低壓配電系統(tǒng)工作零線裝設開關與用電安全.doc

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行業(yè)資料：________ 低壓配電系統(tǒng)工作零線裝設開關與用電安全 單位：______________________ 部門：______________________ 日期：______年_____月_____日 第 1 頁 共 9 頁 低壓配電系統(tǒng)工作零線裝設開關與用電安全 長期以來我國低壓配電系統(tǒng)接地保護型式基本上采用接地、零重復接地的保護系統(tǒng)，這是一套保守的安全體系。改革開放以來，隨著對外技術交流的增多，引進了不少國外設備，也帶來標準上與國際接軌的必要。近些年頒布實施的《民用建筑電氣設計規(guī)范》(JGJ/T16-92)、《低壓配電設計規(guī)范》(GB50054-95)等規(guī)范和標準，無一不是盡量引用國際電工學會的IEC標準。在低壓配電系統(tǒng)接地上也規(guī)定了三種型式：TN、TT、IT。這幾種接地型式和殘余電流保護都涉及到中性線是否裝設開關問題。 1、TN系統(tǒng)中，N線上出現(xiàn)電流已非偶然，無論是三相運行的負荷不平衡，還是電路中擁有的整流及大型可控硅元件，都會使中性線有電流流過，并有可能大大超過單相運行的正常值。長此以往中性線過載，將會造成發(fā)熱而燒斷，引起負載端的中性點電位偏移，而損壞家用電器。在事故情況下，還會危及人身安全。這種現(xiàn)象隨家用電器的大量增加而加劇，因此安裝四極(二極)開關，讓中性線與相線一道切斷，起到保護作用尤其重要。 但是開關作為功能控制器，并不是任何場合都可以切斷中性線的，要根據(jù)不同的接地保護型式來確定，現(xiàn)分析如下： 1.1TN系統(tǒng) TN-C系統(tǒng)在各類工業(yè)與民用建筑中大量采用，《低壓配電設計規(guī)范》明確規(guī)定：“在TN-C系統(tǒng)中，嚴禁斷開PEN線，不得裝設斷開PEN線的任何電器?！币虼?，TN-C系統(tǒng)不應裝設四極開關。 TN-S系統(tǒng)中，標準、規(guī)范均未強調(diào)中性線嚴禁裝設開關，這時PE線和N線是分開設置的。此時裝設四極開關，符合“嚴禁有開關電器接入保護線”的要求，而PE線又保護著設備的外露導電部分與系統(tǒng)中性接地點相連，滿足間接電擊保護的要求。保證電源轉(zhuǎn)換的功能性開關無論是單電源還是雙電源配電系統(tǒng)，在低壓總開關處裝設四極開關，可以避免電源轉(zhuǎn)換開關在切換操作時，不同系統(tǒng)中中性線上的電位漂移，使電流走向不致變動或分流，不造成諸如剩余電流保護裝置的誤動作，而影響正常運行。也滿足了規(guī)范對整個系統(tǒng)在維護、測試和檢修時隔離要求。這些對安全供電都是有利的。 1.2TT系統(tǒng) 該系統(tǒng)的設備外露導電部分已對地進行了直接連接，此時裝設四極開關不致切斷外殼與PEN線的連接，對三相不平衡電路是有利的。1.3IT系統(tǒng) 《低壓配電設計規(guī)范》第4.4.16條：“IT系統(tǒng)不宜引出N線”。IEC標準也“強烈建議IT系統(tǒng)不應配出中性線。”因為某種原因中性線接地后，IT系統(tǒng)則變成TT系統(tǒng)，倆種系統(tǒng)的配電與保護是各不相同的，一旦變動，則原有的保護措施難保可靠。所以，一般IT系統(tǒng)是不引出中性線的?？墒悄承㊣T系統(tǒng)中又免不了有單相負荷與照明，因此國內(nèi)外IT系統(tǒng)中配出中性線的情況還是有的，但要經(jīng)過特殊處理。 總之，在IT系統(tǒng)當相線因故障切除，中性也切斷才是更可靠的，可避免中性線接地而變成TT系統(tǒng)。對于有中性線配出的IT系統(tǒng)，從安全角度出發(fā)，也宜裝設四極開關。 2.漏電保護器中使用四極開關 IEC標準第532.2.1條："剩余電流保護裝置必須保證回路中的一切帶電導線斷開"。另外，我們從漏電保護器的接線要求中不難看出，無論是TN還是TT系統(tǒng)，凡是帶電載流導體必須全部通過零序電流互感器的鐵芯，這是為了檢測泄漏電流，達到保護動作的目的。因此，它的開關就涉及中性線。既或是對于三相平衡負荷，由于系統(tǒng)存在漂移電流，此電流雖小，但往往足以使保護裝置誤動作。所以，對于具有漏電保護裝置的回路應裝設四極(二極)開關。 3.其他 3.1無論是IEC標準，還是國家相關專業(yè)規(guī)范，都明確規(guī)定當相線與中性線的截面相等時，中性線可不設斷電裝置。規(guī)范規(guī)定：16mm2及以下相線與中性線的截面皆應采用等截面，而這個范圍導線所帶負荷大多是末端負荷，它在配電系統(tǒng)中所用開關中占比例很大，因而中性線上可不裝設開關的范圍很廣。 3.2從電擊危險可能產(chǎn)生的后果來看，某些特殊場所(如浴池、游泳池、洗衣機房等潮濕場所)還是裝設四極開關為好。 近些年隨標準、規(guī)程規(guī)范與國際接軌的步伐加快，一些適應新要求的產(chǎn)品不斷被開發(fā)生產(chǎn)出來，四極開關、四極斷路器、接觸器已有不少國內(nèi)外廠家生產(chǎn)出來，并得到廣泛采用，對于用電安全能起到相當?shù)拇龠M作用。 第 4 頁 共 9 頁 低壓配電系統(tǒng)的接地安全基礎知識 什么是工作接地、保護接地和保護接零? 為滿足電氣裝置和系統(tǒng)的工作特性和安全防護的要求，而將電氣裝置和系統(tǒng)的任何部分與土壤間做良好的電氣連接，稱為接地。接地按用途不同有工作接地和保護接地之分。 (1)工作接地。根據(jù)電力系統(tǒng)運行工作的需要而進行的接地(如系統(tǒng)中變壓器中性點的接地)，稱為工作接地。(2)保護接地。將電氣裝置的金屬外殼和架構(在正常情況下不帶電的金屬部分)與接地體之間作良好的金屬連接，因為他對間接觸點有防護作用，故稱作保護接地。如TT系統(tǒng)和IT系統(tǒng)。 (3)保護接零。為對間接觸點進行防護，將電氣裝置的外殼和架構與電力系統(tǒng)的接地點(如接地中性點)直接進行電氣連接，稱作保護接零。如TN系統(tǒng)。 低壓配電網(wǎng)是怎樣實現(xiàn)絕緣監(jiān)視的? 用三只電壓表分別接在線路三相和接地裝置之間。電壓表的要求如下：①三只電壓表的規(guī)格相同；②電壓表量程選擇適當；③選用高內(nèi)阻的電壓表。配電網(wǎng)對地絕緣正常時，三相平衡，三只電壓表讀數(shù)均為相電壓。當配電網(wǎng)單相接地時，接地相電壓表讀數(shù)降低，另兩相電壓表讀數(shù)顯著升高。如果不是接地，只是絕緣劣化時，三只電壓表的讀數(shù)會出現(xiàn)不同，提醒巡檢人員的注意。 不接地配電網(wǎng)是怎樣實現(xiàn)過電壓防護的? 不接地配電網(wǎng)，由于配電網(wǎng)與大地之間沒有直接的電氣連接，在意外情況下可能會使整個低壓系統(tǒng)產(chǎn)生很高的過電壓，將給低壓系統(tǒng)的安全運行造成極大的威脅。 為了減輕過電壓的危險，在不接地低壓配電網(wǎng)中，應當如圖3—2所示的那樣，把低壓配電網(wǎng)的中性點或者一相經(jīng)擊穿保險器接地。正常情況下，擊穿保險器處于絕緣狀態(tài)，配電網(wǎng)仍為不接地系統(tǒng)；故障時，保險器擊穿，配電網(wǎng)變成接地系統(tǒng)，只要RE≤4Ω，就能控制低壓各相電壓的過分升高，也可能引起高壓系統(tǒng)的過流裝置動作，切斷電源。兩只相同的內(nèi)阻電壓表是用來監(jiān)視擊穿保險器的絕緣狀態(tài)的。 為什么要采取保護接地和保護接零措施? 在電力系統(tǒng)中，由于電氣裝置絕緣老化、磨損或被過電壓擊穿等原因，都會使原來不帶電的部分(如金屬底座、金屬外殼、金屬框架等)帶電，或者使原來帶低壓電的部分帶上高壓電，這些意外的不正常帶電將會引起電氣設備損壞和人身觸電傷亡事故。為了避免這類事故的發(fā)生，通常采取保護接地和保護接零的防護措施。 保護接零的作用及應用范圍是什么? 由于保護接地具有一定的局限性，所以我們常采用保護接零。即將電氣設備正常情況下不帶電的金屬部分用金屬導體與系統(tǒng)中的零線連接起來，當設備絕緣損壞碰殼時，就形成單相金屬性短路，短路電流流經(jīng)相線—零線回路，而不經(jīng)過電源中性點接地裝置，從而產(chǎn)生足夠大的短路電流，使過流保護裝置迅速動作，切斷漏電設備的電源，以保障人身安全。其保安效果比保護接地好。 保護接零適用于電源中性點直接接地的三相四線制低壓系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中，凡由于絕緣損壞或其他原因而叫能呈現(xiàn)危險電壓的金屬部分，除另有規(guī)定外都應接零。應接零和不必接零的設備或部位與保護接地相同。凡是由單獨配電變壓器供電的廠礦企業(yè)，應采用保護接零方式。 對保護零線有哪些要求? (1)保護零線應單獨敷設，并在首、末端和中間處作不少于三處的重復接地，每處重復接地電阻值不大于10Ω； (2)保護零線僅作保護接零之用，不得與工作零線混用； (3)保護零線上不得裝設控制開關和熔斷器； (4)保護零線應為具有綠／黃雙色標志的絕緣線； (5)保護零線截面應不小于工作零線截面。架空敷設時，采用絕緣銅線，截面積應不小于10mm2，采用絕緣鋁線時，截面積應不小于16mm2；電氣設備的保護接零線應為截面積不小于2．5mm2的多股絕緣銅線。 中性點不接地工作制(IT系統(tǒng))的優(yōu)缺點有哪些? 在中性點不接地工作制中，系統(tǒng)的中性點與地絕緣，其優(yōu)點是當發(fā)生單相接地時，還能照常運行。不接地系統(tǒng)事實上是電容接地，尤其當線路比較長時，由于電容電流較大就失去了這個優(yōu)點。而當線路太短時，接地事故電流又不能使繼電器選擇性動作，容易造成檢查和隔離事故線路的困難，對于維護及運行都不方便。同時，當發(fā)生單相短路時過電壓有可能達到相電壓的3倍，因此，變壓器等電氣設備的絕緣水平都要根據(jù)這個情況來考慮，投資費用高，同時對于系統(tǒng)的穩(wěn)定性也有影響。 在IT系統(tǒng)中，只能用保護接地來進行安全保護，IT系統(tǒng)包括交流不接地電網(wǎng)和直流不接地電網(wǎng)，也包括低壓不接地電網(wǎng)和高壓不接地電網(wǎng)等。在這類電網(wǎng)中，凡是由于絕緣破壞或其他原因而可能出現(xiàn)危險電壓的金屬部分，除另有規(guī)定者外，均應實行保護接地。 什么叫重復接地? 運行經(jīng)驗表明，在接零系統(tǒng)中，零線僅在電源處接地是不夠安全的。為此，零線還需要在低壓架空線路的干線和分支線的終端進行接地；在電纜或架空線路引人車間或大型建筑物處，也要進行接地(距接地點不超過50m者除外)；或在屋內(nèi)將零線與配電屏、控制屏的接地裝置相連接，這種接地叫做重復接地。 什么是工作接地? 工作接地就是將變壓器的中性點接地。其主要作用是系統(tǒng)電位的穩(wěn)定性，即減輕低壓系統(tǒng)由于一相接地，高低壓短接等原因所產(chǎn)生過電壓的危險性，并能防止絕緣擊穿。其次，由于接地配電網(wǎng)中單相接地故障電流可達到數(shù)安乃至幾十安，故障比較容易被檢測，故障點也比較容易確定。 當配電網(wǎng)一相故障接地時，如果沒有工作接地，另兩相對地電壓將上升到線電壓。中性線及所有接中性線的電氣設備外露導電部分都成了十分危險的帶電體；同時，未接地的兩相負載承受的電壓升高，單相觸電的危險性大大增加。而且，由于接地電流不大，這種危險性可能持續(xù)下去。因此，這種配電網(wǎng)是不能采用的。199．工作接地電阻值應為多大? 工作接地電阻Rn。不能太大。我國規(guī)范規(guī)定，一般情況下要求Rn≤4Ω；在高土壤地區(qū)，工作接地電阻Rn。允許放寬到不超過10Ω。 第 8 頁 共 9 頁 行業(yè)資料 本文至此結束，感謝您的瀏覽! （資料僅供參考） 下載修改即可使用 第 9 頁 共 9 頁