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[行业技术文章]单、三相负荷混用的低压供电方式

更新:2013-03-09


作者:高翔山东省巨野县供电公司(274900)

摘要:本文主要论述了在单相和三相负荷同时使用的情况下,其接线方式假设处置不妥,轻则将会影响正经常使用电,重则发生触电事故,本文中具体分析了TT配电系统和TN配电系统中单、三相夹杂供电的情况。

要害词:单和三相负荷 混用供电 TT系统 TN系统

单相和三相负荷同时使用的情况可以说是比力普遍。它可分为两类:一类是用电装备自己既有三相负荷又有单相负荷。如某些小型注塑机,其旋转挤压动力为三相电念头,而加热部门则为220V单相电阻丝。另外一类则是指某个小区域的工作场所需要同时使用单相和三相负荷。如工场里常有的,离厂房或车间较远的自力水泵房,它里面有用三相电源水泵电念头,又需要工作照明单相电源。单相和三相负荷混用情况下接线方式假设处置不妥,轻则会影响正经常使用电,重则轻易发生触电事故,本文试谈一点粗浅的看法,供参考。

1 TT配电系统中单、三相负荷供电

如图1所示,电源中性点直接接地,电气装备的外露部门用庇护线与装备庇护接地装配相毗连,进行接地庇护,而与电源接地无任何电气联系。这样,当发生相线碰壳等单相接地短路故障时,短路电流相对比力小,低压断路器设置的以故障电流为判据的传统的庇护就失往了意义。所以这类情况下,一般选用带残剩电流庇护和相间短路电流速断庇护一段、过负荷长延时庇护三段的低压断路器作为总开关。准确接线如图2所示。


图1 TT系统



图2 TT系统采用带残剩电流庇护断路器的准确接线


这类情况应注重以下几点:

(1)低压断路器后面的N线是不能重复接地的,否则低压断路器就投不上。

(2)N线上不能装设熔断器或零丁的断路器等。否则N线断开后,当三相负荷不服衡时,中性点电位将升高,使个体相线电压升高,从而影响供电,造成线路消耗增加,同时削减了装备使用寿命,严重时还会造成单相装备的成批烧损。

(3)选用的带残剩电流庇护的低压断路器必需是四极的,在切断相线的同时也要切断N线才行,否则断路器就不能正常工作。

可是,在村镇低压配电网中,村镇个体加工户,工企中的水泵房及小的加工车间等,低压线路和用电装备都是私企自己投资建设和治理的,往往低压配网尽缘状态较差一些,相对地泄漏电流较年夜,残剩电流断路器动作频仍,这样会严重影响企生产和工作的正常进行。所以,工企低压配电系统常选用TN系统。

2TN配电系统中单相和三相负荷供电

TN配电系统一般常见的可分为两种:一是TN-C系统,和TN-C-S系统。新建的年夜都采用TN-S系统。

(1)TN-C系统(见图3):


图3 TN-C系统


TN-C系统中N线和PE线合二为PEN线,电气装备外露部门经由过程PEN线毗连在一起,与电源接地装配相毗连。一旦泛起相线碰壳等接地短路故障时,会形成很年夜的接地短路电流,低压断路器迅速动作切断电源。

由于故障电流比力年夜,所以选用普通型的带瞬时(或短延时)过电流庇护,和过负荷长延时动作庇护的低压断路器就能够了。

在这类情况下的注重事项以下:

①PEN线要靠得住地重复接地,在线路的进线端和装备的安装地址,都要进行巩固靠得住地接地。这样既能下降中性线电位,同时也能下降用电装备外壳上的电位。

②严防中性线断开。假设中性线断开时,三相负荷不服衡情况下,使中性点电位升高,PEN线上就会带上危险电压,从而使接地不良的用电装备外壳发生危险电压,风险人身平安。

③选用低压断路器时要斟酌单相负荷情况,单相负荷要平衡地接进三相电源。

由于TN-C系统的不平安身分较多,所以现在一些工场企和居平易近区年夜部门都改造为TN-C-S系统。

(2)TN-C-S系统中单相和三相负荷装备的供电接线,要害在于准确处置好PEN线和重复接地。一般稍年夜一点的工场都有变、配电所,装有自力的配电变压器,接地型式年夜都采用TN-C-S系统,变、配电所到车间的一段低压母线的N线和PE线适用,称为PEN线。进车间处作重复接地,车间配电箱(屏)以后N线和PE线分隔,不再相混淆,如图4所示。


图4 TN-C-S系统


在这里重要的是N线和PE线的分叉点必需在车间配电箱(屏)处,而不能延长到装备终端,而且一经分隔后尽不答理再合并,以免把TN-C-S系统演化成TN-C系统。由于N线和PE线的分叉点越接近装备终端,则PE线就越长,也就越有可能断裂。而一旦发生PEN线断裂,单相负荷的工作电流就从重复接地址进进年夜地,再经变压器低压侧工作接地极返回至变压器中性点。在重复接地处发生一个与之响应接地电阻成正比的对地电压,这个电压一样泛起在与之相连的接PE线及相连装备的导电外壳上。固然假设重复接地秀的话,这个电压凡是很小,单相负荷电流沿N线经由过程接地形成闭合回路运行,但假设重复接地破坏或PEN线是在重复接地址以后断裂,这时候毗连PEN线的装备导电外壳上会显现一个致命的对地电压,将严重威胁人身平安。现实中发生此类触电伤亡的例子也很多。是以在TN-C-S系统中PEN线是尽对不答理断裂的,重复接地也须巩固靠得住才行。

(3)在可能的条件下,想法取消单相和三相负荷共存装备中的单相负荷。对于附加在主装备上的,提供局部工作照明需要的单相照明,由于低压照明灯具的可代性,可采用初、次级隔离的双线圈隔离变压器供电,这样引进装备的PE线,也就不存在与N线相混的问题了。

(4)TN-C-S系统中,远端孤立的单相和三相负荷用电装备,可采用局部TT系统,加装残剩电流庇护器的法子来处置。如前所述的水泵房,凭据庇护制式单一性原则,往往与生产车间一样采用接PEN线庇护,但这类远离配电房的孤立用电装备,如采用TN-C-S系统,装备控制箱前的一段PEN线极可能断裂。非凡是在接地欠好的情况下,从而使接PEN线的水泵机电外壳可能带电,组成对工作人员的平安威胁。若采用局部TT系统,加装残剩电流庇护器的法子,仅敷设N线供单相负荷回路之用,机电外壳就地做庇护接地处置,控制箱内装设四极带残剩电流庇护的断路器。一旦发生机电相线碰壳等相间短路故障,断路器城市动作而切除电源。