[原创]低压电网的接地方式与漏电保护检测原理

李立山

一、低压电网的接地方式
我们知道，低压电网和用电设备常见的接地方式有TT方式，有TN方式，有IT方式。
1、TT方式，第一个字母T表示低压电力系统的中性点工作接地，第二个字母T表示用电设备外壳接地，系统中除了中性点接地外工作零线不允许再次接地，既我们常见的“保护接地”。按照规程要求，中性点和设备外壳接地电阻≤4Ω。
2、TN方式，第一个字母T表示低压电力系统的中性点工作接地，第二个字母N表示用电设备外壳接零线，既我们常见的“保护接零”。
3、IT方式，第一个字母I表示低压电力系统的中性点对地绝缘，第二个字母T表示用电设备外壳接地。此方式适合对于持续不间断供电要求很高的用电场所，比如医疗单位手术过程中和矿山井下排水通风系统等场所，这些用电场所不允许因某一电气设备绝缘故障而自动切断整个系统电源。
在TT方式中，若有人体触及相线或用电设备绝缘不良造成外壳带电，电流会通过人体或用电设备外壳流入大地，然后回到配电变压器的中性点（系统中不存在第二个接地点时），形成闭合回路。（如下图所示）

李立山

低压电网的接地方式与漏电保护检测原理

[本贴已被 作者 于 2005年06月06日 19时51分48秒 编辑过][/COLOR][/ALIGN]

李立山

电流通过人体时会造成伤害，接地系统容易造成漏电和火灾。在低压配电变压器的低压绕组间发生击穿短路时，由于中性点接地，低压侧对地电压均为相电压。相对来讲，中性点直接接地运行方式对电气设备及操作比较安全，适用于大容量低压电网。这种方式便于安装电流型漏电保护器，并能采用总保护、分路保护和终端直接保护，提高低压电网安全管理水平。
二、漏电保护检测原理
任何低压线路，对地都存在着漏电电流。产生漏电电流的主要原因，在于带电体与大地之间的绝缘电阻和分布电容。在低压电网TT接地方式中，相线对大地的漏电，用零序电流互感器检测是目前普遍使用的方法。零序电流互感器具有检测灵敏度高，传输特性好等特点。目前其铁芯一般采用最先进的、矫顽力很小的软磁材料——坡莫合金，如；1J85等型号。
零序电流互感器是决定漏电保护器性能的重要的检测部件。零序电流互感器是一种原边通以各项电流，由副边绕组输出能量的电流互感器，其结构原理如下图所示。

李立山

低压电网的接地方式与漏电保护检测原理

李立山

对于任何一种电路，无论负载是否对称，只要对地无漏电，零序电流互感器原边电流的矢量和始终为零，既：
单相二线电路：IA+I0 =0   
三相三线电路：IA+IB +IC =0
三相四线电路：IA+IB +IC +I0 =0
因此，各相电流在铁芯中所产生的磁通相互抵消，副边没有能量输出。
然而，当负载对地有漏电流时（这部分电流没有通过负载和零序电流互感器中的相线或零线成回路，而是通过大地回到了中性点），零序电流互感器原边电流的矢量和将不再为零，而等于漏电流IΔ，此时原边对漏掉的这部分电流IΔ在铁芯中产生磁通，副边绕组将有能量输出。这就是 零序电流互感器的检测原理。
传输性能是零序电流互感器的重要指标，要提高零序电流互感器的传输性能，制作时必须注意以下几点：
⑴ 尽可能地提高原边数N1 。
⑵ 选取合理的匝比，使负载阻抗和激磁阻抗相匹配。
⑶ 在同等材料和正常稳升的前提下，尽可能地增大铁芯截面和缩小平均直径。
在绝缘性能上要求零序电流互感器既经得起6500伏的冲击波电压的冲击，还可以承受2000伏的工频电压一分钟而不击穿。
平衡特性是零序电流互感器的另一个重要指标。根据GB6829-95标准要求，在没有漏电流时；漏电保护器的被保护侧瞬时出现大于漏电保护器额定电流6倍的电流负荷时，漏电保护器不能误动作，这是针对零序电流互感器的性能要求的。
与此相反；GB6829-95标准要求，如果漏电电流是在近似短路情况下，此时电流很大（是额定电流的20倍左右）漏电保护器必须动作，这对零序电流互感器来说是很残酷的要求。
（注：额定电流；是漏电保护器为被保护侧提供的额定电流，与额定漏电动作电流无关。）
目前，零序电流互感器是各种漏电保护器的检测部件，可以检测出几毫安的漏电电流，是漏电保护器的眼睛。

还有一种检测方式，将零序电流互感器穿入中性点接地线中。正常时，中性点的电位等于零。漏电时，相线产生的漏电流通过大地回到中性点，使中性点的电位上升，对零序电流互感器激磁，零序电流互感器二次绕组有能量输出。见下图。
这种检测形式适合线路和用电设备绝缘组织高，供电规模较小的低压线路。但是当三相用电不平衡时，通过大地返回中性点的不平衡电容电流，会使中性点电位上升，漏电保护器产生误动。

[本贴已被 作者 于 2005年06月15日 19时36分55秒 编辑过][/COLOR][/ALIGN]

黑土

精辟,谢了!!!

求知游侠

精确论述，顶！
因此，朋友们在今后的维修或施工中，一定要严格按照楼主所述的去操作。但要切记“在同一供电系统中，不允许一部分设备接零而另一部分设备接地！”这样是很危险的。原理不述，若需要回复后另论。