关于基建系统,可以说,它一直是工程中的一个难点。 许多工程师可能无法理解基建系统的原理,但今天我们将一起深入了解基建系统的原理。
有人问:为什么电路电流没有地面线,漏水电流没有地面线,什么是零线地面线原理?
如图所示,地面线和零线的原理仍不清楚,地面线的两端分别是什么,中性线的两端是怎样保护的。
这是一个典型的问题,对如何保护中性线误差的详细理解确实是许多人的认知盲点。 零线的准确名称是保护性中立线。
首先回答:主题本身是错误的,你应该知道中性线的保护是中性线和基线的合并,中性线的保护包括基线函数。
这应该是什么样子?让我们看图1。
图1中没有保护性中性线,只有三个L1/L2/L3和三个N中性线。 三相线的N线的电压为220V,相间线为380V。
我们知道交流电压的表达式是:
交流电流的表达式是:
注意,当三相平衡时,中性线总线的电压和电流具有以下特点:
在图1中,具有这种特性的中性线总线只用N字符标记,而中性线分支没有这种特性。
对于中性线支持,通过中性线流的电流是相位线电流大小的相反方向。
让我们看看图1。图1中,中子线断裂,使得中子线的电压在断点前保持零,而在断点后保持零,当三个相平衡时;但如果三个相不平衡,中子线的电压在断点后上升到最高相电压。
事实上,我们发现,只要三相不平衡,中性线的电压会上升,即使中性线没有裂缝。
我们看图2和图3：
在图2中,在变压器中立点上进行基准,在国家标准和标准中称为系统基准。
系统基础有两个含义:
第一个意义是,接地系统使变压器中性线的电压在接地的零点上强有力地固定;
第二个意义是为系统地面电流提供通道;
注:图2的N线已更改其符号为PEN,这是主题中保护性中立线,因为它有一个工作基础。
在这里保护中性线, 保护中性线函数的优先级.
通过前面的讨论,我们了解到,如果保护性中子线断裂,保护性中子线在裂纹点后部的电压可能会上升,因为保护性中子线具有中子函数。
事实上,保护性中性线断点后部的电压完全由以下公式确定:
可见,如果三相电压不平衡,保护性中性线电压当然不等于零。
同样,我们可以看到保护性中性线断点后面的电流也与三相失衡有关。
再次,在图3中,我们发现保护性中性线 PEN中多点接地的方法,以避免保护性中性线断裂点后部出现电压上升。
注意图2的相应地面系统叫做TN-C,图3的相应地面系统叫做TN-C-S。
看吧,我们可以回答这个问题。
我们来看图4：
零线的准确名称是保护性中立线
在图4中,变压器是中立点的,电机壳是直接安装的。
在正常操作中,我们看到没有电源流过电设备的壳面。
现在, 让我们对L3的壳壳相对于电力设备壳壳的壳壳碰撞情况进行分析.
我们遇到的第一个问题是shell的抗力大小的基本参数。国家标准GB50054“低压电源设计规格”,结合接地后壳的抗力和接地网的抗力,称之为接地极性抗力。其价值不得超过4欧元。但在工程上，一般认为地极阻力为0.8。
其次，我们需要知道保护性中立电缆的电阻有多大.这个值可以根据特定的线参数来考虑。方便起见，该保护性中立电缆的长度应设置为100米.电缆核心部分为16平方毫米,它的工作温度是30摄氏度,则它的电阻为：
有了这两个数据,我们可以做实际的计算。
当我们查看图4的底部时,我们发现当L3在电器壳上相对短时,电流通过保护中性线流,电流通过地面网络流。
根据中学的电物理知识,我们知道连接电路的电流和电阻是逆比例的,即:
。
由此推得：
--一级方程式
在表1中,我们发现地面网电流与保护性中性线电阻与地面网电阻的比值有关。 我们以地面极电阻为4欧元,并添加具体参数,得出地面网电流为:
。
即使根据工程实践,我们把地面极力阻力降至零。 净电流为8欧元:
。
换句话说,净电流只相当于保护性中性线电流的3%到15%! 如果我们计算平均值,净电流只相当于保护性中性线电流的6%。
现在,让我问你一个问题:
电设备壳式故障后,电网电流非常小,与保护性中性线电流相比几乎是微不足道的,因此电设备壳式带电能持续很长时间,从而不可避免地造成人身伤亡事故。
那么,我们如何在实际的联系中保护人们的安全?
建议:该问题涉及广泛的方面,涉及低压分配网的接地形式、电设备的零接地保护和保护接地,以及在TNC系统下使用断裂器保护或泄漏开关保护。
答:如上文所述,当发生单相地面故障时,地面网电流非常小,不足以驱动断裂器或熔融断裂器进行保护。
国际电机工程师委员会(IEC)提出了一种解决办法,即接地系统。
在详细描述之前,我们首先澄清几个概念:
第一个概念是所谓的系统基础或工作基础?
系统接地(working grounding)是指电变压器中立点接地,由T而不是I表示。
第二个概念是所谓的保护地?
保护接地(英语:Protective grounding)指使用T的直接接地(英语:Direct grounding)的电设备的接地。 如果接地从电源中接收了保护中立或接地线,则使用N。
第三个概念, 什么叫地面形式?
有三种基础,即TN、TT和IT。TN也分为TN-C、TN-S和TN-C-S。
了解这些概念后,让我们看看IEC的TNC和TT系统原始图。 注意,这两个数字是不可否认的,是基础系统权威的解释。
图1:TN-C降落系统和TN-S系统
由于电路内有系统接地,但负荷壳不是直接接地,而是通过保护性中立线 PEN间接接地接地,接地系统被称为TNC。
图左上角是变压器的低压侧周,我们看到它拉出三个相位线L1/L2/L3和一个 PEN保护性中立线。注意 到 保护 中立 线 左边 有 两 个 理由,第一次在变压器的中性点,这叫做系统接地，第二次在中间某处，叫做重复接地。重复接地的含义是防止保护性中子线断裂后保护性中子线的电压上升。
请注意负荷:我们看到中负荷 PEN首先拉到壳上,然后拉到保护性中立线接头上,这表明保护性中立线 PEN是保护优先。
注:如上文所述,当发生单相地面故障时,地面网中流入的电流实际上只占N线电流的6%,因此,在TT系统下发生的单相地面故障电流比Tn小得多。
通过对基础制度的解释, 我们可以回答这个问题.
地面电流需要适当放大
地面电流被适当放大,使电设备的预接头能够进行电流保护操作,即具有大地面电流的TNC系统。
2.Mounted泄漏保护装置RCD。
我们来看图5：
在图5中,我们看到变压器的中性点被直接连接,然后分成了N和PE,PE延伸到负荷侧并到达电机壳。
当与电力设备发生碰撞时,PE线的阻力当然比地面网络的阻力小,而且PE线的前端也与N线连接。地面电流被放大到接近相对N的短路电流,而最接近电力设备的上游断路器则执行电流交换保护。
图5中，我们还看到三个相位线和N线从四个核心电缆中提取到负荷侧的二次供电,PE线被切断了，电设备的壳体是直接地固定的.所以当事故后电设备发生故障时,地面电流只能通过地面网络返回到电力源.这种接地方法属于TNS下的TT接地系统。
由于地面电流通过TT低,IEC和国家标准都要求安装泄漏保护装置(RCD)。
RCD的原理如下：
当没有单相地面故障时,三相电流与N线电流合并后相位为零。当发生漏电后，某相电流会增加，漏水通过电网回流到供电源,N-线的电流仍与前一种一致。于是，零序列电流拦截器的磁电路有一个磁通道。当然,在测量范围内会有电流,它还驱动检测和控制部件,使预连接断路器执行泄漏保护行动。
RCD的动作电流可以少于30毫瓦,有效地保护人体的安全。
