最近几篇文章和微头条都是在说低压配电系统的接地型式(TN、TT、IT),以及由此延伸而来的接地故障保护、剩余电流保护等相关问题,前面的是在介绍理论基础,后面则更侧重于实际运用。 这些都是电气专业内老生常谈的问题,正因为常见才往往更容易被忽视,写这几篇文章主要也想通过不同的切入点,给大家一些新的认识,收到了很多朋友的关注和肯定,反馈较好。(这几篇文章的链接我会在文章结尾分享给大家,感兴趣的朋友,可以再回去看看。) 下面接着来说说,对断路器中的接地故障保护和剩余电流保护的准确认识,以及它们的用途。 对于标题,咋一看我们会觉得它们不都是接地故障保护吗?都可以用!真是如此吗?注意了,这里说的是“断路器”的这两种保护。 还有,剩余电流保护就是接地故障保护吗?是!但并不全是!那么,我们应该怎么看待它呢?来梳理下概念。 断路器中的接地故障保护 Ig 和剩余电流保护 I△n 接地故障保护全称应该是“单相接地故障保护”,就是某一相对地的短路故障,与三相短路或两相短路类似,也属于短路保护的一种。 只是它有一定的特殊性,三相短路和两相短路因为线芯导体的极小阻抗和线电压(380V),短路电流很大;而单相接地故障的短路阻抗较前两者要复杂些,只会更大,且短路电压仅为相电压(220V),所以短路电流相对较小。 因此,对于接地故障的保护会根据不同的短路电流大小采用不同的方案,而三相短路、两相短路则简单粗暴些,唯有努力用过电流保护去实现它。 前面文章中,我们也说了,TN系统的接地故障保护措施有以下几种方式:
而对于 TT 系统的接地故障保护,因为接地故障电流较小(小于十几安倍),过电流保护和零序电流保护无法满足动作灵敏度要求,唯有通过剩余电流保护来实现。 所以说,接地故障保护中的过电流保护和零序电流保护措施,本质上来说是切除线路中的大故障电流,只为保护配电线路因发热而导致的绝缘损坏问题,以及因此引发的次生灾害 —— 火灾。 这里需再次说明,断路器中的接地故障保护实际上是零序电流保护的概念。它并不能防接地电弧火灾,也不能防人身电击。 而剩余电流保护只是以上几种接地故障保护方式的一种。那么,它究竟是用于哪里呢? 剩余电流保护它用于保护【人身安全】和【财产安全】两方面,即用于防止直接接触和间接接触电击事故,和用于防建筑物电气火灾事故。 RCD 的主要用途 具体保护措施如下:
ACB 断路器中接地故障保护和剩余电流保护的整定范围 此处要说明一下,《低压配电设计规范》GB50054-2011 第 6.4.3 条指出:为减少接地故障引起的电气火灾危险而装设的剩余电流监测或保护电器,其动作电流不应大于300mA。 也正因为规范中的要求,很多人将 RCD 用于防电气火灾时,往往整定电流设定在不大于 300mA 的范围内。也确实,在 IEC-TC64 的技术文件中指出了 300mA 以上的电弧能量才能引起火灾。但我们忽略了它的条件设定,即场景是火灾危险场所。 什么是火灾危险场所呢?是生产、加工、储存木材、纸张、棉花之类的可燃物以及多粉尘的火灾危险场所(BE2场所,可参见《建筑物电气装置第5-51部分:电气设备的选择和安装通用规则》GB/T 16895.18-2010表51A)。 而《低压配电设计规范》第 6.4.3 条文说明中指出,一般场所并不受 300mA 限制,可根据实际情况调整动作电流值。 那么,采用 300mA 以内的防电气火灾措施,适用于设在一般建筑物电源进线处,但当建筑物单体规模较大时这个 300mA 的整定还适用吗?具体又该通过什么样的措施来限制整定值过大无法起到电气火灾防护呢? 还有,变电所变压器低压侧总进线断路器处,应该设置接地故障保护,还是设置剩余电流保护?又该如何去做? |
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