接地和等電位聯(lián)結(jié)降低接觸電壓效果的比較
1、系統(tǒng)設定
某建筑物采用TN-C-S系統(tǒng)，電源從建筑物外變電站引入，變壓器中性點接地，配電系統(tǒng)示意圖如圖1所示。
圖1 配電系統(tǒng)(TN-C-S)示意圖
2、設定接地和等電位聯(lián)結(jié)兩種情況，當設備A故障時，接觸電壓對比：
①建筑物進線處只做重復接地，不做等電位聯(lián)結(jié)，如圖2所示：
圖2 配電系統(tǒng)(TN-C-S)做重復接地
②進線處做保護等電位聯(lián)結(jié)，通常也做接地，如圖3所示：
圖3 配電系統(tǒng)(TN-C-S)做等電位聯(lián)結(jié)
說明：在圖2和圖3中，Rph為相導體電阻：從變電站低壓柜到設備A的相導體電阻，Ω；RPE1為從變電站低壓柜到建筑物進線處P之間的PE導體電阻，Ω；RPE2為從進線處P到設備A之間的PE導體電阻，Ω；RB為變壓器中性點系統(tǒng)接地電阻，Ω；RR為建筑物進線處(配電箱)P點做重復接地的電阻，Ω。
3、計算條件
①電纜和穿管線路，PE和相導體同處一外護物內(nèi)，可忽略電抗；
②故障點距離變壓器較遠時，可忽略電源阻抗。
4、故障時重復接地接觸電壓和等電位聯(lián)結(jié)接觸電壓計算
①做重復接地的設備A處故障時的等效電路圖見圖4，做等電位聯(lián)結(jié)的設備A處故障時的等效電路圖見圖5。
圖4 做重復接地的配電系統(tǒng)(TN-C-S)故障時等效電路圖
圖5 做等電位聯(lián)接的配電系統(tǒng)(TN-C-S)故障時等效電路圖
②做重復接地，故障時接觸電壓(Uf?R)計算，為A到地(D點)的電位差：U f?R=Id×RPE2+Id2×RR，在圖4中，(RR+RB)同RPE1并聯(lián)，則Id2×(RR+RB)=Id1×RPE1，而Id1=Id-Id2，所以Id2×(RR+RB)=(Id-Id2)×RPE1，經(jīng)整理，可得
將式
代入式Uf?R=Id×RPE2+Id2×RR，整理后得
③做等電位聯(lián)結(jié)，故障時接觸電壓(Uf?EB)，為A到P點(MEB處)的電位差，計算式如下：Uf?EB=Id×RPE2
5、重復接地和等電位聯(lián)結(jié)情況下故障時的接觸電壓比較。
用
減Uf?EB=Id×RPE2，可知做重復接地比做等電位聯(lián)結(jié)的接觸電壓高
?？梢姷入妷郝?lián)結(jié)對降低接觸電壓效果更好。應當指出，做等電位聯(lián)結(jié)降低接觸電壓更有效，但是否能降低到安全電壓(交流50V，甚至25V)以下，從式Uf?EB=Id×RPE2看，應取決于RPE2和Id值。一般來說，當設備A(故障處)離MEB(P點)距離較遠時，往往不可能降到安全電壓以下，當無法保證在規(guī)定時間內(nèi)切斷電源或特定場合要求時，需要在這些范圍增加輔助等電位聯(lián)結(jié)SEB，以達到這個目標。
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