常见问题问与答(七十六)——电击防护(二)
问:电击防护的本质是什么?
答:电击防护的本质是单相接地故障保护。当相线因绝缘损坏而触碰金属外壳时,由于故障电流较小,不能使回路的保护电器(断路器或熔断器)动作,导致设备外壳带电。
问:相线碰壳故障,设备外壳电压有多高?
答:下面用I类单相用电设备为例进行分析、说明。因为这类设备应用最为普及,具有代表性。
相线发生碰金属外壳故障的等效电路如图1所示,近似于220V电压加到了相线和保护接地导体(PE)上。对于终端回路来讲,16mm2及以下截面的铜芯导线,相线和PE线截面积相同。因此,相线碰壳故障导致金属外壳上带有约110V电压,这么高的电压对于人来讲是危险的,远超50V的安全电压限值!
图1相线发生碰外壳故障的等效电路
由于PE线与相线同管敷设,或采用包含PE的多芯电缆,线路电阻远大于其电抗。因此,图中故障回路线路阻抗近似于其电阻。
问:电击防护有灵敏度要求吗?
答:标准没有规定电击防护的灵敏度,但规定了最长断电时间,当满足最长断电时间的要求即可保证人身安全。IEC60364-4-41 Edition 5.12017-03,“Low-voltageelectrical installations –Part 4-41: Protection for safety – Protection againstelectric shock”(中文版正在报批阶段)规定,额定电流不超过63A的插座回路及额定电流不超过32A固定连接用电设备的终端回路,切断电源的最长时间如表1所示。
表1 最长的切断时间(s)
系统 |
50 V<Uo≤120 V |
120V<Uo≤230 V |
230V<Uo≤400 V |
Uo>400 V |
||||
交流 |
直流 |
交流 |
直流 |
交流 |
直流 |
交流 |
直流 |
|
TN |
0.8 |
见注1 |
0.4 |
5 |
0.2 |
0.4 |
0.1 |
0.1 |
TT |
0.3 |
见注1 |
0.2 |
0.4 |
0.07 |
0.2 |
0.04 |
0.1 |
注:1 切断电源可能是电击防护之外的原因;
2 当TT 系统采用过电流保护电器切断电源,且其保护等电位联结连接到电气装置的所有外界可导电部分时,该TT系统可以采用表中TN 系统最长的切断电源时间。
3 Uo :交流或直流线对地的标称电压。
(未完待续!)
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