建筑电气与智能化考研科目，建筑电气与智能化考研科目有哪些
1、前言
GB 55024-2022《建筑电气与智能化通用规范》7.2.11 变电所接地装置的接触电压和跨步电压不应超过允许值。设计师对这条的理解和执行存在较多困惑。以下以常见的低压TN和TT系统试做讨论。
2、条文解释
GB 55024-2022 7.2.11 对应的条文解释做以下说明。
对于高压供配电系统中性点为高电阻接地方式或谐振接地方式，发生单相接地故障后，未迅速切除故障时，变电所接地装置的接触电位差和跨步电位差不应超过下列数值:
对于高压供配电系统中性点为低电阻接地系统发生单相接地或同点两相接地时，变电所接地装置的接触电位差和跨步电位差不应超过下列数值:
试验证明，敷设高电阻率路面结构层或深埋接地体，以降低人体接触电压和跨步电压，并在这个结构层的下面做好均压措施，是减小跨步电压很有效的措施。
3、工频故障过电压类型
3.1 高压接地故障
配电变电所内的高压设备发生接地故障时，故障电流流经其保护接地电阻，在低压系统中将出现工频故障电压和工频应力电压。在此意义上，接地故障电压和应力电压值与接地电阻大小有直接的关系。
图1 配电变电所高压设备接地故障示意图
3.2、低压接地故障
当低压发生接地故障时，TN系统和TT系统保护采取GB/T 16895.21-2020《低压电气装置 第4-41部分：安全防护电击防护》第411部分自动切断电源的保护措施时，对接地电阻要求较低，通常可忽略接地电阻因素。
4、高压接地故障过电压对配电变电所接地电阻要求
低压系统产生的工频故障电压（Uf）和工频应力电压（U1和U2）影响，与高压侧接地方式和低压系统接地形式有关，也与高压与低压接地装置是否相连有关。
图2 配电变电所和低压装置接地及故障时过电压示意图
4.1、高压侧工作于不接地、谐振接地和高电阻接地
当配电变压器高压侧系统工作于不接地、谐振接地和高电阻接地时，接地故障电流IE通常较小, 在10kV系统一般不大于为10A。
（1）低压系统接地形式为TN系统时，且高压与低压接地装置共用，接地故障电流IE为10A时，则接地电阻值RE≤50/IE=50/10=5Ω。
（2）当低压系统接地形式为TT系统时，工频故障电压（Uf）为0。
4.2高压侧低电阻接地
当配电变压器高压侧系统接地为直接接地或经低电阻接地时，接地故障电流IE通常较大, 限值范围100A ~1000A。
（1）当低压系统接地形式为TN系统时，实际工程中多为高压与低压接地装置共用，此时，工频应力电压为相电压U0，可满足低压设备允许的工频应力电压。在确定变电所接地装置的接地电阻RE时，仅需考虑其满足接地故障电流在工频故障电压（Uf）达到允许值之前被切断的要求，参见图3。
图3 变电所内高压侧发生接地故障时允许的故障电压值
由于接地故障高压继电保护的保护电器固有动作时间为定值，例如：动作时间为0.4s，查图3曲线，允许接触电压值为310V，因此，只需要限制接地故障电流IE或接地极阻值RB。在总等电位联结作用范围外，可认为允许接触电压值与接地故障电压值相近，对于10kV系统中性点低电阻接地，接地故障电流IE限值为600A，RE≤Uf/IE=310/600=0.52Ω，RB可为0.5Ω。
（2）当低压系统接地形式为TT系统时，故障电压（Uf）为0。
5、分析和讨论
1）对于低压为TT系统，不需要考虑接触电压和跨步电压风险。
2）对于低压为TN系统，当高电阻接地，当接地电阻不大于5Ω，允许接触电压和故障电压均小于50V，满足和允许值；当低电阻接地，接地故障高压继电保护的保护电器固有动作时间为定值，按照接地电阻不大于0.5Ω，即满足允许接触电压和故障电压允许值。相对来说，式（3）和式（4）比较繁琐，处于宽泛的范围内，且未考虑的保护电器固有动作时间因素，不利于工程实际应用。
3）从式（1）~式（4）可知，跨步电压允许值比接触电压允许值更高，满足接触电压允许值即满足跨步电压允许值。
4）对于保护等电位联结范围内，通常接触电压和跨步电压均满足允许值，可以不考虑接地电阻要求。
5）低压为TN系统的独立建造的变电所RE和RB可以实现分隔，这种情况也不需要考虑接触电压和跨步电压风险。
6）工程中，TN系统按表1所列措施中任一条或其组合均可满足第7.2.11 条接触电压和跨步电压不超过允许值，保障人身安全。
表1 接触电压和故障电压防护措施
注：原表曾被卞铠生先生列入《敢问地在何方》全国接地宣讲材料内，此次增加RE和RB分隔措施。
文章来源：电气工程师合作组 EEO 微信公众号: DQGCSclub 作者：陈谦
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