电气设备的金属外壳是否需作等电位联结？

xtuxumeng

苦瓜不苦 发表于 2021-9-24 16:01
建筑电气常用数据19DX101-1有关于满足自动切断电源的TN系统接地故障保护线路最大允许长度，自设线路计算结 ...

没什么问题，这个公式实际上是方便工程设计，具体内容可以查看《断路器故障保护允许线路长度的应用简析》韩帅

dqaq

苦瓜不苦 发表于 2021-10-8 11:27
谢谢dpaq前辈不吝赐教、耐心回答！1、3、4都明白了，可以再说说2的原因吗，这种情况，外壳电压 ...

        TN系统设备碰壳，外壳电压由PE导体阻抗和相导体阻抗对电源电压分压得来，大小取决于两者的比例，线路长度只改变阻抗绝对值，不改变比例。因PE导体阻抗总是大于或等于相导体阻抗，所以分得的电压应在110V以上。
        TT系统设备碰壳，外壳电压则取决于设备接地电阻与电源接地电阻的比例，也与线路长度无关。设备接地电阻通常大于电源接地电阻，所以分得的电压应在110V以上。

dqaq

xtuxumeng 发表于 2021-10-8 17:23
第2点是在电气装置没有采取等电位联结措施情况下出现的情况；
第4点，实际情况下，很多情况是没有办法满 ...

第4点确实是现实，期望大家都按要求去作。按正确方式作得人多了，不守规矩得做法就难以过关了。

dqaq

接地故障本身也是需要有保护的。由于大多数间接电击危险都来自于接地故障，才将接地故障保护兼用作电击防护。即使等电位联结将预期接触电压降低到50V以下，还是需要用接地故障保护切断电源，只是动作时间不必再遵守电击防护要求。

荣知事

一般TN和TT是不应该共用的，因为它们各有各的优点和不足，
TN适用负荷范围广，负荷较小，供电可靠性要求不高场合。
TT适用负荷较大或供电距离较长，供电可靠性要求较高场合。
比如，电梯机房，消防水泵，相线碰触外壳都希望不要突然停电，又保证间接防护是安全的，那就采用TT。保证人员站位于电气设备外露可导电部分与站位处于同一个电位，人员一定是安全的。TT是不以切断电源为主的保护，所以也不造成停电。
TT的缺点，就是保护范围是有限的（一般不超过伸臂距离）。那么搞一个辅助等电位使得站位与电气设备外露可导电部分始终处在同一个电位上。有了辅助等电位，有了TT就无需TN。不然TT供电可靠性高的优点有可能被破坏。
比如，负荷很大（大功率烘箱），按照三相短路整定瞬时脱扣电流值，单相短路远不能使其动作，那就采用TT。TT始终保持人员站位与电气设备外露可导电部分处在同一个电位，人员是安全的。供电距离长，故障回路阻抗大，TN灵敏度不够，那就采用TT。TT的缺点就是单独接地安装相对麻烦。

苦瓜不苦

dqaq 发表于 2021-10-8 18:23
TN系统设备碰壳，外壳电压由PE导体阻抗和相导体阻抗对电源电压分压得来，大小取决于两者的比例， ...

这个问题我也思考了，个人一开始认为的是，有PE线与电源端接地连接，已经大大降低一部分电压了，不考虑其他电阻仅相线阻抗和PE线阻抗的话，线路的压降就是这部分电阻产生，相线和PE线各一半，各自压降为短路电流*线路阻抗，根据我前面截图图集的计算公式，按线路长度为59m，YJV-5*10mm2电缆，电阻率取1/54Ω·mm2/m，短路发热系数取1.5，断路器C50,瞬时脱扣电流为10In。那么，线路总阻抗为Zs=1/54*1.5*59/10=0.16，对半分那么相线PE均为0.08Ω，各自压降U=50*10*0.08=40V，是在50V范围内,不知道计算过程或者思考方式有没有问题，请前辈指教指教。

dqaq

苦瓜不苦 发表于 2021-10-9 11:30
这个问题我也思考了，个人一开始认为的是，有PE线与电源端接地连接，已经大大降低一部分电压了，不考虑其 ...

不应该用脱扣器动作电流乘以阻抗计算压降。脱扣器动作电流值只是设定了动作的门限， 并不能将电流限制在这个值内，只是电流一旦超过这个值，它将会在规定时间内驱动跳闸。换句话说，有没有低断，短路电流都一样大。除非装了限流型断路器或熔断器，才会改变短路电流大小，但也并不是改变到等于动作值。

dqaq

一个简单的思路是：故障回路电源电压220V时不变的，它被故障回路所有阻抗分压。故障回路阻抗只计相导体和保护导体，其他占比很小忽略。最终就是一个简单的阻抗串联分压关系，相导体与保护导体故障电压之和等于220V。

苦瓜不苦

dqaq 发表于 2021-10-9 15:29
不应该用脱扣器动作电流乘以阻抗计算压降。脱扣器动作电流值只是设定了动作的门限， 并不能将电流限制在 ...

我明白了，故障电流应该是220/0.16=1375A，远大于瞬时脱扣器动作电流，完全可以满足自动切断电源要求，接触电压为0.08*1375=110V，虽然接触电压大于50V,但是能在5s内切断电源；但是当线路过长或者线路阻值较大时，有可能出现不满足5s内自动切断电源的要求，就需要增加辅助等电位联结。

苦瓜不苦

xtuxumeng 发表于 2021-10-8 17:23
第2点是在电气装置没有采取等电位联结措施情况下出现的情况；
第4点，实际情况下，很多情况是没有办法满 ...

没有及时切断电源，线路发热，恐引发电气火灾吗？

苦瓜不苦

荣知事 发表于 2021-10-8 18:36
一般TN和TT是不应该共用的，因为它们各有各的优点和不足，
TN适用负荷范围广，负荷较小，供电可靠性要求不 ...

谢谢分享，学到了很多！

xtuxumeng

苦瓜不苦 发表于 2021-10-9 17:02
没有及时切断电源，线路发热，恐引发电气火灾吗？

是这样，这也就是，GB50054-2011,5.2.9条条文说明中的解释，对于配电线路或仅供给固定设备的末端线路，切断时间要求不大于5s。要满足这一条要求，就需要满足灵敏度要求，实际上，断路器标准并没有对长延时脱扣器5s内动作电流作出规定，动作电流随机性很大。

xtuxumeng

dqaq 发表于 2021-10-8 18:28
第4点确实是现实，期望大家都按要求去作。按正确方式作得人多了，不守规矩得做法就难以过关了。 ...

这个不是不想按要求做。举个例子，假如1栋99米的住宅楼屋顶有一台普通电梯，变电所设在地下室一层，电梯设备功率按20kW，开关选80A，按通常设计，电缆采用WDZ-YJY-3*25+2*16，查常用数据手册，TN系统内采用断路器瞬时脱扣器作故障防护时铜芯电缆最大长度为59米，显然无法满足保护灵敏度要求。即使将电缆加大两级也很难满足要求，实际中考虑经济性也不会这样去做。

xtuxumeng

苦瓜不苦 发表于 2021-10-9 16:56
我明白了，故障电流应该是220/0.16=1375A，远大于瞬时脱扣器动作电流，完全可以满足自动切断电源要求，接 ...

对于不超过32A的终端回路，切断时间要求如下；配电回路及其他回路见后面两条条文

dqaq

xtuxumeng 发表于 2021-10-11 10:54
这个不是不想按要求做。举个例子，假如1栋99米的住宅楼屋顶有一台普通电梯，变电所设在地下室一层，电梯 ...

有两个途径可以协调技术要求和经济性。一是加大N导体和PE导体截面积，增大末端单相短路电流。二是在保证启动电流不会导致瞬时脱扣器误动作的前提下，减小瞬时脱扣器动作电流倍数。现大多数电梯是VVVF拖动，启动电流比较小，降低脱扣器动作电流倍数是做得到的。