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电工基础
作者:zpp 来源: 阅读次数:9385次 发布日期:2010年11月26日

  想要做好电工,首先要具体好电工基础的知识与实操能力,具体的内容有哪些呢?请看以下资料:
  
  1.将电气设备的某一可导电部分与大地作电气连接或金属性连接,称电气接地,简称接地。
  
  接地,通常是用埋入地中的金属接地体与土壤相接触实现的。将金属导体或导体系统人为地埋入土壤中,就构成一个金属接地体,称为人工接地体。原已埋入土壤中的各种金属构件、金属井管、钢筋混凝土建(构)筑物的基础钢筋、非燃性物质用的金属管道和设备等也可作为金属接地体,称为自然接地体。
  
  将电气设备的某一可导电部分通过导体与接地体作电气连接,就实现了电气设备的接地
  
  2保护接地,是为防止电气装置的金属外壳、配电装置的构架和线路杆塔等带电危及人身和设备安全而进行的接地。所谓保护接地就是将正常情况下不带电,而在绝缘材料损坏后或其他情况下可能带电的电器金属部分(即与带电部分相绝缘的金属结构部分)用导线与接地体可靠连接起来的一种保护接线方式。接地保护一般用于配电变压器中性点不直接接地(三相三线制)的供电系统中,用以保证当电气设备因绝缘损坏而漏电时产生的对地电压不超过安全范围。
  
  3保护接地线是漏电保护器上方的中性线(零线)。
  
  4工作接地线是漏电保护器下方的中性线(零线),
  
  5低压配电系统中的接地类型
  
  (1)工作接地:为保证电力设备达到正常工作要求的接地,称为工作接地。
  
  中性点直接接地的电力系统中,变压器中性点接地,或发电机中性点接地。
  
  (2)保护接地:为保障人身安全、防止间接触电,将设备的外露可导电部分进行接地,称为保护接地。保护接地的形式有两种:一种是设备的外露可导电部分经各自的接地保护线分别直接接地;另一种是设备的外露可导电部分经公共的保护线接地。
  
  (3)重复接地:在中性线直接接地系统中,为确保保护安全可靠,除在变压器或发电机中性点处进行工作接地外,还在保护线其他地方进行必要的接地,称为重复接地。
  
  (4)保护接中性线:在380/220V低压系统中,由于中性点是直接接地的,通常又将电气设备的外壳与中性线相连,称为低压保护接中性线。
  
  2低压配电系统的供电方式
  
  低压配电系统按保护接地的形式不同可分为:IT系统、TT系统和TN系统。其中IT系统和TT系统的设备外露可导电部分经各自的保护线直接接地(过去称为保护接地);TN系统的设备外露可导电部分经公共的保护线与电源中性点直接电气连接(过去称为接零保护)。
  
  国际电工委员会(IEC)对系统接地的文字符号的意义规定如下:
  
  第一个字母表示电力系统的对地关系:
  
  T--一点直接接地;
  
  I--所有带电部分与地绝缘,或一点经阻抗接地。
  
  第二个字母表示装置的外露可导电部分的对地关系:
  
  T--外露可导电部分对地直接电气连接,与电力系统的任何接地点无关;
  
  N--外露可导电部分与电力系统的接地点直接电气连接(在交流系统中,接地点通常就是中性点)。
  
  后面还有字母时,这些字母表示中性线与保护线的组合:
  
  S--中性线和保护线是分开的;
  
  O--中性线和保护线是合一的。
  
  (1)IT系统:
  
  IT系统的电源中性点是对地绝缘的或经高阻抗接地,而用电设备的金属外壳直接接地。即:过去称三相三线制供电系统的保护接地。
  
  其工作原理是:若设备外壳没有接地,在发生单相碰壳故障时,设备外壳带上了相电压,若此时人触摸外壳,就会有相当危险的电流流经人身与电网和大地之间的分布电容所构成的回路。而设备的金属外壳有了保护接地后,由于人体电阻远比接地装置的接地电阻大,在发生单相碰壳时,大部分的接地电流被接地装置分流,流经人体的电流很小,从而对人身安全起了保护作用。
  
  IT系统适用于环境条件不良,易发生单相接地故障的场所,以及易燃、易爆的场所。
  
  (2)TT系统:
  
  TT系统的电源中性点直接接地;用电设备的金属外壳亦直接接地,且与电源中性点的接地无关。即:过去称三相四线制供电系统中的保护接地。
  
  其工作原理是:当发生单相碰壳故障时,接地电流经保护接地装置和电源的工作接地装置所构成的回路流过。此时如有人触带电的外壳,则由于保护接地装置的电阻小于人体的电阻,大部分的接地电流被接地装置分流,从而对人身起保护作用。
  
  TT系统在确保安全用电方面还存在有不足之处,主要表现在:
  
  ①当设备发生单相碰壳故障时,接地电流并不很大,往往不能使保护装置动作,这将导致线路长期带故障运行。
  
  ②当TT系统中的用电设备只是由于绝缘不良引起漏电时,因漏电电流往往不大(仅为毫安级),不可能使线路的保护装置动作,这也导致漏电设备的外壳长期带电,增加了人身触电的危险。
  
  因此,TT系统必须加装剩余电流动作保护器,方能成为较完善的保护系统。目前,TT系统广泛应用于城镇、农村居民区、工业企业和由公用变压器供电的民用建筑中。
  
  (3)TN系统:
  
  在变压器或发电机中性点直接接地的380/220V三相四线低压电网中,将正常运行时不带电的用电设备的金属外壳经公共的保护线与电源的中性点直接电气连接。即:过去称三相四线制供电系统中的保护接零。
  
  当电气设备发生单相碰壳时,故障电流经设备的金属外壳形成相线对保护线的单相短路。这将产生较大的短路电流,令线路上的保护装置立即动作,将故障部分迅速切除,从而保证人身安全和其他设备或线路的正常运行。
  
  TN系统的电源中性点直接接地,并有中性线引出。按其保护线形式,TN系统又分为:TN-C系统、TN-S系统和TN-C-S系统等三种。
  
  ①TN-C系统(三相四线制),该系统的中性线(N)和保护线(PE)是合一的,该线又称为保护中性线(PEN)线。它的优点是节省了一条导线,但在三相负载不平衡或保护中性线断开时会使所有用电设备的金属外壳都带上危险电压。在一般情况下,如保护装置和导线截面选择适当,TN-C系统是能够满足要求的(见图1)。
  
  ②TN-S系统(三相五线制),该系统的N线和PE线是分开的。它的优点是PE线在正常情况下没有电流通过,因此不会对接在PE线上的其他设备产生电磁干扰。此外,由于N线与PE线分开,N线断开也不会影响PE线的保护作用。但TN-S系统耗用的导电材料较多,投资较大(见图2)。
  
  这种系统多用于对安全可靠性要求较高、设备对电磁抗干扰要求较严、或环境条件较差的场所使用。对新建的大型民用建筑、住宅小区,特别推荐使用TN-S系统。
  
  ③TN-C-S系统(三相四线与三相五线混合系统),系统中有一部分中性线和保护是合一的;而且一部分是分开的。它兼有TN-C系统和TN-S系统的特点,常用于配电系统末端环境较差或有对电磁抗干扰要求较严的场所(见图3)。
  
  在TN-C、TN-S和TN-S-C系统中,为确保PE线或PEN线安全可靠,除在电源中性点进行工作接地外,对PE线和PEN线还必须进行必要的重复接地。PE线PEN线上不允许装设熔断器和开关。
  
  在同一供电系统中,不能同时采用TT系统和TN系统保护。
  
  3接地装置和接地电阻
  
  (1)接地装置:
  
  接地装置可使用自然接地体和人工接地体。在设计时,应首先充分利用自然接地体。
  
  ①自然接地:
  
  可充分利用建(构)筑物的钢结构和构造钢筋、行车的钢轨等以及敷设于地下且数量不少于2根的电缆的金属外皮等。
  
  在新建的大、中型建筑物中,都利用建筑物的构造钢筋作为自然接地。它们不但耐用、节省投资,而用电气性能良好。
  
  ②人工接地体:
  
  人工接地体有两种基本型式:垂直接地体和水平接地体。垂直接地体多采用截面为50mm×50mm×4mm,长度为2500mm的角钢;水平接地体多采用截面为40mm×4mm的扁钢。
  
  (2)接地电阻:
  
  请参阅《电力设备接地设计技术规程》有关章节的规定,低压中性点直接接地系统中,100kVA以上变压器接地电阻值≤4Ω。
  
  接地与接零知识—接地和接零的类型一、接地和接零的类型电力系统和电气设备的接地和接零,按其不同的作用分为工作接地、保护接地、重复接地和接零。为防止雷电的危害所作的接地称为过电压保护接地;为防止管道腐蚀的接地采用电法保护接地;还有静电接地和隔离接地等。1、工作接地在正常或事故情况下,为保证电气设备可靠地运行,必须在电力系统中某点(如发电机或变压器的中性点,防止过电压的避雷器之某点)直接或经特殊装置如消弧线圈、电抗、电阻、击穿熔断器与地作金属连接,如图1所示。图1工作接低、重复接地、接零示意图2、保护接地电气设备的金属外壳,由于绝缘损坏有可能带电,为防止这种电压危及人身安全的接地,称为保护接地,如图2所示,这种接地,一般在中性点不接地系统中采用。图2保护接地示意图3、重复接地将零线上的一点或多点与地再次作金属的连接,称为重复接地,如1所示。4、接零与变压器和发电机中性点连接的中性线,或直流回路中的接地中线相连,称为接零,如图1所示。5、过电压保护接地过电压保护装置或设备的金属结构,为消除过电压危险影响的接地,称为过电压保护接地。6、防静电接地为防止可能产生或聚集静电荷,对设备、管道和容器等所进行的接地,称为防静电接地。7、隔离接地把电器设备用金属机壳封闭,防止外来信号干扰,或把干扰源屏蔽,使它不影响屏蔽体外的其它设备的金属屏蔽接地,称为隔离接地。8、电法保护接地为保护管道不受腐蚀,采用阴极保护或牺牲阳极保护等到的接地,称为电法保护接地
  
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