低壓配電系統中轉移故障電壓的危害及防範措施

轉移故障電壓概述

在低壓配電系統中一般認為當設備的相線碰到其金屬外殼,人體觸摸到設備金屬外殼時會發生電擊事故。對於這種電擊事故的防護,可以通過安裝過電流保護器自動切斷故障,起到保護設備及人身安全的作用。但是有一種人身電擊事故並不是由於本地設備或者線路發生故障後引起的故障電壓造成的人身觸電事故,這個故障電壓是由於其他地方發生接地故障後,產生的故障電壓通過PE線或者PEN線傳導到其他設備金屬外殼上,當設備金屬外殼上所帶的故障電壓大於人體安全電壓時,人體接觸到設備金屬外殼時就會發生電擊事故。這種故障電壓是由於其它地方轉移過來的電壓把它稱為轉移故障電壓。

低壓配電系統中轉移故障電壓的危害及防範措施

下圖為低壓配電系統中產生轉移故障電壓的示意圖,圖中低壓接地系統型式為TN系統,當某一低壓單相出線迴路發生單相接地故障後,接地故障電流通過接地故障點、大地、配電變壓器的接地電阻返回到變壓器構成迴路,由於接地故障點電阻較大導致故障電流較小,不足以使其斷路器動作,故障電流就經配電變壓器的接地電阻,在其接地電阻上會產生故障電壓,該故障電壓會沿著PE線傳導到設備金屬外殼上,雖然設備處安裝了RCD,但是此時不滿足RCD動作的條件故RCD不會動作。通過上述分析可知,轉移故障電壓的危害為:對於轉移故障電壓防範通過安裝過電流保護器或者漏電保護器都是不起作用的,同時這種轉移故障電壓的接地點和電擊事故發生點不在同一處,接地點不易被發現,事故發生原因不易分析,即使設備金屬外殼帶上了轉移故障電壓只有人身發生觸電後才會發現,在一定程度上增加了人電擊的風險。

低壓配電系統中轉移故障電壓的危害及防範措施

轉移故障電壓的防範措施

為防止轉移故障電壓的危害,必須要採取措施保證人身安全。對於戶內設備採取的措施為等電位聯結;對於戶外設備採用TT接地系統。戶內和戶外防範轉移故障電壓的措施如下圖所示。室內實施等電位聯結,不僅起到人身電擊防護的作用,同時對於防爆、防雷、防設備過電壓及其電子信息設備正常工作有很重要的作用。所謂的等電位聯結是指將PE線和建築物內金屬管道及金屬框架結構等聯結在一起,使其處於同一等位。當PE線將轉移故障電壓傳導到設備金屬外殼上時,但是由於室內等電位聯結的作用,地面和所有金屬管道、結構等對地升高到同一電位,此時室內不會出現電位差,就不會發生人體電擊事故,從而保證了人身安全。對於戶外設備沒有條件做等電位聯結,為了防止PE線傳到轉移故障電壓,可以將戶外設備接地系統改為TT接地系統,設備自己單獨做接地極引出PE線,從而隔離了由電源PE線或者PEN線傳導過來的故障電壓。由於TT系統接地迴路阻抗較大,導致接地故障電流較小,此時必須安裝RCD(漏電保護器)來切斷接地故障。

低壓配電系統中轉移故障電壓的危害及防範措施

總結

(1)轉移故障電壓的接地故障點和發生電擊事故點不在同一處,這種事故難以判斷其起因。同時,轉移故障電壓在一定程度上增加了維修人員和操作人員電擊的風險。

(2)為防止轉移故障電壓的危害,必須要採取措施保證人身安全。對於戶內設備採取的措施為等電位聯結;對於戶外設備採用TT接地系統。


低壓配電系統中轉移故障電壓的危害及防範措施


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