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380V转220V后,如何实现漏电保护?

2021-02-18知识

1.我们首先来了解一下农村常见的TN-C接地系统中使用漏电保护器的问题

农村一般都采取TN-C接地系统。我们看下图:

图1:TN-C接地系统下发生漏电和带电体接地,漏电保护器会动作吗?

图1的左图是TN-C接地系统,它是农村十分常见的供配电方式。在此接地系统中,L1、L2和L3是三条火线,而PEN叫做保护中性线,又叫做零线。零线在电力变压器侧已经采取了直接接地措施,并且在入户前必须再次重复接地。我们看到用电负荷的外壳与零线相接,我们把这种保护措施叫做保护接零。

注意到图1的左图中在开关QF的下方安装了漏电保护器。

若用电负荷发生了漏电时,因为用电负荷的外壳是保护接零的,A相火线产生的漏电流从零线PEN返回电源,三条火线电流与零线电流在漏电保护器RCD的零序电流互感器铁芯中产生的磁通是平衡的,故漏电保护器RCD不会动作。又因为A相火线等效于通过用电设备的外壳与零线发生短路,电流很大,因此开关QF会动作。事实上,这就是TN-C接地系统中漏电保护的最基本措施和原理。

由此可见, 在TN-C接地系统中安装漏电保护器对于漏电保护来说毫无用处。所以在TN-C接地系统中不建议安装漏电保护器。

我们再看图1的右图,我们看到A相火线带电体接地,或者通过人体触电接地,因为接地电流是通过大地返回电源的,与零线电流毫无关系,所以漏电保护器RCD的零序电流互感器铁芯中会产生不平衡磁通,只要接地电流大于漏电保护器RCD的动作电流,则RCD漏电保护器就会动作。从这个观点来看,在TN-C接地系统中安装RCD漏电保护器还是有点意义的。

我们把图1左图对应的保护措施叫做间接防护,把图1右图对应的保护措施叫做直接防护。相对比较起来,间接防护更重要。一者它能防患于未然,二者它的实现需要完善的接地系统,可靠性和安全性更高。

2.题主问题的分析

我们看下图:

图2:隔离变压器T的副边发生带电体接地,原边的漏电保护器会动作吗?

注意图2中隔离变压器的原边是TN-C接地系统。当隔离变压器的副边发生带电体接地后,原边安装的漏电保护器会动作吗?答案是否定的,因为隔离变压器副边带电体接地与否,隔离变压器原边的电流根本就不会发生改变,所以原边安装的漏电保护器不会动作。

图2中隔离变压器的副边事实上是IT接地系统。IT接地系统在常用于一些特殊场合,例如医院手术室的供电系统,缆车供电系统,以及石化行业重要设备的供电。这些场合不允许发生单相接地故障时系统采取保护动作,但要发出告警信息。IT接地系统的供电可靠性和用电安全性还是很高的。

在IT系统下,人体接触到带电体,触电的感觉很轻。因为系统中只有容性的微小电流流过人体,一般来说不会发生严重的电击事故。

可见,题主不采取任何措施保持现状,系统的安全性和供电可靠性也是很高的。

3.题主提问的解决方案

题主期望在隔离变压器的副边也实现漏电保护,可以配套三项措施来解决问题。这三项措施是:

第一,对隔离变压器副边某一侧实施工作接地;第二,在隔离变压器的副边安装漏电保护器;第三,用电负荷的外壳直接接地。这样就能实现漏电保护了。

具体措施见下图:

图3:采取三项措施,就可以在隔离变压器副边实现漏电保护了

熟悉接地系统的知友们立刻就能看出,图3中的三项措施事实上是把隔离变压器副边变成TT接地系统。如此一来,当然就能实现漏电保护。一旦如图3所示发生用电设备外壳漏电,则漏电开关会立即启动开断保护措施。需要注意的是:漏电开关的动作门限电流不要超过30mA。

再次建议:若题主系统的隔离变压器功率有限,其副边仅只有一台设备,一般来说此设备也不会轻易发生单相接地故障。建议题主不必采取什么措施,就直接使用IT接地系统,也是很不错的选择。

我觉得题主蛮厉害的。须知,隔离变压器的原边断路器在设置上是有点门道的。由于励磁涌流的原因,若按原边额定电流来选配开关,往往送电伊始断路器就会跳闸。既然题主能送电,可见题主的这个开关选择得不错。不过,若开关的额定电流选择得过大,也是不好。

回答完毕,以上内容仅供参考。