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1、淺議工廠用電接地安全和實例解析 中圖分類號:TM文獻標識碼:A文章編號:1007-0745(2013)09-0279-01摘要:鑒于目前,我國很多工廠中的配電系統(tǒng)老舊、甚至不規(guī)范,也有一些技術人員對低壓配電的接地系統(tǒng)概念模糊甚至不了解,對用電安全造成一定隱患,根據國家相關規(guī)范的規(guī)定,本文擬對TN低壓配電系統(tǒng)及故障實例作一簡單解析,以便用戶及相關技術人員參考了解。關鍵詞:接地配電系統(tǒng)中性線保護線一、低壓配電系統(tǒng)分類根據配電系統(tǒng)接地制式,國際上把低壓配電系統(tǒng)分為IT、TT、TN三種形式。按照國家規(guī)范《系統(tǒng)接地的型式及安全技術要求》GB14050-2008規(guī)定:第一個字母表示電源接地點對
2、地的關系。T—表示電源接地點直接接地;I—表示電源接地點不接地(包括所有帶電部分與地隔離)或通過阻抗與大地相連。第二個字母表示電氣設備的外露導電部分與地的關系。T—表示獨立于電源接地點的直接接地。N—表示電氣設備的外露導電部分直接與電源系統(tǒng)接地點或與該點引出的導體相連接。5其中,TN又分為TN-C、TN-S、TN-C-S三種。字母C、S表示中性線與保護線之間的關系。其中:C—表示中性線N與保護線PE合并為PEN線。S—表示中性線N與保護線PE分開。C-S表示在電源側為PEN線,從某點起,N線與PE線分開。二、TN-C系統(tǒng)分析TN-C系統(tǒng)通常稱為三相四線制,L1、L2、L3為火線,PE
3、N為中性線。三相電是直接從外部變電所直接分流而來,而單相電則是由任一根火線和中性線構成,實際使用中三相電和單相電混用。目前,這種系統(tǒng)在國內的工廠使用較普遍。根據三相交流電的特性,在各相負載都相同的情況下,PEN線上的電流為零。但在實際工程中,各相負載不一致的情況是持續(xù)波動存在的。因此,PEN線上會或多或少的存在一定的電流,這種電流就稱為三相不平衡電流。一般設備外殼都接在PEN線上,一旦人員觸碰設備外殼而該電流又達到一定的數值,就會造成電擊事故。(1)在單相負載正常工作時,PEN線上始終是有電流,因此,不能使用漏電保護裝置。(2)PEN線同時起到工作線與保護線的作用,不但要通過單相負載
4、的工作電流,三相不5平衡電流以及短路電流,還要承受意外事故的沖擊電流,這樣大大地加大了PEN線上的電流負擔。(3)工程中又偶爾會發(fā)生相線,PEN線接反或者錯接現(xiàn)象,也會造成嚴重后果。圖1TN-C電擊如圖1示例所示,只有L2相有負載,當人員觸碰設備外殼時,則人體和接地電阻形成并聯(lián)電路,對PEN線上的電流起到分流作用。如前所述,PEN線上的電流IN=三相不平衡電流+短路電流+意外事故沖擊電流,一旦分流后流經人體的電流IR超過一定范圍,必將對人體造成損害。又如第(4)條,L2和PEN線接反,則是220V直接電擊人體,后果嚴重。所以說,工廠采用的TN-C供電系統(tǒng)實際上是不太安全的。三、處理、
5、改造方案鑒于上述的原因,在20世紀70年代末80年代初,我國開始全面與IEC標準接軌后,我國在新建及改建工程中逐漸采用TN-S和TN-C-S等接地型式,盡量不用或少用TN-C系統(tǒng)。TN-S和TN-C-S系統(tǒng)是將PEN線分成工作零線(N)和保護零線(PE)。這樣工作零線(N)只通過單相負載的工作電流和三相不平衡電流;保護零線(PE)只作為保護接零作用,正常情況下不帶任何電流,使設備外殼不帶電,并可以使用漏電保護裝置防止電擊事故。這樣既改善和提高了低壓電網的安全用電程度,又消除了不安全因素。5對于最終用戶而言:如果外部進線為5線,則直接采用TN-S方式;如果外部進線為4線,則應改造成TN
6、-C-S方式,將PEN線分成PE線(用于外殼接地)和N線(用于工作接零)。四、實例解析某縫紉機廠,當員工一手觸碰縫紉機金屬外殼,一手碰生產線金屬部分,手會較強烈的觸電感覺。經測試設備外殼和生產線之間有110V。但單獨接觸設備外殼或生產線都不會觸電。解析:·為了減小漏電流以免造成人身傷害,縫紉機控制器采用了在火線L、零線N與地線PE之間接一個安規(guī)電容,使漏電流通過PE線釋放?!z查中發(fā)現(xiàn),各設備的外殼都接到PE線上,但該線是獨立懸空的,沒有與進線處的接地線良好連接。當員工的兩手分別觸碰縫紉機外殼和生產線時,就形成了回路?!と缟纤?,縫紉機外殼帶有110V的電,人體單獨觸碰也應該是會被電
7、擊到的。而因為該員工剛好穿的是一雙絕緣性較好且鞋底較厚的鞋,有效的避免了形成回路。因此,在單獨碰縫紉機時不會被電擊。處理辦法:①檢查PE線整個回路,斷線處重新連接,確保通暢、有效接地;5②根據標準,每間隔20-30米重復接地;③在系統(tǒng)中(電度表旁)加裝漏電保護器。五、結束語接地系統(tǒng)的正確接線,事關供配電系統(tǒng)的安全、正常運行和千家萬戶人員的生命安全問題,不容忽視,必須引起我們的高度重視。TN-C-S接地系統(tǒng)的優(yōu)點在于系統(tǒng)前端可以節(jié)省一根電纜芯線,因此在民用住