除10kv及10kv以下的高壓電網(wǎng)多采用不接地電網(wǎng)外,井下配電常采用低壓不接地電網(wǎng)。
1. 單相觸電的危險(xiǎn)性
如上圖所示,設(shè)電網(wǎng)各相對地絕緣阻抗對稱,且均為z,則人體承受的電壓和流過的電流為:
由上列各式不難知道,在不接地電網(wǎng)中,單相觸電的危險(xiǎn)性取決于電網(wǎng)電壓、電網(wǎng)對地絕緣電阻和人體電阻等三方面的因素。正常情況下,由于絕緣阻抗遠(yuǎn)大于人體電阻,因此人體承受的電壓較低,流過人體的電流較小,觸電的危險(xiǎn)性也相對較小。
結(jié)論:觸電的危險(xiǎn)性也相對較 小
例題:設(shè)電網(wǎng)各相對地電壓均為220v ,各相對地絕緣電阻均可視為無限大,各相對地電容均為0.55μf,人體電阻2000ω,試判斷單相觸電的危險(xiǎn)性。在給定了人體電阻的情況下判斷人體觸電的危險(xiǎn)性,必須求出流過人體的電流。將上述條件代入對應(yīng)公式可求得人體電流為:
通過這個(gè)例子的計(jì)算可以說明,不接地電網(wǎng)中單相觸電也有致命的危險(xiǎn),但與同樣電壓的接地電網(wǎng)相比,危險(xiǎn)性較小。
2. 抑制過電壓的能力
由于電網(wǎng)與大地之間沒有直接的電氣連接,在意外情況下可能產(chǎn)生很高的對地電壓。我們還是以變壓器高壓侵入低壓為例來分析不接地電網(wǎng)的安全性。
當(dāng)高壓一相與低壓中性點(diǎn)短路時(shí)(上圖a),低壓側(cè)對地電壓將大幅度升高。設(shè)該變壓器為10/0.4kv的變壓器、采用y/y-12接法,則低壓中性點(diǎn)對地電壓 uno 升高到接近5800v,由電壓矢量圖(上圖b)可知,ua略高于5800v,ub =uc 略低于5800v,這將給低壓系統(tǒng)的安全運(yùn)行造成極大的威脅。
結(jié)論:不接地電網(wǎng)抑制過電壓的能力差,因此,不接地電網(wǎng)中應(yīng)該有有效的過電壓保護(hù)措施。
3.系統(tǒng)間的影響
不接地電網(wǎng)不會(huì)在地下產(chǎn)生有害的雜散電流;外系統(tǒng)的接地故障也不會(huì)導(dǎo)致不接地電網(wǎng)的工作導(dǎo)體意外帶電。但是,地面上其它電氣系統(tǒng)的靜電感應(yīng)或電磁感應(yīng),均可能在不接地電網(wǎng)上產(chǎn)生較高的感應(yīng)過電壓。如果高壓線是兩相一地制配電線路,低壓線路安裝其下方或附近時(shí),由于來自高壓的電磁場很不平衡,在電磁感應(yīng)的作用下,不接地的低壓電網(wǎng)也將產(chǎn)生很高的電感應(yīng)過電壓。
結(jié)論:(1)不接地電網(wǎng)不會(huì)在地下產(chǎn)生有害的雜散電流。(2)外系統(tǒng)的接地故障也不會(huì)導(dǎo)致不接地電網(wǎng)的工作導(dǎo)體意外帶電。(3)不接地系統(tǒng)對地面上其它系統(tǒng)可能在不接地電網(wǎng)上產(chǎn)生較高的感應(yīng)過電壓的抑制能力是比較弱的。
4. 一相接地的危險(xiǎn)性
如圖所示,不接地電網(wǎng)一相接地時(shí),電流只能沿另兩相對地絕緣阻抗成回路,并按下式計(jì)算:
因?yàn)榻^緣阻抗 z 很大,接地電流 id 受到限制而很小。例如,當(dāng) u=220v, rd=100ω、絕緣電阻0.5mω、分布電容0.6μf時(shí),按上式展開計(jì)算,可求得id =124 ma。這時(shí),各對地電壓分別
由此可以得出以下結(jié)論:
(1) 在不接地電網(wǎng)中發(fā)生一相接地故障時(shí),三相電壓將嚴(yán)重不平衡,接地相對地電壓很低,另兩相對地電壓將升高到接近線電壓,這樣大幅度的電壓升高,不僅會(huì)增加單相觸電的危險(xiǎn)性,完全失去不接地電網(wǎng)單相觸電危險(xiǎn)性小的優(yōu)越性,而且還可能損壞電氣設(shè)備的絕緣,產(chǎn)生放電火花,增加火災(zāi)的危險(xiǎn)性。
(2) 由于故障接地電流id很小,接地故障檢測困難,這種接地故障可能潛伏下來, 成為危險(xiǎn)的隱患。 因此,在比較重要的接地電網(wǎng)中,應(yīng)當(dāng)針對一相接地故障裝設(shè)絕緣監(jiān)視裝置。