某建筑物采用TN—C—S系统供电,建筑物地下室设有与大地绝缘的防水层,PEN线进户后即分为PE线和N线,并用人工接地极将PE线重复接地,变电所系统接地R A 和建筑物重复接地R B 阻值分别为4Ω及10Ω,各段线路的电阻值如下图所示,为简化计算可忽略工频条件下的回路导体电抗和变压器电抗,请回答下列问题:
单选题 若建筑物内电气设备发生接地故障,试计算设备外壳的预期接触电压U t1 应为下列哪项数值?( )
【正确答案】 A
【答案解析】解析:短路分析:发生故障后,相保回路电流由相线L(0.1Ω)流经建筑物内PE线(0.06Ω),再流经PEN线(0.04Ω)与大地的并联回路(10+4)Ω返回至变压器中性点,全回路电阻R和电流I d 为 R=0.1+0.06+(0.04/14)≈0.2(Ω),I s =220/0.2=1100(A) U t1 =I d R PE +I d.E R A =1100×0.06+1100×
单选题 若在该建筑物不作重复接地而改为总等电位联结(如下图所示),各线段的电阻值如图所示,试计算作总等电位联结后设备A处发生接地故障时的预期接触电压值U t2 应为下列哪项数值?( )
【正确答案】 C
【答案解析】解析:依据《工业与民用配电设计手册》(第三版)作总等电位联结内容;短路分析:发生故障后,相保回路电流由相线L(0.1Ω)流经建筑物内PE线(0.06Ω),再流经PEN线(0.04Ω)返回至变压器中性点,全回路电阻R和电流I d 为 R=0.1+0.06+(0.04/14)≈0.2(Ω),I d =220/0.2=1100(A) 接触电压U t2 为碰壳点与MEB之间的电位差: U t2 =I d R PE =1100×0.06=66(V) 所以答案选C。
单选题 若建筑物引出线路给户外电气设备B供电(如下图所示),当设备A发生接地故障时,不仅在设备A处出现预期接触电压U t2 ,在设备B处也出现预期接触电压U t3 ,试计算U t3 值为下列哪项数值?( )
【正确答案】 A
【答案解析】解析:短路分析:发生故障后,相保回路电流由相线L(0.1Ω)流经建筑物内PE线(0.06Ω),再流经PEN线(0.04Ω)返回至变压器中性点,全回路电阻R和电流I d 为 R=0.1+0.06+0.04=0.2(Ω),I d =220/0.2=1100(A) A设备的接触电压U t2 为碰壳点与MEB之间的电位差;B设备的接触电压U t3 为碰壳点与大地之间的电位差,由于变压器中性点直接接地,大地与变压器中性点等电位,因此B设备外壳接触电压U t3 为 U t3 =I d (R PE +R PEN )=100×(0.06+0.04)=110(V) 所以答案选A。
单选题 在上题的条件下,当设备A发生接地故障时,下列哪一种措施无法防止在设备B处发生电击事故?( )
【正确答案】 A
【答案解析】解析:B设备配电线路上安装RCD只能对B设备配电线路进行单相接地故障保护,而不能对A设备配电线路单相接地故障进行保护,即A设备发生单相接地故障时,RCD不能动作,A设备外壳电位升高,由于A设备与B设备外壳相连,导致B设备外壳电位升高,而在B设备处发生电击事故。所以答案选A。
单选题 为提高电气安全水平,将上述TN—C—S系统改为TN—S系统(如下图所示),即从变电所起就将PE线与N线分开,请判断接地系统改变后,当设备A发生接地故障时,设备A和B处的预期接触电压的变化为下列哪一种情况。( )
【正确答案】 D
【答案解析】解析:短路分析:发生故障后,相保回路电流由相线L(0.1Ω)流经建筑物内PE线1段(0.06Ω),再流经PE线2段(0.04Ω)返回至变压器中性点,全回路电阻R和电流I d 为 R=0.1+0.06+0.04=0.2(Ω),I d =220/0.2=1100(A) A设备的接触电压U t4 为碰壳点与MEB之间的电位差:U t4 =I d R PE =1100×0.06=66(V)。 B设备的接触电压U t5 为碰壳点与大地之间的电位差,由于变压器中性点直接接地,大地与变压器中性点等电位,因此B设备外壳接触电压U t5 为:U t5 =I d (R PE1 +R PE2 )=1100×(0.06+0.04)=110(V)。 所以答案选D。