现代工业经济和信息化 总第７６期 ２０１４年第８期 工程技术 Ｍｏｄｅｒｎ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｅｃｏｎｏｍｙ ａｎｄ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｔｏｔａｌ ｏｆ７６ Ｎｏ．８ ２０１４ 低压系统降低接触电压的措施 宋谊君 （山西省化工设计院，山西太原０３００２４） 摘要：以某工程为例，对各种常见降低接触电压的措施进行分析比较，从而找出降低接触电压的最佳方案。 关键词：单相接地故障；预期接触电压；重复接地；总等电位联结；局部等电位联结；局部ＴＴ系统 中图分类号：ＴＭ８６２ 文献标识码：Ａ 引言 在工业企业和民用建筑中均存在大量的低压用电设 备，当这些电气设备因绝缘老化或绝缘损坏等原因，而 发生单相接地故障时，设备外壳就会带电，即设备外壳 与地之间会产生电位差。当使用者操作或使用这些电气 设备时，电位差会加诸于人体之上，我们称之为接触点 压。如果不对接触电压进行限制，流过人体的故障电流 会较大，会对人体产生有害的电生理学效应，从而对人 身造成伤害，甚至威胁生命，轻者肌肉不自主收缩、呼 吸困难，重者烧伤、心搏停止。因此限制接触电压对用 电安全至关重要，本文列举几种常见的降低接触电压的 措施，并以某一工程为例对其进行分析比较，从而找出 降低接触电压的最佳方案。 １ 降低接触电压的措施 常见的降低接触电压的措施有以下几种（以常见 的ＴＮ系统为例）： 重复接地——“在ＴＮ系统中，在电源线进入建筑 物处，将ＰＥ（ＰＥＮ）做重复接地。” 总等电位联结——“将总保护导体、总接地导体 或总接地端子、建筑物内的金属管道和可利用的建筑 物金属结构等可导电部分连接到一起，以实现多个可 导电部分的电位相等。” 局部等电位联结一一“在局部内将各导电部分连 通，而实现的保护等电位联结。” 局部１＿ｒ系统——对室外电气设备，由于其处于等 收稿日期：２０１４—０７—１８ 作者简介：宋谊君（１９８１一），男，毕业于理工大学，工程师， 现就职于山西省４ｇ＿ｒ－－设计院。 文章编号：２ｏ９５—０７４８（２０１ ４）Ｏ８ｂ—ｏ０４８一Ｏ２ 电位作用区外，常采用局部ＴＴ系统。 ２ 重复接地 某工程设独立变电所，其低压系统为ＴＮ—Ｃ—Ｓ系 统，在一座多层建筑内有若干用电设备。现拟采用重 复接地作为电气安全的防护措施，其部分接线，如图 ｌ所示。 ｒ ’ｒ 、ｌ一Ｅ量鲁一ｌ 压ｉ接地电凰 ｌｌｉＯＮ ｌ ０ ． ————— 班蓐 ｌ ｃ Ｉ．０２ ：，、， 一ＵＰ一 、，、，、＾，，ｌ豫电珏 ｌ ２２０Ｖ ｌ ｒ １ ｌ Ｉ ０１Ｑ ｌ ＰＥＮ ０１ｏ ｊ Ｊ ｌ ’——ｆ：ｒ ＩＦ ｌ ｄ‘Ｑ 【 Ｒｂ’ｏｏ 图１重复接地 系统接地电阻Ｒａ为４ ｎ，重复接地电阻Ｒｂ为 ｌ０ Ｑ，各段线路的电阻如图１所示（相线与中性线、 保护线截面相等）。当用电设备Ａ发生碰壳接地故障 时，由图１可知：在不做重复接地前（即图中ｌ０ ｎ支 路断开），预期接触电压为１１０ Ｖ；在做重复接地后， 故障电流Ｉｄ— ｉ ＝５００ Ａ， 预期接触 ｆ＝Ｉｄ×０．１２＋Ｉｄｘ． × －９５．５Ｖ。 可见，做重复接地后，预期接触电压会有一定程度 的降低，但由于本工程室内线路较长，其值仍然超过了 《低压配电设计规范》规定的ＴＮ系统的限值：５０ Ｖ。 因此，对于本工程，只做重复接地不满足要求。 ３ 总等电位联结 本工程若采用总等电位联结，其部分接线图，如 图２所示，（其各段电阻值设定不变）。 现代工业经济和信息化 ｘｄｇｙｊｊｘｘｈｘ＠１６３．ＣＯｒｎ ４９． 第４卷 ｒ 图２总等电位联结 当用电设备黻生碰壳接地故障时，由图２可知： 在做总等电位 后，故障电流Ｉｄ＿ 石 ｉ ＝５００ Ａ，预期接触电压ｕ ｆ＿＿Ｉｄ×０．１２＝６０ Ｖ。 可见，做总等电位联接时，预期接触电压相比重 复接地时有７明显下降，但由于本工程室内线路较 长，其值仍然超过了《低压配电设计规范》规定的 ＴＮ系统的限值：５０ Ｖ。因此，对于本工程，只做总等 电位联结不满足要求。 ４ 局部等电位联结 本工程若在设备层采用局部等电位 锚，其部分接线 图，如图３所 ，（其各段刊 直｛彩揪）。 图３局部等电位联结 当用电设备Ａ发生碰壳接地 幛时，由图３可知：在 做局部等电位联结后，瓣电洫ｄ－ 丽 ＝５００ Ａ，预期接触电压ｕ ｆｌ＿Ｉｄ×０．０２＝１０ Ｖ。 可见，做辅助等电位联接时，预期接触电压相比 总等电位联结时有了大幅下降，并且已低于《低压配 电设计规范》规定的ＴＮ系统的限值：５０ Ｖ。因此，对 于本工程，本方案满足要求并可行。 ５局 系统 同时，本工程尚有室外用电设备若干台，若也采用 ¨ｎ－Ｓ系统配电，其部分接线，如图４所示。 ．图４室外用电设备的接地 当室内设备Ａ发生碰壳故障时，ＰＥ线会产生预期 接触电压，此预期接触电压会沿ＰＥ线传导至室外设 备Ｂ的外壳，使设备Ｂ在未故障状态下，设备外壳仍 Ｕ１ 。， 上 ｌ Ｉ带有预期接触电压。由图４可知：当采用ＴＮ系统时， 故障电流Ｉｄ＝ 石 盎 而ｊ而＝５００ Ａ，预期接触电 压｜Ｕｆ－－Ｉｄ×０．１＝５０Ｖ。 若本工程室外用电设备采用局部ＴＴ系统，即图 ４中至室外设备Ｂ的ＰＥ线断开，设备Ｂ外壳直接接地。 这时室外电气设备Ｂ与系统ＰＥ线无电气连接，当设备 Ａ发生碰壳故障时，设备Ｂ外壳的预期接触电压为０。 ６结论 由以上分析可知，对于室内电气设备，在降低接 地故障引起的预期接触电压方面，做总等电位联结的 效果要好于只做重复接地。当室内线路较长时，在用 电设备小区域内做局部等电位联结的效果又好于只做 总等电位联结。也就是说，做等电位联结的位置越靠 近用电设备，其效果越好。 而对于室外设备，采用局部ＴＴ系统可避免非本回 路接地故障引起的本回路设备外壳的电位升高。因 此，室外电气设备宜采用局部ｎ’系统。 参考文献 …１中国航空工业规划设计研究院，工业与民用配电设计手册 （第三版）【Ｍｌ】，北京：中国电力出版社，２００５． 【２】中国机械工业联合会，（ＧＢ５００５４—２ｏ１１）低压配电设计规范 【Ｍ】，北京：中国计划出版社，２０１１． （编辑：王慧芳） Ｉ下转第５６页） 现代工业经济和信息化 ｊｘｘｈｘ￣１６３．ｃｏｒｎ 第４卷 ．５６． ｘｄｇｙｊＣａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ Ｈｉｇｈ Ｖｏｌｔａｇｅ Ｃａｂｌｅ Ｍｅｔａｌ Ｓｈｅａｔｈ Ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ Ｖｏｌａｔｇｅ ａｎｄ Ｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ Ｈａｏ Ｊｉｎｇｌｉａｎｇ１＇２，Ｄｕ Ｘｉｎｈｕｉ‘ （１．Ｃ０１１ｅｇｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ ａｎｄ Ｐｏｗｅｒ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｔａｉｙｕａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｔａｉｙｕａｎ Ｓｈａｎｘｉ ０３００２４； ２．ＣＥＥＣ Ｓｈａｎｘｉ Ｅｌｃｅｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｄｅｓｉｇｎ Ｉｎｓｉｔｔｕｔｅ，Ｔａｉｙｕａｎ Ｓｈａｎｘｉ ０３０００１） ［Ａｂｓｔｒａｃｔ］Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ，ｔｈｒｏｕｇｈ ｈｔｅ ｓｔｕｄｙ ｏｆ ｍｅｔａｌ ｓｈｅａｔｈ ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ ｃｉｒｃｕｉｔ ｌｏｏｐ，ｇｅｔ ａ ｍａｈｔｅｍａｔｉｃａｌ ｍｏｄｅｌ ｏｆ ｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ ｎａｄ ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ ｖｏｌｔａｇｅ ｓｈｅａｔｈ，ａｎｄ ｔｈｅ ｃａｌｃ￣ａｆｉｏｎ ｆｏｒｍｕｌａ ｏｆ ｔｈｅ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｗｉｔｈ．ＥＸＣＥＬ ｔｈｅ ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ｐｒｏｇｒａｍ ｉｓ ｃｏｍｐｉｌｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ａｕｔｈｏｒ．Ｔｈｅ ｍｅａｓ￣ｅｄ ｍｅｔａｌ ｓｈｅａｔｈｅｄ ｃａｂｌｅ ｌｉｎｅ ｒｅｃｅｎｔｌｙ ｐｕｔ ｉｎｔｏ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ ｉｎ Ｔａｉｙｕａｎ ｃｉｔｙ ｖａｌｕｅ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ａｎｄ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓ，ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ ｔｈｅ ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌ ｍｏｄｅｌ ａｎｄ ｃａｌｃｕｌａｔｉｎｇ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ ｉｓ ａ ｂａｓｉｃ ｒｉｇｈｔ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｃａｌｃｄａｔｉｏｎ ａｎｄ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｐｒａｃｔｉｃｅ ｏｆ ｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ ｎａｄ ｖｏｌｔａｇｅ ｓｅｎｓｉｎｇ，ｐｕｔ ｆｏｒｗａｒｄ ｓｏｍｅ ｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓ ｏｎ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ，ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｎａｄ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ． 【Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ］ｈｉｇｈ ｖｏｌａｔｇｅ ｃａｂｌｅ；ｍｅｔａｌ ｓｈｅａｔｈ；ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ ｖｏｌｔａｇｅｉ；ｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ． （上接第４９页） Ｍｅａｓｕｒｅｓ ｏｎ Ｄｅｂａｓｉｎｇ Ｃｏｎｔａｃｔ Ｖｏｌｔａｇｅ ｏｆ ｔｈｅ Ｌｏｗ—。ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｓｙｓｔｅｍ Ｓｏｎｇ ｖｉｊｕｎ （Ｓｈａｎｘｉ Ｐｒｏｖｉｎｃｉａｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｄｅｓｉｇｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｔａｉｙｕａｎ Ｓｈａｎｘｉ ０３００２４） 【Ａｂｓｔｒａｃｔ］Ｔｈｅ￣ｕｒｅｓｏｎｄｅｂａｓｉｎｇｃｏｎｔａｃｔｖｏｌｔａｇｅｏｆｔｈｅｌｏｗ－ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｓｙｓｔｅｍａｒｅａｎａｌｙｚｅｄｗｉｔｈａｐｒｏｊｅｃｔ，ｗｈｉｃｈｉｓｔｏ ｒｅｓｅａｒｃｈｂｅｔｔｅｒｐｌａｎｓ． 【Ｋｅｙｗｏｒｄｓ】ｓｉｎｇｌｅ－ｐｈａｓｅ ｅａｒｔｈ ｆａｕｌｔ；ａｎｔｉｃｉｐａｔｉｎｇ ｔｏｕｃｈ ｖｏｌｔａｇｅ；ｍｕｌｉｔｐｌｅ ｇｒｏｕｎｄｉｎｇ；ＭＥＢ；ＬＥＢ；ｐａｒｔｉａｌ ＴＴ ｓｙｓｔｅｍ （上接第５２页） Ｐａｒａｌｌｅｌ Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｗｉｎｄ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｏｆ Ｖｅｎｔｉｌａｔｏｒ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ Ｃｕｒｖｅ ａｎｄ Ｗｏｒｋｉｎｇ Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ Ａｎａｌｙｓｉｓ Ｈｕ Ｘｉｎｇｌａｎｇ，Ｗａｎｇ Ｆｅｉ，Ｗａｎｇ Ｖａｎｊｕｎ （Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ａｎｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｌａ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ，Ｗｕｈａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｗｕｈａｎ Ｈｕｂｅｉ ４３００８１） 【Ａｂｓｔｒａｃｔ】Ｗｉｈｔｔｈｅｅｘｐａｎｓｉｏｎｏｆｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｓｃａｌｅ，ｔｈｅ ｒｏａｄｗａｙｄｒｉｖａｇｅｍｉｎｉｎｇｆａｃｅａｎｄｔｈｅ ｒｉｓｅｏｆ ｓｏｍｅｏｌｄｍｉｎｅｓ，ｉｎｔｈｅｏｒｉｇｉｎａｌ ａｆｎａ ａｉｒ ｖｏｌｕｍｅ ｃａｎ ｎｏｔｍｅｅｔｔｈｅ ｎｅｅｄｓ ｏｆｔｈｅ ｎｏｒｍａｌ ｐｒｄｏｕｃｔｉｏｎ，Ｃａｎ ｂｅｔｗｏ ｏｒｍｏｒｅｔｈａｎｔｗｏｆｎａ ｐａｒａｌｌｅｌｗｏｒｋ【１】．Ｂｕｔｏｎｌｙｉｎａｌｉｇｎｍｅｎｔ ｗｉｈｔｐａｒａｌｌｅｌｏｐｅｒａｔｉｏｎｏｆｗｉｎｄｐｒｅｓｓｕｒｅ，ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆａｎｄｉｎｄｕｓｔｒｉｌａａｎｄｍｉｎｉｎｇｐｏｉｎｔｉｎｏｒｄｅｒｔｏｍａｘｉｍｉｚｅｔｈｅ ｅｆｉｆｃｉｅｎｃｙｏｆｔｈｅ ｆａｎ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒ ａｎａｌｙｓｅｓｔｈｅｔｗｏｄｉｆｆｅｒｅｎｔｋｉｎｄｓｏｆｗｉｎｄｐｒｅｓｓｕｒｅａｎｄｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｏｆｔｈｅ ｅｘｔｅｎｓｉｏｎｉｎｐａｒａｌｌｅｌ，ｇｅｔ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆ ｈｔｅｔｗｏ，ｔｏｐｒｏｖｉｄｅｔｈｅ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒｔｈｅｍｉｎｅａｉｒｐａｒａｌｌｅｌ ｒｏａｄ ｃｈｏｉｃｅ． 【Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ】ａ ｆａｎ ｉｎ ｐａｒａｌｌｅｌ；ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｄｅ ｉｎ ｐａｒａｌｌｅｌ；ｄｉａｇｏｎａｌ ｐａｒａｌｌｅｌ；ｗｉｎｄ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｃｕｒｖｅ 投稿邮箱：ｘｄｇｙｊｊｘｘｈｘ＠１ ６３．ｃｏｍ