我國電氣故障引發(fā)的火災次數(shù)和電氣火災造成的經(jīng)濟損失居各類火災的首位。另據(jù)世界各國不完全統(tǒng)計,我國因電擊死亡的人數(shù)與用電量相比名列前茅。據(jù)調研的結果因接地故障引起火災和電擊死亡人數(shù),高壓系統(tǒng)只占10%左右,而低壓系統(tǒng)占60%以上。原因是低壓配電系統(tǒng)問題較多﹑涉及面廣,操作使用多為缺乏安全用電知識的人員。而且,由于建筑市場混亂,部門和行業(yè)風氣不正,出現(xiàn)一些二次裝修無證設計,監(jiān)督管理不力,未經(jīng)原設計單位許可擅自修改設計,非電氣專業(yè)人員施工,對假冒﹑偽劣電氣產品打擊不力等等,從而造成賓館﹑俱樂部﹑夜總會﹑飯店等公共建筑電氣火災和電擊死人的現(xiàn)象不斷發(fā)生。

1接地故障保護

帶電導體與金屬管﹑設備金屬外殼﹑金屬機械的大地短路稱為接地故障,應與短路故障

區(qū)分開來。接地故障比較隱蔽不易發(fā)覺,也比較復雜從而危害性也就更大。電能能造福于人類,但也會給人類帶來電擊和電氣火災的危害,因此要采取一些有效措施來限制接地故障電流﹑接地故障電壓和接地故障的作用時間,并防范人體與危險電壓的接觸。

電擊分作兩類,即直接接觸電擊和間接接觸電擊。直接接觸電擊規(guī)范已做明確規(guī)定,不贅述,漏電保護器僅作后備保護而已。間接接觸電擊國際電工委員會IEC標準分為四類:0類─設置絕緣環(huán)境;Ⅰ類—PE端子+自動切斷故障電路;Ⅱ類—加強絕緣;Ⅲ類—采用特低壓50V及以下的安全電壓。

2接地故障保護的基本措施與等電位聯(lián)結

Ⅰ類電氣設備接地時需自動切斷接地故障,且電氣裝置的外露可導電部分必須與PE線聯(lián)接而實現(xiàn)接地;Ⅱ﹑Ⅲ類電氣設備的加強絕緣和特低電壓以及電氣隔離就可不接地。現(xiàn)今大量使用Ⅰ類設備必須接地,當燈具安裝高度為2.5米及以上時可不接地,但對人體可接觸范圍內電氣裝置外露導電部分就要接地,否則仍要遭到電擊。

總等電位聯(lián)結使裸露的可導電部分都處于該電位,可消除電擊危險,并減少保護電器動作不可靠而帶來的危害。

當電源干線中PEN線折斷(斷中性線),而三相負荷不平衡時,負荷側中性點電位漂移,PEN線和金屬設備外殼對地帶電位,如果建筑物內設有總等電位聯(lián)結,即使發(fā)生電擊現(xiàn)象時由于接觸電壓降低,其危險性也可大大減少。

總等電位聯(lián)結有利于消除電磁場引起的干擾,從而對弱電系統(tǒng)是十分重要而不可忽視的一項有效的抗干擾措施。

建筑物做總等電位聯(lián)結后,建筑物內外的電位并不相等,但低壓電氣裝置工頻電位差引起的跨步電壓很小,可不必再埋設均壓帶(環(huán))。

在建筑物內做總等電位聯(lián)結的TN系統(tǒng)中,為消除室外裝置的故障電壓竄入室內,室外裝置宜做一組單獨接地極,引出單獨的保護線PE,以與自電源引來的PE線隔離(局部TT系統(tǒng)),電源進戶處并設置300mA─500mA漏電保護器,此情況系TN系統(tǒng)與TT系統(tǒng)混用。

3接地故障引起的火災危險及其防范

3.1接地故障火災的起因

與金屬性短路相比,接地故障引起的火災具有更大的危險性和更大的隱蔽性,依照防范措施的分類,大體可分作三個引起火災的原因。

3.1.1故障電流起火

接地故障電流除通過PE、PEN線外,還通過設備金屬外殼、穿線金屬管、金屬線槽及接地端子等(TT系統(tǒng)還通過大地)。由于接地故障電阻較大,而電流較小,因此過電流保護器不能切斷故障電流。故障點又不容易熔焊在一起,引起的電弧電阻較大,從而在一定程度上又限制了故障電流,使電流保護器難以動作。僅0.5A的電流的電弧溫度可達2000℃,這樣就難免會引燃周圍的可燃物而引起火災。

在TN-C-S系統(tǒng)中如計算有誤,選擇PEN線導線截面過小,通過較大接地故障電流時,線路溫升較高,同樣也能引起間接火災。

3.1.2PE、PEN線接線端子連接不實起火

相線與中性線接線端子連接不實,設備工作不正常,可及時發(fā)現(xiàn)處理。而PE、PEN線的接線端子連接不實,電阻過大,設備照常工作,但故障點不易發(fā)現(xiàn)。一旦發(fā)生接地故障,由于接觸電阻大,從而限制了故障電流,不能及時切斷電源,連接端自處產生高溫或電弧;同樣也能烤燃周圍可燃物而起火。此種為常見的接地故障起火形式。

3.1.3故障電壓起火

發(fā)生接地故障時,電氣裝置的外露可導電部分帶有對地故障電壓(也是常見的引起電擊事故的接觸電壓),如不及時處理,此電壓將沿PE、PEN線傳導使電氣裝置的外露導電部分帶對地電壓,從而造成帶電位的水暖管、金屬構件之間打火、拉弧成為起火源。僅有20V維持電壓就可使電弧連續(xù)不斷,周圍如果有可燃物同樣容易引起火災。

3.2接地故障火災的防范措施

3.2.1裝設漏電保護器

在建筑物電源總進線處設置專用于防火的300mA─500mA漏電保護器。

3.2.2實施總等電位聯(lián)結

在建筑物內的電氣裝置實施總等電位聯(lián)結,可防止TN系統(tǒng)電源線路中的PE和PEN線引入故障電壓而導致的電擊事故。

3.2.3保證PE、PEN線的連接質量

提高和保證電氣裝置的PE、PEN線連接質量,接線端子的連接必須可靠,不允許有絲毫松動。

篇2:煤礦井下供電中單相接地過電壓危害規(guī)范

談煤礦井下供電中單相接地過電壓及其危害

礦山供電系統(tǒng)的電源中性點是嚴禁接地,即采用中性點不接地系統(tǒng)。在《煤礦安全規(guī)程》中有詳細的規(guī)定。由于煤礦企業(yè)生產的特殊性,其供電線路絕大多數(shù)采用電纜線路,所以具有以下幾方面的特征:

(1)煤礦井下供電系統(tǒng)復雜,使用電壓等級比較多(如6KV、3.3KV、1.2KV、0.69KV),出現(xiàn)因單相接地過電壓的幾率較高,嚴重威脅著煤礦井下作業(yè)人員的人身安全,影響電器設備的安全平穩(wěn)運行。

(2)電纜供電線路多,電纜對地電容大,而單相接地電路較大,易在接地點形成間歇性電弧,所以易出現(xiàn)弧光接地過電壓。

(3)電纜接線頭和電纜的連結裝置不可能連接的非常好,因而絕緣較差。由于絕緣性能差,從而使其不能承受過大的過電壓。

(4)加之井下作業(yè)環(huán)境差,因而更容易發(fā)生單相接地的可能。由于單相地而出現(xiàn)過電壓的機會則更大。加上井下電纜受空氣潮濕和受意外硬壓擠碰的影響,使得電纜絕緣情況比地面條件下的更差,承受過電壓的能力就會更差。

通過上述說明和單相接地現(xiàn)象發(fā)生幾率大.對礦井出現(xiàn)兩相電即單相接地的過電壓要給予足夠高的重視,來保護煤礦井下供電系統(tǒng)的安全運行,保障礦區(qū)生產安全。

1.單相接地時易出現(xiàn)的過電壓及原因分析對于中性點不接地系統(tǒng),單相接地時可能會出現(xiàn)的過電壓一般情況下有2種:即工頻電壓高和弧光接地過電壓。

(1)工頻電壓升高通過從一般的概念出發(fā),可能認為在中性點不接地或不直接接地的電網(wǎng)中,一相接地時健全相的相對電壓將上升為、/3u(U為電源相電壓),即出現(xiàn)了、/3倍的過電壓;而在中性點直接接地的電網(wǎng)中,一相接地時健全相的相電壓會仍保持為u。通過以上結論證明,只是在其電網(wǎng)的三相之間互相獨立,彼此毫不干擾時才是正確的。但實際情況卻并非如此,電網(wǎng)中三相之間既存在著電的聯(lián)系又有磁的聯(lián)系,如在中性點不接地或不直接接地的電網(wǎng)系統(tǒng)中,一相接地時健全相的相電壓是趨向于無窮大。如在中性點不直接接地的系統(tǒng)中,可以計算出一相接地后,其余兩相的電壓情況。一相接地的情況可以看成兩種情況下疊加而成:一種是正常的三相電源電動勢作用的結果,此時電網(wǎng)三相對地都是相電壓另一種即假設除去三相電源而只是在接地點加上一個與相電壓相反的電動勢,兩種情況共同作用下使得對地電壓值為零,也就是其中一相接地的情況。

由于煤礦生產的特殊性,電纜線路的總長度經(jīng)常不動,其參數(shù)滿足上述假設情況的可能性很大,故工頻電壓升高對線路和設備絕緣的破壞性是我們所不能夠忽視的。即使電纜參數(shù)不滿足上述假設情況。工頻電壓升高為、v/3u對線路和設備的絕緣也存在著一定的危害,尤其是井下的電纜和設備易受潮和砸壓擠碰,絕緣情況比較差,、/3倍的過電壓對其也是有一定的危害性。弧光接地電壓在實踐中證明:在線路較短,接地電流很小的情況。單相接地電弧會迅速熄滅,電網(wǎng)自動恢復正常。而當線路較長時,接地電流大。電弧不容易很快熄滅且不太穩(wěn)定,出現(xiàn)時熄時滅的情況,即出現(xiàn)間歇性電弧.此時的過電壓就比較嚴重了,這種情況的過電壓實質上就是前面所提高的弧光接地電壓。

弧光接地電壓與一相對地多次發(fā)弧所引起另外兩相對地電容上波動有關。正常情況下,各相導線的對地電容是保持在平衡狀態(tài),彼此相等。一旦其中有一相出現(xiàn)故障便打破了此種平衡狀態(tài),使得電容出現(xiàn)振蕩,從而使得三相對地電容上的總電荷不能為零,從而形成了其中一相出現(xiàn)較高的過電壓。

實際上由于每次發(fā)弧不一定在其工頻幅值,自然熄弧條件較差不一定能使電弧在通過高頻電流零點時熄滅。線路各相導線間還存在著線間電容,電弧中又有壓降,系統(tǒng)中損耗使振蕩衰減等因素,使得對因井下電纜線路和設備絕緣情況差的影響,而形成的威脅就較大了。

2.結語

由于煤礦生產的特殊性,尤其是井下,電網(wǎng)發(fā)生兩相電的情況又比較普遍,因而產生的過電壓發(fā)生的幾率就相應加大,加之礦井電纜和設備的絕緣情況比一般狀態(tài)更差,這種工頻電壓升高和弧光接地過電壓的危害是相當大的。因此,要加大重視,加強對礦井電網(wǎng)和設備的維護和檢查,使得各種保護裝置靈敏、可靠。保證煤礦井下供電系統(tǒng)的安全運行。

篇3:直流系統(tǒng)作用直流系統(tǒng)接地危害

直流系統(tǒng)的作用

在發(fā)電廠和變電所中,直流系統(tǒng)在正常情況下為控制信號、繼電保護、自動裝置、斷路器跳合閘操作回路等提供可靠的直流電源;當發(fā)生交流電源消失事故情況下為事故照明、交流不停電電源和事故潤滑油泵等提供直流電源。直流系統(tǒng)可靠與否對發(fā)電廠和變電所的安全運行起著至關重要的作用,是安全運行的保證。

我廠220V控制直流和動力直流的主要作用是220V控制直流系統(tǒng)為操作、信號、繼電保護及自動裝置等設備提供可靠的電源。220V動力直流系統(tǒng)為開關的傳動機構、事故照明、汽輪機組的事故油泵及交流不停電電源等設備提供可靠的電源。

直流系統(tǒng)接地的危害

由于直流電源在二次系統(tǒng)所處的重要地位,直流系統(tǒng)自身的可靠及安全直接影響到整個系統(tǒng)的安全,盡管直流電源十分穩(wěn)定可靠,但實際應用中,由于電力系統(tǒng)應用直流電源的特殊性,特別是控制回路和保護回路的應用,使直流系統(tǒng)的故障成為電力系統(tǒng)更大故障的事故隱患,這就是我們常說的直流系統(tǒng)接地故障危害。

1、什么叫直流系統(tǒng)接地?

由于直流電源為帶極性的電源,即電源正極和電源負極。交流電源是無極性電源,電力系統(tǒng)交流電源有一個真正的“地”,這個地也是電力系統(tǒng)安全的一個重要概念。為了系統(tǒng)安全,變電站、發(fā)電廠所有設備的外殼都會牢牢的接在這個“地”,而且希望其阻抗越低越好。直流電源的“地”對直流電路來講僅僅是個中性點的概念,這個地與交流的“大地”是截然不同的。如果直流電源系統(tǒng)正極或負極對地間的絕緣電阻值降低至某一整定值,或者低于某一規(guī)定值,這時我們稱該直流系統(tǒng)有正接地故障或負接地故障。

2、直流系統(tǒng)為什么會接地?

發(fā)電廠、變電站直流系統(tǒng)所接設備多、回路復雜,在長期運行過程中會由于環(huán)境的改變、氣候的變化、電纜以及接頭的老化,設備本身的問題等等,而不可避免的發(fā)生直流系統(tǒng)接地。特別在發(fā)電廠、變電站建設施工中或擴建過程中,由于施工及安裝的種種問題,難以避免的會遺留電力系統(tǒng)故障的隱患,直流系統(tǒng)更是一個薄弱環(huán)節(jié)。投運時間越長的系統(tǒng)接地故障的概率越大。

3、直流系統(tǒng)接地的危害?

直流系統(tǒng)接地包括直流系統(tǒng)一點接地和直流系統(tǒng)兩點接地兩種情況。

在直流系統(tǒng)中,直流正、負極對地是絕緣的,在發(fā)生一點接地時由于沒有構成接地電流的通路而不引起任何危害,但一極接地長期工作是不允許的,因為在同一極的另一地點又發(fā)生接地時,就可能造成信號裝置、繼電保護和控制回路的不正常動作;發(fā)生一點接地后再發(fā)生另一極接地就將造成直流短路。

如直流正極接地有造成繼電保護誤動作的可能,因為一般跳閘線圈(如出口中間繼電器線圈和跳、合閘線圈)均接負極電源,若這些回路再發(fā)生接地或絕緣不良就會引起繼電保護誤動作。直流負極接地有使保護及自動裝置拒絕動作的可能,因為跳、合閘線圈、保護繼電器會在這些回路再有一點接地時,線圈被短接而不能動作。同時,直流回路短路電流會使電源保險熔斷,并且可能燒壞繼電器接點,保險熔斷會失去保護及操作電源。若這些回路再發(fā)生接地或絕緣不良就會引起繼電保護拒絕動作,使事故越級擴大。

兩極兩點同時接地將跳閘回路或合閘回路短路,不僅可能使熔斷器熔斷,還可能燒壞繼電器的接點。

從以上分析看出,直流系統(tǒng)如果僅僅是一點接地,對二次回路不會造成事故,如果有兩點接地,就可能發(fā)生斷路器誤動或拒動。就動作的實際情況看,當直流系統(tǒng)監(jiān)測回路發(fā)出預告信號報警,顯示該系統(tǒng)接地,可以斷定,直流系統(tǒng)的接地故障已經(jīng)造成了斷路器可能發(fā)生誤跳或拒跳的事故隱患,應立即排除。