什么是等電位聯結?

什么是等電位聯結?的圖1

1、降低預期接觸電壓






以接地形式TN-C-S系統為例加以說明,圖11.4.20為常用的TN-C-S系統,在電源進線處PEN線分成PE線和N線(N線從此處開始與PE線絕緣),設有重復接地,不安裝總等電位聯結,如果設備發生接地故障,忽略接地故障點的阻抗,R與R串聯后再與Z PEN并聯,R+RZPEN;人體阻抗Zh與鞋襪和地板電阻Rp串聯后再與ZPE并聯,Zh+RpZPE接地故障電流犐 Id流經相線和PE線、PEN線,返回變壓器低壓繞組, 即

什么是等電位聯結?的圖2

什么是等電位聯結?的圖3

從圖11. 4.20可知,做了總等電位聯結后,在總等電位聯結區內,作為總等電位聯結組成部分的建筑物基礎鋼筋、金屬結構件、金屬管道、金屬電纜橋架、電纜金屬護套、敷設電纜或導線金屬管等自然接地體,接地電阻值較小,已起到重復接地的作用。IEC標準沒有規定必須為重復接地做人工接地體, 也沒有明確規定重復接地的電阻值。
電源線路中PEN線上的電壓降雖不在建筑物內產生接觸電壓, 但它能使接地母排對地電位升高。由于在總等電位聯結范圍內電氣裝置外露可導電部分和裝置外可導電部分都和接地母排相連通,其電位都同樣升高而基本處于同一電位上, 人體接觸這些導電部分時, 沒有接觸不同電位, 自然不存在電擊危險的。





2、消除自建筑物外沿PEN線或PE線竄入的危險故障電壓






TN系統內因絕緣損壞發生接地故障后有三種可能情況:一是故障點相接觸的兩金屬部分因數百以至數千安的電流通過,熔化成團而脫離接觸,接地故障自然消失;二是兩金屬部分熔化成團脫離接觸后引燃電弧,形成大故障點阻抗的電弧性接地故障,由于相當大一部分的線路電壓降落在電弧上,接觸電壓相對減少,它的后果大多是火災而非人身電擊;三是兩金屬部分熔化后互相焊牢,使故障繼續存在,其故障點阻抗可忽略不計,其后果大多是人身電擊,這就是接地故障。正是由于接地故障電壓存在,沿PEN線或PE線竄入的危險故障電壓易引起的電擊。

(1) 保護裝置未動作而引起的接地故障電壓。
(2) PEN線折斷而引起的接地故障電壓。
(3) 當電源干線中的PEN線折斷時(俗稱斷零),由于三相負荷不均衡,負荷側中性點漂移,也能使PEN線和設備外殼對地帶電位。如果建筑物內有總等電位聯結,使外露可導電部分都處于該電位,同樣也可消除由此引起的電擊危險。
(4) 高壓系統中性點不接地或經消弧線圈接地發生接地故障引起的低壓系統接地故障電壓。
(5) 高壓系統中性點經低電阻接地系統發生接地故障引起的低壓系統接地故障電壓。
雖然PEN線或PE線上存在危險故障電壓,但由于PEN線或PE線在建筑物內均已等電位聯結,在等電位聯結范圍內人體同時可觸及的電氣裝置內、外露可導電部分基本上處于同一電位, 火災及人身電擊自然不會產生。





3、減少保護裝置拒動帶來的危害






保護裝置拒動是由于:
(1) 保護裝置內的電子元器件的老化、 溫度漂移或干擾等。
(2) 保護裝置的動作值改變, 裝置投入運行后, 增加供電容量或串級保護需要, 電子脫扣器受環境溫度的影響等。
(3) 增加供電的線路長度, 阻抗加大。
(4) 保護裝置開斷較大的短路電流, 觸頭表面被拉毛, 觸頭接觸電阻加大。
(5) 保護裝置脫扣器供電電源與發生接地故障同相序, 接地故障造成脫扣器供電電壓低于要求值。



4、等電位聯結是電磁兼容(EMC)主要措施之一






(1) 有利于消除雷擊電磁脈沖干擾。等電位聯結減小需要防雷空間內各金屬部件和各系統之間的電位差。穿過各防雷區界面的金屬物和系統, 以及在一個防雷區內部的金屬物及系統均應在界面處做符合要求的等電位聯結。
(2) 信息技術設備的電磁兼容。信息技術裝置或設備可能因為在設備中或互連的設備間感應產生的電流或電壓而出錯。干擾的原因包括雷電或負載的通斷、靜電放電、工頻地電位差、磁場和射頻場等導致的在電源和接地導體中帶來的瞬變電涌。避免電磁干擾入侵的基本技術舉例如下:
1) 采用電的或糾錯的技術在信息技術裝置或設備中提供內在的抗干擾性能。
2) 在干擾源與信息技術裝置或設備間在電氣上實施隔離。
3) 在相關頻率范圍的設備之間實施等電位聯結。
4) 提供一個低阻抗的基準電位平面, 使電位差減小, 并提供屏蔽。
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