电气的接零与接地

一、接地保护的概念3 ~; y2 M! C& O7 n& L 高低压开关柜
接地保护又常称为保护接地，就是将电气设备的金属外壳与接地体连接，以防止因电气设备绝缘损坏而使外壳带电时，操作人员接触设备外壳而触电。在中性点不接地的低压系统中，在正常情况下各种电力装置的不带电的金属外露部分，除有规定外都应接地。如：

（1）电机、变压器、电器、携带式及移动式用电器具的外壳。
& o; S' K3 L3 M. i+ Q（2）电力设备的传动装置。
9 Z% _: s1 a9 O9 D+ o（3）配电屏与控制屏的框架。. i* x) a- L; z3 H; R4 L6 @$ v# O# q
（4）电缆外皮及电力电缆接线盒、终端盒的外壳。
8 t( ^: p$ y1 P( U# H（5）电力线路的金属保护管、敷设的钢索及起重机轨道。
# R% a. q" U, t7 O& ]（6）装有避雷器电力线路的杆塔。. k5 f! Y4 G( b6 F
（7）安装在电力线路杆塔上的开关、电容器等电力装置的外壳及支架。: A$ R- r) q9 s* ^1 s
低压电力网的电力装置对接地电阻的要求如下：. T- X5 ?. b' v, c2 F9 J' N2
（1）低压电力网中，电力装置的接地电阻不宜超过4欧。
/ ^9 F4 I( c+ |; q( [7 a! ?（2）由单台容量在100千伏·安的变压器供电的低压电力网中，电力装置的接地电阻不宜大于10欧。0 C4 p; T* x) W+ P/ e; @
（3）使用同一接地装置并联运行的变压器，总容量不超过100千伏·安的低压电力网中，电力装置的接地电阻不宜超过10欧。
+ f' Y8 l/ r% ?) T5 l（4）在土壤电阻率高的地区，要达到以上接地电阻值有困难时，低压电力设备的接地电阻允许提高到30欧。, }6 q0 Z/ V' `- J, \, b# d
二、接零保护的概念/ V! d# J) Y; E1 x9 _1 }( ]. \
为了防止电气设备因绝缘损坏而使人身遭受触电危险，将电气设备的金属外壳与供电变压器的中性点相连接者称为接零保护。在中性点非直接接地的低压电力网中，电力装置应采用低压接零保护。在中性点非直接接地的低压电力网中，电力装置应采用低压接地保护。由同一台发电机、同一台变压器或同一段母线供电的低压电力网中，不宜同时采用接地保护与接零保护。8 ^7 s, p6 c' J2 z  G0 \
三、接地和接零相比较+ ?% @8 Q' J0 c; C- {6 _7 [
保护接地和保护接零是维护人身安全的两种技术措施，其不同处是：
4 G) X% @8 X7 u! B其一，保护原理不同。低压系统保护接地的基本原理是限制漏电设备对地电压，使其不超过某一安全范围；高压系统的保护接地，除限制对地电压外，在某些情况下，还有促成系统中保护装置动作的作用。保护接零的主要作用是借接零线路使设备潜心电形成单相短路，促使线路上保护装置迅速动作。
* r0 F# p3 V- v# X其二，适用范围不同。保护接地适用于一般的低压不接地电网及采取其它安全措施的低压接地电网；保护接地也能用于高压不接地电网。不接地电网不必采用保护接零。
9 x8 Y4 H" ^, B! `+ O8 f其三，线路结构不同。保护接地系统除相线外，只有保护地线。保护接零系统除相线外，必须有零线；必要时，保护零线要与工作零线分开；其重要的装置也应有地线。

无功补偿的原理 + S  Z, M% `; N! ?7 ?5 f
    电网输出的功率包括两部分;一是有功功率;二是无功功率.直接消耗电能,把电能转变为机械能,热能,化学能或声能,利用这些能作功,这部分功率称为有功功率;不消耗电能;只是把电能转换为另一种形式的能,这种能作为电气设备能够作功的必备条件,并且,这种能是在电网中与电能进行周期性转换,这部分功率称为无功功率,如电磁元件建立磁场占用的电能,电容器建立电场所占的电能.电流在电感元件中作功时,电流超前于电压90℃.而电流在电容元件中作功时,电流滞后电压90℃.在同一电路中,电感电流与电容电流方向相反,互差180℃.如果在电磁元件电路中有比例地安装电容元件,使两者的电流相互抵消,使电流的矢量与电压矢量之间的夹角缩小,从而提高电能作功的能力,这就是无功补偿的道理. ! p$ S' `* C* `- W5 N, S4 h" y5 ^3 l7 q
2.无功补偿的意义   l" M" P, u1 Z) a6 f- d

: B6 J+ r& }: ~' G* i' T7 \- A    (1)补偿无功功率,可以增加电网中有功功率的比例常数
8 P9 p; G6 z/ K1 Y- X;    (2)减少发,供电设备的设计容量,减少投资,例如当功率因数cosΦ=0.8增加到cos4=0.95时,装1Kvar电容器可节省设备容量0.52KW;反之,增加0.52KW.对原有设备而言,相当于增大了发,供电设备容量.因此,对新建,改建工程.应充分考虑无功补偿,便可以减少设计容量,从而减少投资.   H5 x: D/ C/ B, B, U- t$ E
    0 G3 H: y6 a. f; P(3)降低线损,由公式△P%=(1-cosΦ/cosΦ)X100%得出其中cosΦ为补偿后的功率因数,cosΦ为补偿前的功率因数则* U) y' i7 R; }1 G.cosΦ>cosΦ,所以提高功率因数后,线损率也下降了.减少设计容量,减少投资,增加电网中有功功率的输送比例,以及降低线损都直接决定和影响着供电企业的经济效益.所以,功率因数是考核经济效益的重要指标,规划、实施无功补偿势在必行.
7 E5 e$ E! K: i) X; 3.无功补偿的原则 9 V*
. j: v, O: ?! f5 Y& |    提高用电单位的自然功率因数,无功补偿分为集中补偿,分散补偿和随机随器补偿,应该遵循：全面规划,合理布局,分级补偿,就地平衡；集中补偿与分散补偿相结合,以分散补偿主;高压补偿与低压补偿相结合,以低压补偿为主；调压与降损相结合，以降损为主的原则.
2 h6 ^5 f" L:4.无功补偿装置的组合元件 4 v. c9 C0 j. Q5 O& {
" ~, ~- y* G+ c（1）低压无功补偿设备的组合元件
( n3 ^4 F- \$ f, A' l& _8 I( V% [# c) V ①无功功率自动补偿控制器 ; b4 T; A9 p! F6 \
$ K根据电网无功功率是否达到无功设定值来控制电力电容器的投入和切除,并且有过,欠电压保护功能 " n* v$ N  g. ]% B) [: A0 g
3 W/ \  [9 ②无触点可控硅模块或智能复合开关
7 z5 G& z) J9 x6 H'③电容器(内带放电电阻) 2 W; Q! R) Z$ _
④熔断器
8 W* ]8 I) ^' P* ~1 g, T) f, t) I⑤电流互感器 9 v  R& S3 L+ P# N
. W. L9 F⑥避雷器
' L# M3 B2 G; G$ y) l% o⑦开关 + J; c0 x% N1 U- E; Q+ v% Y  ?/ T
: D! c& W1 W0 F2 m⑧电抗器(对无触点开关起到过电流保护作用;对防止电容器过电流也起到抑制作用) ! ~6 I; I5 E% S* y
5 h7 l! Y  另外,还装配监视用的电压表,电流表,功率因数表和信号指示灯等.

绝缘导线载流量估算, 铝芯绝缘导线载流量与截面的倍数关系是
) v2 T$ `; M, z+ \5 _, `9,  8 ,  7,  6 ,  5 ,  4 ,  3.5 ,  3,  2.5。从1 mm2线径规格开始的安全载流量为 9,14 ,23 ,32, 42, 60 ,90 ,100, 123, 150, 210 ,238, 300（A）, s& A4 {0 P( ^4 |& F! V! Q
　　二点五下乘以九,往上减一顺号走。; y/ d/ @; H( F$ y! f1 K  M
　　三十五乘三点五,双双成组减点五。
# O9 P( V# w, R& r; X　　条件有变加折算,高温九折铜升级。6 `" g+ P: p  E2 ~5 H
　　穿管根数二三四,八七六折满载流。
9 ?1 Q" h3 N% s　　本口诀对各种绝缘线(橡皮和塑料绝缘线)的载流量(安全电流)不是直接指出,而是＂截面乘上一定的倍数＂来表示,通过心算而得。倍数随截面的增大而减小。4 ~4 p- \& P! n5 s: J" P
　　＂二点五下乘以九,往上减一顺号走＂说的是2.5mm2及以下的各种截面铝芯绝缘线,其载流量约为截面数的9倍。如+ p& Q# H3 p/ A5 c7 t1 C
2．5mm2导线,载流量为2．5×9＝22．5(A)。从4mm2及以上导线的载流量和截面数的倍数关系是顺着线号往上排,倍数逐次减l,即4×8、6×7、10×6、16×5、25×4。6 [! C/ B9 w6 c+ _+ J
　　＂三十五乘三点五,双双成组减点五＂,说的是35mm2的导线载流量为截面数的3．5倍,即35×3．5＝122．5(A)。
# J6 c5 m4 _2 C; p" U& P从50mm'';及以上的导线,其载流量与截面数之间的倍数关系变为两个线号成一组,倍数依次减0．5。即50、70mm2导线的载流量为截面数的3倍,95、120mm2导线载流量是其截面积数的2．5倍,依次类推。
) c1 {& H( X, q3 X0 L! a1 w( t　　＂条件有变加折算,高温九折铜升级＂。上述口诀是铝芯绝缘线、明敷在环境温度25℃条件下而定的。若铝芯绝缘线明敷在环境温度长期高于25℃的地区,导线载流量可按上述口诀计算方法算出,然后再打九折即可;当使用的不是铝线而是铜芯绝缘线,它的载流量要比同规格铝线略大一些,可按上述口诀方法算出比铝线加大一个线号的载流量。如16mm铜线的载流量,可按25mm2铝线计算。