工廠供電系統(tǒng)低壓配電保護(hù)電器的選擇研究

張永柏

【摘要】：介紹接地故障防護(hù)的意義及要求、低壓配電系統(tǒng)的接地型式及應(yīng)用、TN系統(tǒng)和TT系統(tǒng)的故障防護(hù)、等電位聯(lián)結(jié)的實(shí)施及與接地的關(guān)系、保護(hù)電器的選擇與整定等方面內(nèi)容，指出應(yīng)從低壓配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、施工安裝、電器產(chǎn)品質(zhì)量和運(yùn)行維護(hù)管理方面保證用電安全和供電可靠。

【關(guān)鍵詞】：工廠供電系統(tǒng)；低壓配；電保護(hù)電器；選擇

1、故障防護(hù)的要求

絕緣損壞或失效，使外露可導(dǎo)電部分帶電，歸納起來(lái)，應(yīng)采取兩大措施。

1.1在規(guī)定時(shí)間內(nèi)自動(dòng)切斷電源

依靠保護(hù)電器（斷路器或熔斷器）的合理設(shè)置及正確整定。

1.2降低接地故障時(shí)外露可導(dǎo)電部分的接觸電壓

防電擊類(lèi)別為Ⅰ類(lèi)的電氣設(shè)備（實(shí)際上絕大多數(shù)為Ⅰ類(lèi)），其外露可導(dǎo)電部分應(yīng)連接PE線而接地。當(dāng)發(fā)生接地故障時(shí)，如果不能在表1規(guī)定的時(shí)間內(nèi)切斷電源，則故障電流在PE線上產(chǎn)生的電壓降，就是外露可導(dǎo)電部分對(duì)地的接觸電壓（見(jiàn)圖1），通常可達(dá)U0的 1/2 （當(dāng)SPE=Sph時(shí)）或2/3 （當(dāng)SPE= Sph時(shí)）；U0=220V的系統(tǒng)，此電壓接近110V或147V，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于安全特低電壓（SELV）。

注：SPE是PE線的截面；Sph是相線的截面。

措施是作等電位聯(lián)結(jié)，等電位聯(lián)結(jié)是降低接觸電壓的有效辦法。除此之外，對(duì)于下列情況，還需要增設(shè)附加防護(hù)措施：電流小于或等于20A的普通插座；電流小于或等于32A的戶外移動(dòng)設(shè)備。附加防護(hù)采用剩余電流保護(hù)器（RCD），其額定剩余動(dòng)作電流IΔn≤30mA，而且不能代替其他基本防護(hù)和故障防護(hù)措施。

2、低壓配電系統(tǒng)的接地型式及應(yīng)用

2.1三種接地型式

TN接地型式：按PE和N導(dǎo)體的分合，又分為T(mén)N-C、TN-S和TN-C-S三種；TT接地型式：外露可導(dǎo)電部分的保護(hù)接地和電源的功能接地完全分開(kāi)；IT接地型式。

2.2特點(diǎn)和故障防護(hù)要求

TN系統(tǒng)故障電流（Id）大，通?？捎眠^(guò)電流保護(hù)電器（斷路器、熔斷器）保護(hù)。但遠(yuǎn)離變電所，線路截面不大（如道路照明），Id可能較小，過(guò)電流保護(hù)電器難以滿足動(dòng)作要求，需要采用RCD保護(hù)；TT系統(tǒng)故障電流小，通常不能用過(guò)電流保護(hù)電器，應(yīng)采用RCD作保護(hù)；IT系統(tǒng)故障電流更小，僅為毫安級(jí)，其接觸電壓也小，可以帶故障繼續(xù)運(yùn)行，而不切斷電源，但應(yīng)發(fā)出報(bào)警；萬(wàn)一發(fā)生第二次接地故障（異相），則應(yīng)按TN系統(tǒng)（外露可導(dǎo)電部分共同接地時(shí)）或TT系統(tǒng)（各用電設(shè)備分別接地時(shí)）切斷電源。

2.3應(yīng)用場(chǎng)所

建筑物（工業(yè)及民用）內(nèi)一般用TN，并作等電位聯(lián)結(jié)；有變電所的建筑用TN-S；由建筑物外供電的，用TN-C-S，在等電位作用下，防電擊條件等同于TN-S，抗共模電壓干擾比TN-S更好；TT系統(tǒng)不像TN系統(tǒng)那樣通長(zhǎng)的PE導(dǎo)體傳導(dǎo)故障電壓，TN依靠等電位降低接觸電壓，所以在難以作等電位聯(lián)結(jié)的戶外場(chǎng)所（如道路照明、庭院燈、施工場(chǎng)地）應(yīng)采用TT系統(tǒng)；要求供電可靠，不能斷電的場(chǎng)所，適宜采用IT系統(tǒng)，如醫(yī)院手術(shù)室、消防用電、應(yīng)急系統(tǒng)，還有礦井、鋼鐵等重要生產(chǎn)場(chǎng)所。

2.4應(yīng)用場(chǎng)所

建筑物（工業(yè)及民用）內(nèi)一般用TN，并作等電位聯(lián)結(jié)；有變電所的建筑用TN-S；由建筑物外供電的，用TN-C-S，在等電位作用下，防電擊條件等同于TN-S，抗共模電壓干擾比TN-S更好；TT系統(tǒng)不像TN系統(tǒng)那樣通長(zhǎng)的PE導(dǎo)體傳導(dǎo)故障電壓，TN依靠等電位降低接觸電壓，所以在難以作等電位聯(lián)結(jié)的戶外場(chǎng)所（如道路照明、庭院燈、施工場(chǎng)地）應(yīng)采用TT系統(tǒng)；要求供電可靠，不能斷電的場(chǎng)所，適宜采用IT系統(tǒng)，如醫(yī)院手術(shù)室、消防用電、應(yīng)急系統(tǒng)，還有礦井、鋼鐵等重要生產(chǎn)場(chǎng)所。

2.5變電所低壓側(cè)PE的連接

變電所低壓側(cè)中性點(diǎn)不能直接接地；應(yīng)引出一條導(dǎo)體，實(shí)為PEN導(dǎo)體，連接到低壓配電屏，該P(yáng)EN導(dǎo)體必須對(duì)地絕緣；對(duì)于兩臺(tái)或多臺(tái)變壓器的變電所，各變壓器中性點(diǎn)引出的PEN導(dǎo)體應(yīng)在低壓屏上連接后，從PEN導(dǎo)體的一點(diǎn)接地，引出PE導(dǎo)體，該P(yáng)E導(dǎo)體可以多點(diǎn)接地。

結(jié)語(yǔ)

只有始終保持充足的電力供應(yīng)，工廠才能進(jìn)行日常的生產(chǎn)活動(dòng)，選擇合適的低壓配電保護(hù)電器能夠?yàn)楣こ烫峁┓€(wěn)定的電力供應(yīng)，降低了事故發(fā)生的可能，進(jìn)一步提升工廠的經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)工廠的發(fā)展。

【參考文獻(xiàn)】：

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