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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:吳建忠
研究生(外文):Chien-ChungWu
論文名稱:兩個接地網間步間電壓及接觸電壓之模擬與分析
論文名稱(外文):The simulation and analysis of the step potential and touch potential between two grounding grids
指導教授:陳建富陳建富引用關係
指導教授(外文):Jiann-Fuh Chen
學位類別:碩士
校院名稱:國立成功大學
系所名稱:電機工程學系專班
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2012
畢業學年度:100
語文別:中文
論文頁數:74
中文關鍵詞:接觸電壓步間電壓逆閃絡
外文關鍵詞:touch potentialstep potentialback flashover
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台灣地區由於土地資源較為不足,所以在設計接地網時難免會受到限制,當設備損壞產生故障電流時,此時鄰近地網間會產生電壓差,如因地網間之距離不足夠,則此電壓差所產生如逆閃絡情形,會讓其他鄰近地網上所屬的設備發生故障或是人員因接地極間距不足遭受電擊。為降低兩接地間之電壓,本論文利用兩接地網在不同地層,採對其步間電壓與接觸電壓分析。以低壓電力系統接地網及弱電系統接地網為例,將兩接地網地層不同設計,再利用電力暫態分析軟體(Electrical Transient Analysis Program,ETAP)與CYME CYMGRD軟體進行模擬,所得到的資料可以告訴我們,使用地層高低不同佈置的地網是一可行架構,其步間電壓測試值都符合規範之內,而接觸電壓則需考量下引線之絕緣程度,此分析可以提供從業人員地網規劃設計的另一參考模式。
Design of grounding grids is limited in construction due to deficiency of land space in Taiwan. An abnormal equipment may produce the current leakage, meanwhile the differential voltage will be happened on adjacent grounding grids. If the distance between grounding grids is not enough, the differential voltage may cause the back flashover that makes other equipment connected to the adjacent grounding grid damaged or people nearby gets shock.
This study investigates the step voltage and contact voltage of two grounding grids that are located on different underground layer. It simulates the step voltage and contact voltage of grounding grids of low voltage power system and weak power system that are located on different underground layer via power system analysis software called ETAP (Electrical Transient Analysis Program) and CYME CYMGRD. The result of simulation shows the step voltage is under the limit of regulation; the contact voltage is influenced by insulation of leads. This result can be a reference for the design of grounding grids.

摘 要 I
英文摘要 II
誌 謝 III
目 錄 IV
表目錄 VII
圖目錄 VIII
第一章 緒論 1
1.1 研究背景及目的 1
1.2 現行接地網問題 2
1.3 論文章節概要 3
第二章 接觸電壓、步間電壓與地網分佈 4
2.1 接地之定義與其功能性 4
2.2 接地系統的施作方式 6
2.2.1電機技師設計方面 7
2.2.2機電工程承攬商方面 12
2.3 接觸電壓、步間電壓 18
2.3.1接觸電壓(Touch potential,Et) 20
2.3.2步間電壓(Step potential,Es) 22
第三章 地網間之佈置方式分析 25
3.1同層地接地網 25
3.2不同地層深度之接地網 26
3.3土壤電阻係數 28
第四章 軟體介紹與接地網建模 31
4.1 軟體介紹 31
4.2 接地網建模 33
4.2.1建模方式介紹 34
4.2.2兩種接地網目介紹 35
4.2.3兩接地引線選用 39
4.2.4土壤的選用 39
4.2.5測試方式 40
第五章 模擬結果與分析 41
5.1 測試數據設定 41
5.2 步間電壓與接觸電壓的選定標準 42
5.3 故障電流測試方式 43
5.4 測試過程分析 46
5.4.1 表面電壓: 46
5.4.2 接觸電壓 46
5.4.3 步間電壓 47
5.5比對驗證 50
5.5.1垂直取樣比對 50
5.5.2 水平取樣比對 50
5.6 分析其他距離的改善成果 59
5.7 測試數據整理與分析 69
第六章 結論與未來研究方向 71
6.1 結論 71
6.2 未來研究方向 72
參考資料 73

[1]顏世雄編著, 接地工程講義,驫禾文化事業有限公司,民國93年4月。
[2]中央法規標準法,屋內線路裝置規則,第7條、第29條,民國100年11月。
[3]晶發光電股份有限公司,機電基礎工程,民國97年11月。
[4]王洪澤 楊丹 王夢雲編著, 電力系統接地技術手冊,中國電力出版社,2007年7月(一版)。
[5]廖財昌編著,接地技術入門,全華科技圖書股份有限公司,民國81年12月(再版)。
[6]IEEE Standards Project Editor, IEEE Guide for Generating Station Grounding, March 2001。
[7]彭韻琪,「發電廠接地安全系統評估」,碩士論文,國立雲林科技大學電機工程系碩士班,民國九十五年七月。
[8]IEEE Standards Project Editor, IEEE Guide for Safety in AC Substation Grounding, January 2000。
[9]林南瑞,「大型科技廠接地系統之接地故障特性研究」,碩士論文,中原大學電機工程學系,民國九十二年六月。
[10]施冠亦,「變電所接地系統特性之探討」,碩士論文,崑山科技大學進修部電機工程研究所,民國九十八年一月。
[11]陳子敬,「應用深埋電極法改善屋內型變電所接地電阻之研究」,碩士論文,國立高雄應用科技大學電機系碩士班,民國九十七年一月。
[12]陳新得,「利用廢棄物物質作為降低接地電阻材料之研究」,行政院國家科學委員會專題研究計畫成果報告,民國九十六年七月。
[13]全傑科技編著 ETAP_chapter0 User Guid。
[14]全傑科技編著 ETAP_chapter42 Ground Grid Systems。
[15]中央法規標準法,屋外供電線路裝置規則,第2章11條第4款,民國77年2月。
[16]許銘恭 「以有限元素分析法作接地棒之效能分析」,碩士論文,國立成功大學電機工程學系,民國九十五年六月。

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