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施工現場變壓器低壓配電應用-試驗變壓器

瀏覽次數:2993發布日期:2011-08-07

施工現場變壓器低壓配電系統的應用

 根據現行的國家標準《低壓配電設計規范》(GB50054)的定義,將低壓配電系統分為三種,即TN、TT、IT三種形式。其中,*個大寫字母T表示電源變壓器中性點直接接地;I則表示電源變壓器中性點不接地(或通過高阻抗接地)。第二個大寫字母T表示電氣設備的外殼直接接地,但和電網的接地系統沒有;N表示電氣(YDQ交流試驗變壓器設備的外殼與系統的接地中性線相連。

    TN系統:電源變壓器中性點接地,設備外露部分與中性線相連。

    TT系統:電源變壓器中性點接地,電氣設備外殼采用保護接地。

    IT系統:電源變壓器中性點不接地(或通過高阻抗接地),而電氣設備外殼電氣設備外殼采用保護接地。(例如產品:YDQ交流試驗變壓器

    1、 TN系統

    電力系統的電源變壓器的中性點接地,根據電氣設備外露導電部分與系統連接的不同方式又可分三類:即TN—C系統、TN—S系統、TN—C—S系統。下面分別進行介紹。

    1.1、TN—C系統

    其特點是:電源變壓器中性點接地,保護零線(PE)與工作零線(N)共用。

    (1)它是利用中性點接地系統的中性線(零線)作為故障電流的回流導線,當電氣設備相線碰殼,故障電流經零線回到中點,由于短路電流大,因此可采用過電流保護器切斷電源。TN—C系統一般采用零序電流保護;

    (2)TN—C系統適用于三相負荷基本平衡場合,如果三相負荷不平衡,則PEN線中有不平衡電流,再加一些負荷設備引起的諧波電流也會注入PEN,從而中性線N帶電,且極有可能高于50V,它不但使設備機殼帶電,對人身造成不安全,而且還無法取得穩定的基準電位;

    (3)TN—C系統應將PEN線重復接地,其作用是當接零的設備發生相與外殼接觸時,可以有效地降低零線對地電壓。

    由上可知,TN-C系統存在以下缺陷:

    (1)當三相負載不平衡時,在零線上出現不平衡電流,零線對地呈現電壓。當三相負載嚴重不平衡時,觸及零線可能導致觸電事故。

    (2)通過漏電保護開關的零線,只能作為工作零線,不能作為電氣設備的保護零線,這是由于漏電開關的工作原理所決定的。

    (3)對接有二極漏電保護開關的單相用電設備,如用于TN-C系統中其金屬外殼的保護零線,嚴禁與該電路的工作零線相連接,也不允許接在漏電保護開關前面的PEN線上,但在使用中極易發生誤接。

    (4)重復接地裝置的連接線,嚴禁與通過漏電開關的工作零線相連接。

    TN-S供電系統,將工作零線與保護零線*分開,(YDQ交流試驗變壓器從而克服了TN-C供電系統的缺陷,所以現在施工現場已經不再使用TN-C系統。

    1.2、 TN—S系統

    整個系統的中性線(N)與保護線(PE)是分開的。

    (1)當電氣設備相線碰殼,直接短路,可采用過電流保護器切斷電源;

    (2)當N線斷開,如三相負荷不平衡,中性點電位升高,但外殼無電位,PE線也無電位;

    (3)TN—S系統PE線首末端應做重復接地,以減少PE線斷線造成的危險。

    (4)TN—S系統適用于工業企業、大型民用建筑。
    目前單獨使用*變壓器供電的或變配電所距施工現場較近的工地基本上都采用了TN—S系統,與逐級漏電保護相配合,確實起到了保障施工用電安全的作用,但TN—S系統必須注意幾個問題:

    (1)保護零線不允許斷開。否則在接零設備發生帶電部分碰殼或是漏電時,就構不成單相回路,電源就不會自動切斷,就會產生兩個后果:一是使接零設備失去安全保護;二是使后面的其他完好的接零設備外殼帶電,引起大范圍的電氣設備外殼帶電,造成可怕的觸電威脅。因此在《JGJ46-88施工現場臨時用電安全技術規范》規定保護線必須在首末端做重復接地。

    (2)同一用電系統中的電器設備不允許部分接地部分接零(YDQ交流試驗變壓器。否則當保護接地的設備發生漏電時,會使中性點接地線電位升高,造成所有采用保護接零的設備外殼帶電。

    (3)保護接零PE線的材料及連接要求:保護零線的截面應不小于工作零線的截面,并使用黃/綠雙色線。與電氣設備連接的保護零線應為截面不少于 2.5mm2的絕緣多股銅線。保護零線與電氣設備連接應采用銅鼻子等可靠連接,不得采用鉸接;電氣設備接線柱應鍍鋅或涂防腐油脂,保護零線在配電箱中應通過端子板連接,在其他地方不得有接頭出現。

    1.3、 TN—C—S系統

    它由兩個接地系統組成,*部分是TN—C系統,第二部分是TN—S系統,其分界面在N線與PE線的連接點。

    (1)當電氣設備發生單相碰殼,同TN—S系統;

    (2)當N線斷開,故障同TN—S系統;

    (3)TN—C—S系統中PEN應重復接地,而N線不宜重復接地。

    PE線連接的設備外殼在正常運行時始終不會帶電,所以TN—C—S系統提高了操作人員及設備的安全性。施工現場一般當變臺距現場較遠或沒有施工變壓器(YDQ交流試驗變壓器時采取TN—C—S系統。

    2、 TT供電系統

    電源中性點直接接地,電氣設備的外露導電部分用PE線接到接地極(此接地極與中性點接地沒有電氣)

    在采用此系統保護時,當一個設備發生漏電故障,設備金屬外殼所帶的故障電壓較大,而電流較小,不利于保護開關的動作,對人和設備有危害。為消除 T系統的缺陷,提高用電安全保障可靠性,根據并聯電阻原理,特提出完善TT系統的技術革新。技術革新內容是:用不小于工作零線截面的綠/黃雙色線(簡稱 PT線),并聯總配電箱、分配電箱、主要機械設備下埋設的4-5組接地電阻的保護接地線為保護地線,用綠/黃雙色線連接電氣設備金屬外殼。它有下列優點:1)單相接地的故障點對地電壓較低,故障電流較大,使漏電保護器迅速動作切斷電源,有利于防止觸電事故發生。2)PT線不與中性線相聯接,線路架設分明、直觀,不會有接錯線的事故隱患;幾個施工單位同時施工的大工地可以分片、分單位設置PT線,(YDQ交流試驗變壓器有利于安全用電管理和節約導線用量。3)不用每臺電氣設備下埋設重復接地線,可以節約埋設接地線費用開支,也有利于提高接地線質量并保證接地電阻≤10Ω,用電安全保護更可靠。

    TT系統在國外被廣泛應用,在國內于局部對接地要求高的電子設備場合,目前在施工現場一般不采用此系統。但如果是公用變壓器,而有其它使用者使用的是TT系統,則施工現場也應采用此系統。

    3、 IT系統

    電力系統的帶電部分與大地間無直接連接(或經電阻接地),而受電設備的外露導電部分則通過保護線直接接地。

    這種系統主要用于10KV及35KV的高壓系統和礦山、井下的某些低壓供電系統,不適合在施工現場應用,故在此不再分析。

    建設部新頒發的《建筑施工安全檢查標準》(JGJ59-99)規定:施工現場的中性點直接接地的電力系統中必須采用TN-S接零保護系統。因此,TN-S接零保護系統在施工現場中得到了廣泛的應用,但如果PE線發生斷裂或與電氣設備未做好電氣連接,(YDQ交流試驗變壓器重復接地阻值達不到安全的要求,也同樣會發生觸電事故,為了提高TN-S接零保護系統的安全性,在此提出等電位聯接概念。所謂等電位聯結,是將電氣設備外露可導電部分與系統外可導電部分(如混凝土中的主筋、各種金屬管道等)通過保護零線(PE線)作實質上的電氣連接,使二者的電位趨于相等。應注意差異,即等電位聯結線正常時無電流通過,只傳遞電位,故障時才有電流通過。等電位聯結的作用。(1)總等電位聯結能降低預期接觸電壓;(2)總等電位聯結能消除裝置外沿PE線傳導故障電壓帶來的電擊危險。因此施工現場也應逐步推廣該技術。當然,無論采取何種接地形式都絕不是*安全的。施工現場臨時用電必須嚴格按JGJ46-88規范要求進行系統的設置和漏電保護器的使用,嚴格履行施工用電設計、驗收制度,規范管理,才能杜絕事故的發生。

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