接的其他回路，其最大切断电源时间为5s，这是因为在这些同一组的回路内如果发生两个故障时，其短路电流最与TN系统相同的。 *对额定电流不大于32A的给电气设备供电的末端回路，且其外露导电部分系连接于与变电所接地极无电气联系的单独的接地极上，其最犬切断电源时间列于图表F11，对于同一组内外露导电部分不互相连接的其他回路，其最大切断电源时间为1s，这是因为当发生两个故障时，其中的一个绝缘故障发生在这一个组内，而另一个绝缘故障则发生在另一个组内，这时故障电流将像下下系统那样受到各个接地极电流的限制。 电流的取值和防护措施的选用视所采用的开关电器和熔断器类型而定。 *断路器 示例:在图表F18所示的情况下，在短路保护中如选用NS 160型断路器，对回路负载端发生的相间短路是适用的。 提示:在IT系统内如两个回路发生相间短路，是假设它们的导体的长度和截面相同，且其PE线的截面和相线截面也相同来进行计算的。在这种情况下，当采用“通用计算方法”(见第6.2分条)进行计算时，回路的环路阻抗将是第F章第3.3分条所述的TN系统条件下一个回路的阻抗计算值的2倍。 故障电流将为 *熔断器 为保证熔断器在上文规定的时间内熔断的电流Ia可在图表F15所示的曲线上查到。此电流Ia宜大大小于计算所得的回路故障电流。 *RCCB 第二种情况 *在这种情况下外露导电部分各自单独接地(每一部分各有其自己的接地极)，或分组接地(一组设备的外露导电部分共用一接地极)。 如果全部外露导电部分不是连接到一个共用的接地极系统，则第二次故障可能发生在不同的组内或单独接地的某一电器内。对于上述的第一种情况需加防护措施，即对每一组电器或每一台单独接地的电器装设带RCD功能的断路器。 这一要求的理由是各分组的接地极是通过大地而互相“连接”的，这样，相间短路电流通过与大地的连接点时，将受到接地极与大地间接触电阻的限制，因此采用过电流保护电器作保护不可靠，必须采用RCD，且RCD的动作电流必须远远大于第一次故障的故障电流(见图表F19)。 在一共用接地极的一组电器内发生第二次故障时，其过电流保护电器的动作见前文第一种情况内的介绍。 注2：在三相四线电气装置内中性线的过电流防护有时可更方便地在单芯中性线电缆上装设环型电流互感器来实现(见图表F20)。 特低电压被用在电气危险大的地方:游泳池，使用拖曳电源线的手提灯或其他移动式电器的户外场所等。 5不采用自动切断电源的直接接触和间接接触防护措施 特低电压SELV安全措施被用在电气设备的运行具有严重危险的地方(游泳池、娱乐场等)。这种措施采用符合国家标准或国际标准(IEC 60742)的特制隔离变压器的二次绕组的特低电压来供电，其一次和二次绕组间承受电压脉冲的水平很高，且/或有时在两绕组间插入一层接地的金属屏蔽层。其二次电压不可能超过5OV rms。 *SELV设备的外露导电部分不得与地、其他外露导电部分或装置外导电部分相连接， *所有SELV回路的带电导体和其他更高电压的带电导体之间应用至少为安全隔离变压器一、二次绕组间的绝缘进行隔离。 注:在正常情况下，如果SELV低于25V，可不必提供对直接接触危险的防护，如另有特殊要求可查询第N章第3条:“特殊场所”。 IEC 60364-4-41标准对PELV有具体的说明，除非PELV供电的设备位于等电位连接作用范围内，应用PELV时一般还需要防范直接接触的危险，其标称电压不应超过25V rms，而电气设备只能在正常的于燥场所内使用，且人体与设备不宜有大面积的接触。在其他所有情况下，如不防范直接接触，电压的最大允许值仅为6V。 由于功能性的原因采用了50V以下的电压，但它并未全部满足SELV或PELV的要求，应根据场所条件和回路的用途，并依据IEC 60364-4-41规定的合理措施来防范直接接触和间接接触危险。 注:这种情况是可能发生的，例如回路内接有对于较高电压的绝缘水平不够的设备时(例如变压器、继电器、遥控开关、接触器)。 自一隔离变压器不接地的二次绕组引出的两根导线是对地绝缘的。 如果人体与其中的一根导线直接接触，只有很小的电流流入人体，再经大地和另一导线对地的固有电容而返回至该导线。因为导线对地电容十分小，该电流通常在人体感知阂值以下。当回路电缆的长度增加时，直接接触电流也逐步增大，当达到一定幅值时将发生危险的电击事故。 即使短电缆能消除电容电流引起的电击危险，电缆对地的低绝缘电阻值仍能引起电击危险，因这时电流经与电缆接触的人体和大地以及电缆对地的低绝缘电阻而返回到另一导线上。 由于这些原因，在电气分隔系统内减少电缆长度，提高电缆的绝缘水平是至关重要的。 作此用途的变压器是特殊设计的，在一、二次绕组间的绝缘应具有高度绝缘水平，或具有等效的防护性能，例如在两绕组间插入接地的金属屏蔽层。变压器的结构应符合II类绝缘的标准。 *二次回路的导线和外露导电部分必须不接地， *供电电缆和所接用电器具必须具有高度的绝缘水平。 这些条件往往将这一安全措施的应用范围限制为只给一台用电器具供电。 *所有用电器具的外露导电部分必须有一绝缘导线互相连通，但不得接地。 II类设备 *移动式或半固定式设备，某些灯具和变压器多为双重绝缘，应慎重地使用II类设备，并应定期经常地检验它是否还符合II类绝缘标准(例如外壳无破损等)，电子设备、收音机和电视机具有和II类设备相等的安全水平，但不是正规的II类用电器具。 *电气装置内的辅加绝缘:IEC 60364-4-41标准(第413-2分条)和某些国家电气标准，例如NFC 15-100(法国)对在施工安装中补充附加绝缘的必要措施有更具体的规定。 原则上可采用将可同时触及的导电部分t于伸臂范围以外或插入阻挡物的措施，同时也要求有不导电的地板.因此它非易于实施的法则。 置于伸臂范围以外或插人阻挡物 采用这种措施时，同时触及带电的外露导电部分和带地电位的装置外带电部分的可能性是非常小的(见图表F24)。实际上这一措施只能用于干燥环境并需符合下列条件: 口 此电阻系用“兆欧表”(手摇发电机式或电池式电子仪表)在地板或墙上的测试电极和地(即最近的保护接地线)间测得。在所有测试中电极和墙或地板的接触面积显然必须是相同的。 各个制造商为各自的产品提供专用的电极，因此需注意使用的电极应是与仪表配套来的电极。 *电气设备和阻挡物之间的位置必须保证不会出现同时接触两个外露导电部分或一个外露导电部分及一个装置外导电部分的情况。 *在采取此措施的房间内不得引入裸露的保护线。 *上述房间的进入处的布置必须使进入的人免于危险，例如站在房外导电地板上的人必须不可能触及房门内的外露导电部分，比如触及房内安装在工业型金属接线盒上的照明开关。 不接触地的等电位房间 在这一措施内，所有外露可导电部分，包括地板(l)都用适当的大截面导线进行连接，以使在任意两点间不出现明显的电位差。带电导体和用电器金属外壳的绝缘损坏，将导致整个“等电位笼”相对地电压的电位升高，但不出现故障电流。 在此情况下，进入房间的人将遭遇危险(因为他/她踩在带电的地板上)，必须采取合适的预防措施来使人体免遭这种危险(例如在进房处铺设不导电的地板等)。当绝缘损坏而故障电流不大时必须装设专门的保护电器来检测这种绝缘故障。 (1)进入(或离开)等电位空间的装置外可铮电部分(例如水管等)必须包援在合适的绝缘材料内，并与房间内等电位网络分开，因为这些部分很可能与电气装里内别处的(接地的)保护线相连接。