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关于安徽保护接地导体（PE导体）截面积选择
发布时间：2025-11-21 来源：合肥志准电气 浏览次数：36保护接地导体选择是电气设计过程必不可少的环节，电流表在本文从PE导体截面积选择的原则、PE导体截面积热应力要求、固定连接PE导体截面积要求等七个方面完整介绍保护接地导体(PE导体)截面积选择。
1、保护接地导体(PE导体)截面积选择的原则
①PE导体截面积应能满足配电系统故障(接地故障)防护关于自动切断电源的条件，在合肥志准电气其他文章已做了详细论述。
②能承受保护电器切断时间内的预期故障电流引起的机械应力和热应力。热应力将在第2条中提出具体规定，对于硬母线应校验机械应力。
③应使PE导体在运行中不断线：由于涉及故障时人身财产安全，且PE导体断线不为使用者、维护者所知晓，为此限定其最小截而积值和连接可靠性是必要的。
2、PE导体的截面积按热应力要求应符合以下条件之一
①当切断故障时间不超过5s时，PE导体截面积应符合公式的要求，公式中：SPE为PE导体的截面积，mm2；Id为通过保护电器的预期故障电流(交流方均根值)，A；t为保护电器自动切断故障电流的动作时间，s；K为由PE导体、相导体的材质和绝缘材料的初始及最终温度决定的系数。
注意：公式和公式在电线、电缆的热稳定(热应力)的机理是相同的，但参数有所差异：公式是校验相导体截面积S，而公式是校验 PE导体截面积SPE；公式是适用于短路电流(I)，但也用于接地故障；公式的K值的初始温度是按在工作状态下的温度(见表1)，而公式则应根据PE导体是否在电缆内或在同一外护物内而定。
表1 导体的K值
当切断故障时间t＜0.1s时，应符合公式的要求，公式中：t为保护电器的允通能量值，A2s。
②PE导体截面积SPE可按相导体截面积S的一定比例确定，应符合表2的规定。
表2 按相导体截面积S的一定比例确定PE导体最小截面积SPE
注：当PE导体和相导体材质不同时，K1为相导数的系数，K2为PE导体的系数。
3、TT系统由于故障电流较小，PE导体截面积(SPE)不必超过：铜25mm2，铝35mm2。
4、为了降低断线的危险，PE导体不与相导体处于同一电缆内或同一外护物内时，其截面积SPE不应小于：
①有机械损伤防护(如在导管内、线槽内)：铜2.5mm2，铝16mm2；
②无机械损伤防护：铜4mm2，铝16mm2。
5、固定连接的用电设备的PE导体，预期电流超过10mA时，其截面积应按下列条件之一确定：
①铜导体不小于10mm2，或铝导体不小于16mm2；
②当小于上述第①项截面积时，应增设第二根相同截面积的PE导体，并连接到用电设备的单独接地端子；
③铜质PE导体和铜质相导体在同一多芯电缆中，电缆中所有铜导体截面积的总和不小于10mm2；
④PE导体敷设在金属导管内，并与金属导管并接，PE导体采用铜材，截面积不小于2.5mm2。
注：应指出上述PE导体预期电流超过10mA，常常是过大的容性泄漏电流所致，也可采取措施降低这种电流；可采取具有分隔绕组的变压器缩小供电范围的措施，以限制流过PE导体的电流(非故障条件下)。
6、穿线的金属导管、电缆的金属护套层的连接线截面积。
①配电线路采用电缆，或敷设在金属导管、线槽的绝缘线，设计有专用线芯作为PE导体，和相导体共处同一电缆内，或导管、线槽内，这是最合理、最常用的做法。
这种情况下，敷线的金属导管、线槽，电缆的金属护套层(包括屏蔽层、铠装层、同心导体等)都应该连接到PE端子或连接到等电位联结端子或母排；通常按照等电位联结导体和接地导体的截面积，选用6-16mm2的铜线，这样的做法是不全面的。
②金属导管、电缆金属护套的两端与该线路两端的配电箱、开关箱的PE母排或端子相连接，实际上，金属管或护套已经同专设的PE导体并联，成为PE导体的组成部分；发生接地故障时，必将分流一部分甚至于大部分故障电流；显然，金属导管或金属护套同PE母排或端子的连接线，应按该回路PE导体要求选择截面积。
7、PE导体截面积选择方法的合理性分析。
①在本文第2条PE导体截面积选择的两种方法，是国家标准和IEC标准规定的。显然，按公式计算是科学的、合理的，符合规定时间内切断故障电流的热稳定要求；但是计算量大，费时费事，实际工程设计中都是按第二种方法，即查表1选择。查表法十分简单但不够严谨，明显不太合理，因为PE导体截面积和相导体截面积并不是这样一种简单固定的比例关系。
②我国电气专家任元会经历几年研究，论证了按表1查得的PE导体截面积偏大，甚至太大，造成大量导体材料和电线、电缆的浪费；电气研究了一套方法，按公式和式公式进行科学计算，编制出几张表格，方便设计师使用，文章《电气专家任元会谈PE导体截面积选择的创新》专题论证这种创新方法和结果。
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