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电网安全性分析

时间:2016-11-21 16:09来源:未知 作者:y930712 点击:
电网种类很多。按照电压可分为1000伏以上的高压电网和1000伏及1000伏以下的低压电网;按电流种类可分为交流电网和直流电网;按相数可分为三相电网和单相电网;按用途可分为动力电

电网种类很多。按照电压可分为1000伏以上的高压电网和1000伏及1000伏以下的低压电网;按电流种类可分为交流电网和直流电网;按相数可分为三相电网和单相电网;按用途可分为动力电网、照明电网和专用电网等;按运行方式可分为直接接地电网、经阻抗接地电网和不接地电网等。接地电网和不接地电网对出现的各种电气故障防护能力是不相同的。本节将重点讨论这两种低压电网的安全特征。
  一、接地电网
  1.单相触电的危险性
  如下图所示,电网的中性点直接接地。即电网的低压工作接地。正是由于中性线是通过工作接地与零电位的大地连在一起的,这时中性线可称作零线。
电网安全性分析

  当人体单相触电时,电流经人体、鞋、大地以及电网的工作接地构成回路,人体承受的接触电压和流过人体的电流分别为:
电网安全性分析

  式中U——电网相电压
  Ro——工作接地电阻
  Rd——人脚下的土壤流散电阻
  Rs——鞋的电阻
  Rr——人体的电阻
  由于RN、Rd都很小,Rr又有一定的范围,触电的危险性主要决定于Rs的大小.例如,在U=220V、RN、Rd很小、Rr=2000Ω、Rs=20000Ω的情况下,人体承受的电压和流过的电流约分别为20V和10mA。在用样条件下,如果人没有穿鞋或鞋的绝缘完全被破坏,则人体承受的电压接近220V、流过的电流接近110mA。由此可见,在接地电网中,单相触电的危险性是比较大的。
  结论:接地电网的单相触电的危险性较大.考虑到线路的绝缘阻抗和重复接地(Rc),情况也差不多.
 2.抑制过电压的能力
  过电压是指一切对电气设备或电气线路绝缘有危害的电压升高。电网中出现过电压的原因很多,根据造成过电压的原因,过电压分可为外部过过电压和内部过电压。外部过电压主要有雷击过电压、雷电感应过电压、电磁感应过电压和静电感应过电压等;内部过电压主要有操作过电压、谐振过电压以及变压器高压侵入低压等。
  下面以变压器高压侵入低压为例来分析接地电网的安全性。设高压10kV,低压0.4kV(见图2-17a),尽管高压相线对地电压将近为5800V,但当高压侧意外与低压侧发生短路时(图中是与低压中性点短路),由于10kV是不接地电网,单相接地电流Iad不超过20~30A,如能控制RN≤4Ω,即可限制低压中性点对地电压UN不超过80~120V。若变压器为Y/Yo-12接法,可由电压矢量图(图2-17b)求得各相对地电压,a相和b相为269~299伏、c相为140~100V。 (责任编辑:admin)

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