为了防止人身间接电击及电气火灾、线路损坏等事故,还应设置能自动切断故障电路的保护措施,即接地故障保护。接地故障保护电器的选择应根据配电系统的接地形式(tn、tt、it系统),移动式、手握式或固定式电气设备使用的使用情况,以及电气回路中保护线截面确定。在电气装置或建筑物内,不论采用何种接地系统,都要实施总等电位联结。总等电位联结的作用是使各外露导电部分与地面的电位趋于接近,不存在电位差,从而降低接触电压,另外还能消除或降低自外部导入的危险电压。
1、tn系统的接地故障保护
tn系统配电线路接地故障保护的动作特性应符合下式:sia≤uo
式中zs——接地故障回路阻抗(ω);
ia——保证保护电器在表1规定的时间内自动切断故障回路的电流(a);
uo——相线对地标称电压(v)。
可认为符合表1要求。tn系统的接地故障多为金属性短路,故障电流较大,可利用作过负荷保护和短路保护的过电流保护电器(熔断器、低压断路器),兼作接地故障保护。但在某些情况下,如线路长、导线截面小的情况,过电流保护电器常不能满足表1要求,则应采用漏电保护器作接地故障保护。
2.tt系统的接地故障保护
tt系统配电线路接地故障保护的动作特性应符合下式
sia≤50v
式中ra——外露导电部分所接接地极和pe线电阻之和(ω);
ia——保证保护电器切断故障回路的动作电流(a)。
由于tt系统的故障电流不易准确计算,长延时过电流保护ia值实际上难以确定,而tt系统的故障电流较小,过电流保护难以满足灵敏度要求,因此tt系统中应采用漏电保护器作接地故障保护。
3、it系统的接地故障保护
it系统发生第一次一相接地故障时,故障电流为另两相对地电容电流的相量和,故障电流很小,外露导电部分的故障电压限制在50v及以下,不需要中断供电,只需设置绝缘监视装置进行声光报警,以便尽快排除故障。
第一次接地故障时保护电器动作特性应符合下式
aid≤50v
式中ra——外露导电部分所接接地极的接地电阻(ω);
id——发生第一次接地故障时的故障电流(a)。
当发生第二次异相接地故障时,当it系统外露导电部分为单独接地,其防电击要求和tt系统相同;若外露导电部分为共同接地,其防电击要求和tn系统相同。