保護(hù)接地線計(jì)算

1、保護(hù)接地線計(jì)算一、 觸電情況模擬防觸電是軌道客車電氣安全方面的重中之重，涉及到人員的生命安全。目前軌道客車的電氣設(shè)備均通過接地線可靠接地，當(dāng)發(fā)生短路時(shí)，電氣設(shè)備殼體帶電，通過接地線接地，從而保證在維修人員操作該設(shè)備時(shí)，流經(jīng)人體的電流小于人體能承受的電流。這就要求接地線的電阻必須滿足一定要求，而接地線的電阻是以長度和線徑來表示的，因而有必要系統(tǒng)的計(jì)算一下電氣設(shè)備安全接地線的長度與線徑。安全接地線電阻計(jì)算需要有以下幾個(gè)前提：1、 模擬計(jì)算前提1車輛絕大多數(shù)線纜的前級均有保護(hù)裝置，例如高速斷路器、微型斷路器等設(shè)備，且牽引逆變器與輔助逆變器等設(shè)備內(nèi)部也設(shè)置了過流保護(hù)。當(dāng)發(fā)生線纜接地時(shí)，電流迅速上升，當(dāng)

2、上升到斷路器脫扣曲線的最高點(diǎn)時(shí)或高速斷路器的最大分?jǐn)帱c(diǎn)時(shí)產(chǎn)生最大的接地電流，如果維修人員此時(shí)觸碰漏電的箱體，受傷的可能性最嚴(yán)重。因此做低壓與高壓的兩個(gè)假設(shè)：1） 假設(shè)低壓線電源和控制線管/線槽中線徑最大的電纜為6mm2，額定電流16A，斷路器脫扣曲線為D曲線,脫扣電流為額定電流的14倍，則短路電流16*14=224A2） 以賽雪龍的一款高速斷路器為例，假設(shè)高速斷路器的最大分?jǐn)嗄芰?.2KA。 2、 模擬計(jì)算前提2人體可通過的電流值：（IEC61479）a. 交流：1s，25mAb. 直流：1s，15mA人體觸電模型中，電流路徑及電阻可表示為：（EN50122） 人體電阻的計(jì)算模型： 通?？烧J(rèn)

3、為人體電阻等于2200歐姆。3、 接地線電阻本次計(jì)算選取蘇州木原公司的銅接地線，型號YTZ系列 具體參數(shù)如下：4、 詳細(xì)計(jì)算根據(jù)基爾霍夫電流定律：I2 = It(R1/(R1+R2)其中： I2 通過人體的電流 15mAR2 人體的電阻 2200R1 接地線電阻 It 取兩個(gè)值 224A/3.5KA4.1、 R1= It R2/( It - I2) =0.015*2200/(224-0.015) =33/224 =0.147l 1.5mm2導(dǎo)線電阻12.8/KM=12.8*10-3 /M根據(jù)JB/T2436.1導(dǎo)線兩端接觸電阻不大于導(dǎo)線電阻，取其值等于導(dǎo)線電阻。因此此時(shí)電阻為2*12.8*10

4、-3 /M=25.6*10-3 /M導(dǎo)線長度L=147*10-3 / 25.6*10-3/M =5.7Ml 6mm2導(dǎo)線電阻3.35/KM=3.35*10-3 /M根據(jù)JB/T2436.1導(dǎo)線兩端接觸電阻不大于導(dǎo)線電阻，取其值等于導(dǎo)線電阻。因此此時(shí)電阻為2*3.35*10-3 /M=6.7*10-3 /M導(dǎo)線長度L=147*10-3 /6.7*10-3/M =22Ml 25mm2接地線電阻0.736/KM=0.736*10-3 /M根據(jù)JB/T2436.1導(dǎo)線兩端接觸電阻不大于導(dǎo)線電阻，取其值等于導(dǎo)線電阻。因此此時(shí)電阻為2*0.736*10-3 /M=1.472*10-3 /M導(dǎo)線長度L=14

5、7*10-3 / 1.472*10-3/M =100M大于25mm2導(dǎo)線的電阻逐級減小，此處無需計(jì)算附件2中的接地線長度均小于以上的計(jì)算結(jié)果。4.2、 R1= It R2/( It - I2) =0.015*2200/(3200-0.015) =33/3200 =0.01l 1.5mm2導(dǎo)線電阻12.8/KM=12.8*10-3 /M根據(jù)JB/T2436.1導(dǎo)線兩端接觸電阻不大于導(dǎo)線電阻，取其值等于導(dǎo)線電阻。因此此時(shí)電阻為2*12.8*10-3 /M=25.6*10-3 /M導(dǎo)線長度L=10*10-3 / 25.6*10-3/M =0.39Ml 6mm2導(dǎo)線電阻3.35/KM=3.35*10-

6、3 /M根據(jù)JB/T2436.1導(dǎo)線兩端接觸電阻不大于導(dǎo)線電阻，取其值等于導(dǎo)線電阻。因此此時(shí)電阻為2*3.35*10-3 /M=6.7*10-3 /M導(dǎo)線長度L=10*10-3 /6.7*10-3/M =1.5Ml 25mm2導(dǎo)線電阻0.736/KM=0.736*10-3 /M根據(jù)JB/T2436.1導(dǎo)線兩端接觸電阻不大于導(dǎo)線電阻，取其值等于導(dǎo)線電阻。因此此時(shí)電阻為2*0.736*10-3 /M=1.472*10-3 /M導(dǎo)線長度L=10*10-3 / 1.472*10-3/M =6.8M大于25mm2導(dǎo)線的電阻逐級減小，此處無需計(jì)算。附件2中的接地線長度均小于以上的計(jì)算結(jié)果。4.3、綜上所述

7、，接地線選擇暫時(shí)的結(jié)論如下：1） 對于典型的低壓電源線，考慮到電纜強(qiáng)度、折彎，同時(shí)留夠安全余量，選擇2.5mm2、4mm2、6mm2接地線，長度盡可能小于300mm，最長不超過1m，可以滿足人體防觸電要求。2） 對于典型的高壓電源線，考慮到電纜強(qiáng)度、折彎，同時(shí)留夠安全余量，選擇16mm2、25mm2、35mm2接地線，長度盡可能小于300mm，最長不超過1m，可以滿足人體防觸電要求。5、 其他情況根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)DIN VDE 0100-540載流導(dǎo)體橫截面積 S (mm2)保護(hù)導(dǎo)體最小橫截面積 Sp(mm2)S16S16<S<=3516S>35S/2該標(biāo)準(zhǔn)從安全角度考慮，確保發(fā)生短路時(shí)，殼體接地線能夠承受短時(shí)的大電流，不發(fā)生燒損事故，