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2020年11月4日,星期三

确保有效接地的技术有哪些?

 


接地在电气系统中很重要,因为它提供了通往地面的最低电阻路径。诸如断路器之类的电路保护设备具有最大允许的电阻,才能正常工作。如果所需的电阻值超过允许值,它将不会在适当的时间跳闸。需要正确的接地故障回路阻抗值。


读: 什么是接地故障回路阻抗?


例如,下表显示了整个接地故障回路阻抗的最大值,以便符合BS 7671和IEC 60364的断开时间要求。 


通常,以下是有效接地的目的。 

  1. 通过限制步距和触摸电位,在正常和故障情况下为人员提供安全。
  2. 为了确保电气/电子设备正确运行。 
  3. 防止损坏电气/电子设备。 
  4. 消除雷击。 
  5. 为了在瞬态条件下稳定电压并使瞬态期间的闪络可能性最小化。 
  6. 从敏感的音频,视频,控制和计算机设备中转移杂散的RF能量。

确保有效接地的技术


1.接地电极(单电极)的使用

在本文中,我们指的是‘ground electrode‘ or ‘grounding system‘描述这些不同的接地方法。应该注意的是,有许多不同类型的接地系统可用。 


安装的类型将取决于当地条件和接地系统所需的功能。接地元件的最简单形式是地桩,它可以采用多种形式,长度范围从几英尺到几英尺长,这些材料由以下材料制成:如黄铜,镀锌或不锈钢,其尺寸和材料根据当地要求而定。简单的接地棒可用于独立结构(如立杆式变压器或无线电塔)的防雷保护,也可用作备用电源。公用事业场。





2.多个接地电极

一组连接的电极将具有更复杂的交互作用,通常在变电站现场和敏感建筑物周围会出现类似的配置。接地棒组是接地棒组的一种稍微复杂一些的版本,通常用于大型结构的防雷保护或变电站等潜在热点附近的保护。

通常用于大型结构的雷电保护或变电站等潜在热点附近的保护。



3.接地板

此技术适用于岩石(或其他导电性较差的材料)非常靠近地面接地板的区域,因为它们更有效。接地板广泛用于电信应用。 在较深的地面具有高电阻率的地方,它们特别好。
对于岩石(或其他导电性较差的材料)相当靠近表面的区域,最好使用接地板,因为它们更有效。 



4.接地网

接地网由连接在一起的钢筋网络组成,该系统通常用于较大的站点,例如变电站。地面网格可以是结构基础的一部分。 在变电站和发电站,地基的金属部分将全部粘结在一起,并构成整个接地系统的一部分。 在变电站现场,可以在变电站使用寿命开始时保留地面区域,并在整个站点下方保留一个接地网。 随着站点在过去几年的增长,可以轻松地将新设备安装并通过网格接地。 这样可以确保在发生故障时,整个站点保持在相同的电位。



作为设计的一部分,我们需要考虑土壤电阻率,以便可以确定要使用的确切接地技术。土壤电阻率因土壤类型而异,从潮湿的壤土表土的低至1欧姆表到表面石灰石的将近10,000欧姆。水分含量是接地电阻的控制因素之一,因为土壤中的导电基本上是电解的。 

2016年10月29日星期六

什么是SELV和PELV电路?

SELV和PELV电路的应用和布置


1. SELV-定义 according to BS 7671

SELV-安全(隔离)超低电压
超低电压系统(即通常不 交流电超过50 V或120 V无纹波的直流电) 来自地球和其他系统的故障,使得单个故障无法给出 引起触电。



受保护 SELV 高风险使用 电气设备运行状况严重的情况 安全隐患。一个典型的位置是泳池区域中的区域0,该区域位于 水容器本身。区域中连接的泳池灯的标称电压 0不得超过交流12V或直流30V无纹波。

在此系统中,没有电流通过的返回路径 接地,因为不允许将保护性接地导体安装在 变压器的次级ELV端。

SELV系统的典型应用包括:
  • 水池 lighting
  • 温泉 lighting
  • 桑拿 lighting
  • 浴室 lighting



2. PELV-根据BS 7671的定义

肺炎病毒- 额外防护 low-voltage额外的低压系统 与地球电气隔离,但可以满足所有条件 SELV的要求。




受保护 肺炎病毒 用于超低电压的地方 要求,但是电击的危险比可能要低得多 预期用于SELV接线情况。

肺炎病毒系统可能包括在 ELV电路的次级导体。虽然没有保护性接地 PELV变压器的次级要求,如果 连接的设备需要它。

肺炎病毒系统的典型应用包括:
  • 花园 lightin
  • 一般的 ELV lighting
  • 自动化 busways
  • 轻型电动车 机器控制电路 

经过绝缘电阻测试的SELV和SELV的IEC要求



安装要求
在使用SELV的情况下,无论额定电压如何,都应通过以下措施提供防止直接接触的保护:

  • 至少提供SASO 980 IP2X或IPXXB防护等级的屏障或外壳,或
  • 能够承受500 V a.c的测试电压的绝缘材料。 1分钟

资料来源:
  • 国际电工委员会
  • BS 7671标准
  • 市和行会
  • AUS / NZ 3000:2007

什么是多重接地中性线?

定义了多接地中性接地系统


Aus / NZ 3000(称为澳大利亚/新西兰接线规则)将多重接地中性定义为


接地系统,其中按照本标准要求接地的电气设备的各个部分连接在一起,形成一个等电位联结网络,并且该网络既连接到供电系统的中性导体,又连接到大地。 (AUS / NZ 3000:2007第1.4.66条)

资料来源:AUS / NZ 3000:2007

该规范解释说,在该系统下,配电系统的中性导体在电源处,整个系统中的固定间隔以及与系统相连的每个电气装置处均接地。 


在电气设备中,接地系统与中性线分开,并且布置成用于连接设备裸露的导电部分。 

MEN系统的特征

  • 电气系统中所有裸露的金属零件均已接地
  • 有一个连接中性线的链接&在主配电盘中接地
  • 电源变压器的中性点必须接地。
  • 要安装的土壤必须有效地导电


MEN系统的优势是什么?


该系统的主要优点是可以实现 下接地故障回路阻抗 可以使断路器快速运行。这是因为裸露的导电部分和外部导电部分立即电连接到大地。不像其他 接地系统 像TN-S,其接地连接可追溯到信号源,存在接地故障回路阻抗高的风险,如果发生故障,该阻抗会延迟电路保护装置的运行。

MEN接地系统的风险


即使中性线断开,设备仍然带电


尽管这种情况很少发生,但是在该系统下,当供电侧的中性线断开时会出现特定的问题。在这种情况下,由于接地连接提供的连续路径,设备仍然可以运行,而潜在的 


这 流过接地阻抗的电流将导致系统中的保护性接地上升到高于“outside”地球的潜力。在极端情况下,这可能会 主电源电压。 

在接合导体中流动电流的可能性


另一件事是有可能会流过大电流 连接导体会引起潜在的火灾危险。的大小 电流将取决于中性点的位置以及系统的接地条件。

来源:

·         AUS / NZ 3000:2007
·         电气接线实践 创建人:Keith Pethebridge和Ian Neeson
·         BS 7671标准

2016年10月27日星期四

什么是接地故障回路阻抗?

什么是接地故障回路阻抗(EFL)?


国际电工委员会将接地故障回路阻抗定义为


接地故障电流回路在接地点开始和结束的阻抗 过错。该阻抗用符号(Zs)表示。


资料来源:城市和行会


为什么知道它的价值很重要?


这很重要,因为EFL阻抗会影响故障条件下保护设备打开的时间。从基本电路分析来看,较高的电阻会产生较低的电流,而较低的电阻也会产生相反的结果。 

断路器曲线描述了故障状态下故障电流的值如何影响其断开时间。因此,IEC提供了特定的接地故障回路阻抗值,以保持我们保护设备的完整性。 


什么会影响EFL阻抗?

以下将影响接地故障回路的阻抗值:

  • 接地电阻
  • 电缆电阻
  • 变压器阻抗

在这三个值中,只有在验证EFL不符合要求的情况下,才能方便且实际地更改电缆的大小。 

万一发生,我们需要更改电缆的尺寸,因为更改接地电阻和变压器阻抗的值不切实际。小号选择更大规格的电缆,直到可以达到允许的EFL值为止。 


我们如何确定EFL的确切价值?


国际电工委员会为电气系统中的不同电压水平提供特定的EFL值,以保持保护设备在故障情况下自动打开所需的时间。


资料来源:BS 7671:2008
下表显示了保护设备正常运行所需的EFL最大值。例如,如果我们安装32安培B型断路器来保护负载,这意味着我们需要的最大EFL小于或等于1.44欧姆。  


注意:所示表格仅是IEC针对特定应用给出的示例之一。对于其他设计和应用,您可以阅读IEC和BS 7671标准以查看其他表格,您可以获得有关特定要求的确切信息。 

国际电工委员会还为客户或当地电力供应商可能使用的特定电压水平提供了最大断开时间。 


资料来源:BS7671:2008

例如,如果我们使用的是230 V单相TN-S系统,则在故障条件下断路器断开的最大时间必须仅为0.4 s。不仅如此,还会存在严重的问题,例如设备损坏,电击和其他不良后果。 



如何获得EFL值?


如何获得EFL的价值有不同的方法。一种方法是计算,这将在另一篇文章中详细讨论。但是最实用的方法是使用EFL测试仪。



资料来源:城市和行会

如何使用EFL测试仪测量EFL的步骤:
  1. 将安装主开关隔离并固定在关闭位置。 
  2. 为安全起见,确保所有主保护连接均已连接至主接地端子。如果供应商的电缆出现故障,则可能会将故障电流引入设备的外部。 
  3. 断开接地导线与主接地端子的连接。 
  4. 检查仪器的安全性和正确设置。  
  5. 将接地夹连接到断开的接地导体,然后将测试仪器线探针连接到主开关的电源线端子。 
  6. 按下测试按钮并记录结果。 
  7. 对于三相安装,请对所有线路导体重复此测试。对于三相安装,获得的最高读数记录为外部接地故障回路阻抗。 
  8. 对于单阶段安装,请记录该值。 
  9. 将接地导体重新连接到MET。 
  10. 如果需要,可以重新打开安装电源。 
来源:

  • IET
  • 国际电工委员会
  • 市和行会

如何确定接地导体的尺寸?

什么是接地导体?

BS 7671标准定义接地导体为...
在给定之间提供导电路径或一部分导电路径的导体 指向系统,装置或设备以及接地电极。

确定正确的接地导体尺寸对于确保每个电气系统设计中的每一个的安全都是非常重要的。

下表为我们提供了有关如何计算正确尺寸的接地导体的公式:


线的横截面积 conductor, S mm2
最小横截面积 相应的保护导体,毫米2
如果 保护导体与线路导体的材料相同
如果 保护导体与线路导体的材料不同
S小于或等于 16
S
(k1 / k2)x S
S大于16但小于或等于35
16
(k1 / k2)x 16
S 大于35
S/2
(k1 / k2)x(S / 2)


在哪里:
k1 = IEC定义的​​导线的k值
k2 =的k值 接地导体由IEC定义

来源: 国际电工委员会60364-5-54附件A



2016年10月25日星期二

符合BS 7671的接地系统

什么是接地?

根据BS 7671

设备的裸露导电部分与主接地的连接 安装终端。

什么是接地系统?

BS 7671标准进一步定义

接地系统是一种电气系统,由单一电源和一个装置组成。出于某些目的,在本规章中,系统的类型如下确定,具体取决于源以及设备的裸露导电部件与地球之间的关系。
其主要目的是通过使系统中所有导电部件的电位与地面相同(零伏)来确保安全。因此,在故障期间将尽快切断电源。 

接地系统类型


T =地球(法语单词Terre)

N =中性
S =独立
C =合并
I =隔离 


1. TN-S系统
在整个系统中具有独立的中性和保护导体的系统。





2. TNC-S系统
结合了中性和保护功能的系统 在系统的一部分中使用单个导体。



















TN-S和TNC-S都属于TN一类,二者具有共同的特征,例如


保护人员的技术:
  • 裸露的导电部件和中性线必须互连和接地
  • 使用过电流保护(断路器或保险丝)中断第一个故障
操作技巧: 第一次绝缘故障中断

3. TT系统
一种系统,其能量源的一点直接接地, 设备的裸露导电部分连接到接地电极 在电气上与源的接地电极无关。

















特征:

  • 设计和安装的最简单解决方案。在公共LV配电网络直接提供的安装中使用。
  • 在运行期间不需要连续监视(可能需要对RCD进行定期检查)。
  • 通过特殊设备(剩余电流设备(RCD))确保保护,当它们设置为≤ 500 mA.
  • 每种绝缘故障都会导致电源中断,但是,通过串联(选择性RCD)或并联(电路选择)安装RCD可以将故障仅限于故障电路。
  • 在正常运行期间会引起高漏电流的负载或安装部件,需要采取特殊措施来避免麻烦的跳闸,即为负载提供隔离变压器或使用特定的RCD
4. IT系统
在带电部件与地球之间没有直接连接的系统, 电气设备的裸露导电部件已接地。


















特征:
保护人员的技术:
  • 裸露的导电部件和中性线必须互连和接地
  • 使用过电流保护(断路器或保险丝)中断第一个故障
操作技巧: 第一次绝缘故障中断

来源:
  • IET
  • electrical-installation.com
  • BS 7671标准
  • 市和行会

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