低壓配電系統(tǒng)中的隔離電器_secret

1、PAGE PAGE 6 低壓配電系統(tǒng)中的隔離電器唐山市規(guī)劃建筑設(shè)計研究院 梁社朝 王春燕【摘要】電氣設(shè)計中應(yīng)充分注意隔離電器的作用，隔離電器與斷路器的功能不同，目前國產(chǎn)塑殼斷路器及微型斷路器不應(yīng)作為隔離電器使用；在TN系統(tǒng)中，只有PEN線才有重復(fù)接地的問題。關(guān)鍵詞 隔離電器 等電位聯(lián)結(jié) 重復(fù)接地一般情況下，電氣設(shè)計人員對隔離電器的重要作用缺乏像運行維護人員那樣的切身感受，容易忽略隔離電器的存在，從而造成事故隱患。實際上，在國家規(guī)范中以及IEC標(biāo)準(zhǔn)中，對隔離開關(guān)的使用都做出了明確的規(guī)定，例如： GB5005295 供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范第6.0.10條：由建筑物外引入的配電線路，應(yīng)在室內(nèi)靠近進線點便

2、于操作維護的地方裝設(shè)隔離電器。 GB 50054-95 低壓配電設(shè)計規(guī)范第2.1.3條：當(dāng)維護、測試和檢修設(shè)備需要斷開電源時，應(yīng)設(shè)置隔離電器。 在GB 50055-93通用用電設(shè)備配電設(shè)計規(guī)范明確指出，電動機的主回路及控制回路、電梯、扶梯、電焊機等用電設(shè)備的電源線路均應(yīng)裝設(shè)隔離電器。 因此，隔離是保證設(shè)備維護人員安全的重要措施，設(shè)計人員應(yīng)給予足夠的重視。 根據(jù)國家規(guī)范，隔離電器可采用：一單極或多極隔離開關(guān)、隔離插頭；二插頭與插座；三連接片；四不需要拆除導(dǎo)線的特殊端子；五熔斷器；六隔離型斷路器。關(guān)于斷路器是否可作為隔離器使用，一直存在著爭議。根據(jù)IEC標(biāo)準(zhǔn)，作為隔離電器必須滿足以下兩點要求：1

3、隔離電器在斷開位置時，其觸頭之間應(yīng)保證一定的距離。2 電器的斷開觸頭之間的隔離距離必須是看得出的或者明顯地并可靠地用“開”或“斷”指示標(biāo)志。這種標(biāo)志只有在電器每極的斷開觸頭之間的隔離距離已經(jīng)達到時才出現(xiàn)。目前一些國外產(chǎn)品如施耐德電器公司的NS系列，ABB公司的S系列塑殼斷路器明確承諾具有隔離功能，而國產(chǎn)的低壓塑殼式斷路器是否具有隔離功能還未見資料，筆者認(rèn)為，沒有明確具有隔離功能的斷路器不應(yīng)作為隔離器使用。TN系統(tǒng)中隔離開關(guān)的極數(shù)問題： 1. 變電站設(shè)在本建筑物內(nèi)的情況：當(dāng)10KV變電站設(shè)在本建筑物內(nèi)時，一般都采用TN-S系統(tǒng)，即在變電站中性線接地，做總等電位聯(lián)結(jié)，由低壓配電柜引出五線，N線與P

4、E線絕緣。這種情況下，中性線與地的電位差只是從總等電位聯(lián)結(jié)點至我們考察點的不平衡電流及高次諧波電流在中性線中引起的電壓降，在正常設(shè)計的配電線路中此電壓降決不會超過安全電壓閾值，這點已有許多有關(guān)文章詳細(xì)論述。因此，不必為電氣維修安全選用四極隔離開關(guān)。IEC標(biāo)準(zhǔn)中也明確指出：在TNS系統(tǒng)中，中性線不需要隔離或開關(guān)。（見IEC60364-4-46標(biāo)準(zhǔn)第461.2條）顯然也是基于總等電位聯(lián)結(jié)后做出的結(jié)論。 2變電站設(shè)在建筑物外，電源為380/220V低壓電源引入的情況： （1）采用TN-C-S系統(tǒng)，室外配電線路四線，PEN線在進線處接地，與建筑物內(nèi)的各種金屬管道以及結(jié)構(gòu)鋼筋做總等電位聯(lián)結(jié)，由總配電箱分

5、別引出PE線及N線，N線對地絕緣敷設(shè)；這種情況下，建筑物內(nèi)中性線對地的電位差同樣是從總等電位聯(lián)結(jié)點至我們考察點的不平衡電流及高次諧波電流在中性線中引起的電壓降（見圖1），在正常設(shè)計的配電線路中此電壓不會超過50V。 圖1（2）采用TN-S系統(tǒng)，室外配電線路五線。配電線路進入建筑物后，N線不能再做重復(fù)接地，一旦接地，系統(tǒng)就變成TN-C-S系統(tǒng)。建筑物的總等電位聯(lián)結(jié)不能包括中性線。這樣室外配電線路故障引起的高電位就會由中性線引入建筑物。建筑物內(nèi)中性線與地之間有可能形成威脅人身安全的電壓（見圖2）。因此，在這種情況下，在需要電器隔離的位置應(yīng)采用四極隔離電器。權(quán)衡利弊，對于變電所設(shè)在建筑物外的TN系統(tǒng)

6、宜采用TN-C-S系統(tǒng)而不是TN-S系統(tǒng)。由于建筑物做了總等電位聯(lián)結(jié)，總等電位聯(lián)結(jié)后的N線、PE線與各種金屬管道等均處于同一電位，室外配電線路的PEN線上的電壓降對建筑物內(nèi)無任何影響。由于建筑物內(nèi)可采用三極隔離電器，配電箱尺寸可以相應(yīng)減小。室外配電線路又省了一根線，節(jié)省了工程造價。而TN-S系統(tǒng)由于N線不能納入建筑物總等電位聯(lián)結(jié)，N線上的電位不能與建筑物的地電位“拉平“，只能采用四極隔離電器。 圖2TT系統(tǒng)中隔離開關(guān)的極數(shù)問題： 對于TT系統(tǒng)，由于總等電位聯(lián)結(jié)系統(tǒng)與中性線沒有電氣連接，當(dāng)中性線帶故障電位Uf進入建筑物時，建筑物內(nèi)的總等電位聯(lián)結(jié)系統(tǒng)確為地電位。因此中性線上由建筑物外部傳導(dǎo)過來的故

7、障電壓Uf可能會對電氣維修人員的安全造成威脅（見圖 3）。因此在TT系統(tǒng)中，為了保證維修人員的人身安全，應(yīng)當(dāng)在適當(dāng)?shù)奈恢醚b四極隔離電器。 結(jié)論： 目前由于“斷零”引起的單相用電設(shè)備大量損壞的事例屢見不鮮，保證電氣維修安全與減少“斷零”事故的矛盾需要電氣設(shè)計人員慎重處理。變電站設(shè)在建筑物內(nèi)的場所采用TN -S系統(tǒng)，隔離電器選用三極即可；對于低壓進線的建筑物宜采用TN-C-S系統(tǒng)而不是TN-S系統(tǒng)。在TN-C-S系統(tǒng)中除了在電源總進線處裝四極隔離電器，以實現(xiàn)完全意義上的電氣隔離外，其他位置不必采用四極隔離電器。從而將“斷零”事故減少到最低限度。對于單相負(fù)荷，由于不會發(fā)生在三相系統(tǒng)中“斷零”那樣的事故，在適當(dāng)?shù)奈恢眠x用雙極隔離電器可以說是有益無害的。 在TT系統(tǒng)中為了保證維修人員的人身安全，應(yīng)在適當(dāng)?shù)奈恢醚b設(shè)四極隔離開關(guān)。重復(fù)接地的作用主要在于當(dāng)中性線斷裂時可以減少中性點位移，