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IT系统的安全原理

2020-8-23 19:39| 发布者: admin| 查看: 899| 评论: 0|原作者: 佚名|来自: 网络

摘要: 在不接地配电网中,当一相碰壳时,接地电流IE通过人体和配电网对地绝缘阻抗构成回路。如各相对地绝缘阻抗对称,即 Z1=Z2=Z3=Z,则运用戴维南定理可以比较简单地求出人体承受的电压和流经人体的电流。 运用戴维南定 ...
在不接地配电网中,当一相碰壳时,接地电流IE通过人体和配电网对地绝缘阻抗构成回路。如各相对地绝缘阻抗对称,即 Z1=Z2=Z3=Z,则运用戴维南定理可以比较简单地求出人体承受的电压和流经人体的电流。

运用戴维南定理可以得出图b所示的等值电路。等值电路中的电动势为网络二端开路,即没有人触电时该相对地电压。因为对称,该电压即相电压U,该阻抗即Z/3。 根据等值电路,不难求得人体承受的电压和流过人体的电流分别为:

式中 :U ——相电压;
Up,Ip——人体电压和人体电流;Rp ——人体电阻;
Z ——各相对地绝缘阻抗。
对于对地绝缘电阻较低,对地分布电容又很小的情况,由于绝缘阻抗中的容抗比电阻大得多,可以不考虑电容。这时,可简化为下面两式 ,求得人体电压和人体电流分别为:

对于对地分布电容较大,对地绝缘电阻很高的的情况,由于绝缘阻抗中的电阻比容抗大得多,可以不考虑电阻。这时,也可简化复数运算,求得人体电压和人体电流分别为:

由左各式不难知道,在不接地配电网中,单相电击的危险性决定于配电网电压、配电网对地绝缘电阻和人体电阻等因素。一般情况下RE≤Rp,漏电设备故障对地电压(即人体可能承受低压的极限)可表示为

因为RE≤|Z|,所以漏电设备故障对地电压大大降低。只要适当控制RE的大小,即可限制该故障电压在安全范围之内。例如,在前面第一章第四节的例题中流过人体的电流就是在没有保护接地情况下得到的,其大小为 79.2mA,如有保护接地,且接地电阻RE=4Ω,则人体电流减小为2.3mA 。
由此可见,故障情况下可能呈现危险对地电压的金属部分经接地线、接地体同大地紧密地连接起来,把故障电压限制在安全范围以内的做法就称为保护接地。在不接地配电网中采用接地保护的系统称为IT系统。字母I表示配电网不接地或经高阻抗接地,字母T表示电气设备外壳接地。
只有在不接地配电网中,由于其对地绝缘阻抗较高,单相接地电流较小,才有可能通过保护接地把漏电设备故障对地电压限制在安全范围之内。


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