第三章 (修改)间接接触电击防护分析

安全接地时正常情况下没有电流流过的起防止事故 作用的接地，如防止触电的保护接地、防雷接地等 。 故障接地时指带电体与大地之间的意外连接，如接 地短路等。

接地电流和接地短路电流 凡从接地点流入地下的电流即属于接地电流。 系统一相接地可能导致系统发生短路，这时的接地 电流叫做接地短路电流。 在高压系统中，接地短路电流可能很大，接地短路 电流500A及以下的称小电流接地系统；接地短路电 流500A以上的称大电流接地系统。
因为对称，该电压即相电压 U 该阻抗为 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：
Up
Rp Rp Z / 3
U
3Rp 3Rp Z
U
（3.1）
U 3U Ip Rp Z / 3 3Rp Z
（3.2）
式中：
U---相电压；
I p U p ---人体电压和人体电流；
（3.5）
Ip
3 RCU 9 2 R p 2C 2 1
（3.6）
由以上个事可得，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
③ IT系统安全条件：

a.
b.
c.
d.
e. f.
IT系统是否满足间接接触电击防护要求,须考虑 多种因素: 对系统而言: 电网电压、电网对地绝缘阻抗 对人身而言：人体电阻 对设备而言：接地电阻 上述条件往往不满足触电防护要求，故还应符合 绝缘监视 过电压防护 等电位联结等条件
② IT系统安全原理：
上图（a）所示的在不接地配电网中，当一相碰壳 时，接地电流 I E 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电压 和流经人体的电流。 运用戴维南定理可得到上图（b）所示等值电路。 等值电路中的电动势为网络二端开路电压，即没有人 触电时该相对地电压 。
TN-C-S系统）



其中第一个字母表示电源侧（配电变压器或发 电机）接地方式：T表示直接接地；I表示不接 地或通过大阻抗接地。 其中第二个字母表示电气设备外露导电部分接 地方式：T表示独立于电源接地点的直接接地； N表示直接与电源系统接地点。 后续字母表示中性线与保护线的关系：C表示中 性线与保护线合并为一根导体；S是表示中性线 与保护线分开为两根相互独立的导体。


电气设备发生单相碰壳，接地电流经接地极 入地后，向四周流散，形成地中电流。距接 地极越近，电流通过土壤的导电面积越小， 反之越大。 在电流扩散的方向上选同长的一段，可见距 接地极越近，半球面表面积越小，电阻较大 ；越远的地方，电阻越小。离接地极20m以 外的地方，土壤电阻很小，近似认为零。
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接地的概念 所谓接地，就是讲设备的某一部分经接地装置与大 地紧密连接起来。 接地的分类 正常接地和故障接地 正常接地分为工作接地和安全接地 工作接地：正常情况下有电流流过，利用大地代替 导线的接地，以及正常情况下没有或只有很小不平 衡电流流过，用以维持系统安全运行的接地。


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跨步电压的概念：当接地极有电流流过时 ，在离接地极 20m 的圆内，地面上具有不 同的电位分布。当人的两脚站在这种带有 不同电位的地面时，两脚间的电位差叫做 跨步电压。在计算时，一般取步距0.8m， 即取0.8m间的电位差为跨步电压。由图可 知，距接地极越近，跨步电压越大，反之 越小。
3U Ip 3Rp R
（3.4）
对于对地分布电容较大，对地绝缘电阻很高的情 况下，由于绝缘阻抗中的电阻比容抗大得多，可以 不考虑电阻。这时也可化简复数运算，求得人体电 压和人体电流分别为：
Up Rp 1 3R p j C U 3 R p CU 9 2 Rp 2C 2 1
IT系统绝缘监测
1．无源测量 （1）正常时相对地导纳
Y G2 B2 I
U
B Y 2 G2
（2）接入附加电导Gg时的每相对地导纳Yg
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电流通过电阻时产生压降，距接地极越近 的地方，单位长度上的电压降越大；反之 也就越小。在20m以外的土壤中，几乎没 有电压降，因而认为该处的电位为零，即 通常所说的电气上的“地”。接地回路中 任何一点对“地”的电位差称为对地电压 。
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接触电动势是指接地电流自接地体流散，在大 地表面形成不同电位时，设备外壳与水平距离 0.8m处之间的电位差。 接触电压是指加于人体某两点之间的电压。
1
①
IT系统
IT系统定义
I 表示电源侧没有工作接地，或经过高阻抗接 地。第二个字母 T 表示负载侧电气设备进行接 地保护，如图所示。
Vtg=RgrIgr

Vss
V
V2 V1 Igr
M
接地极附近土壤中的电位分布曲线如图
Байду номын сангаас
Vsp Vcd=Vtg-Vsp
Rgr

接地极的对地电压与经接地极流入地中的 接地电流之比称为接地极的流散电阻；电 气设备接地部分的对地电压与接地电流之 比称为接地装置的接地电阻，它等于接地 线的电阻与接地极的流散电阻之和。因为 接地线的电阻很小，可略去不计，故一般 认为接地电阻等于流散电阻。
第三章

间接接触电击防护
按照IEC（国际电工委员会）以及 GB50054-95《低压配电设计规范》规定， 低压供电系统的接地型式按配电系统和电 气设备不同的接地组合分类。其一般由两 个字母组成，必要时可加后续字母，其共 有五种型式：
IT系统 ② TT系统 ③ TN系统 （TN-S系统 TN-C系统
①
Rp ---人体电阻；
Z ---各相对地绝缘阻抗。
绝缘阻抗 Z 是绝缘电阻R和分布电容C的并联阻 抗。对于对地绝缘电阻较低，对地分布电容又很小 的情况，由于绝缘电阻中的容抗比电阻大得多，可 以不考虑电容。这时可简化得到人体电压和人体电 流分别为： 3R p Up U （3.3） 3R R
p