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如何提高低壓成套開關設備保護性能

1低壓成套裝置保護接地的形式

低壓配電系統通常采用三相四線制配電方式,中性線N與保護線PE合一的TN-C系統(將電氣設備在故障情況下可能出現的危險,對地電壓的金屬部分,外殼或構架等用金屬導體與大地做電氣連接),這種配電方式主要優點是系統簡單、節約導線。但其缺點也是明顯的,有些場所因負荷不均勻,感性、容性負荷參差不齊,造成電路中三次諧波電流較大,N線與PE線合一,則PEN帶電,在這種情況下,有可能導致外殼帶電,直接威脅設備使用者的安全,甚至還會引起火災事故。因此,TN-C系統的安全水平較低,不宜采用。但是在一般工業廠房負荷平衡情況下,為了節省導線,也可采用TN-C系統,對農業季節性不宜固定的生產設備以及建筑施工現場臨時用電不宜采用。將整個保護系統的中性線與保護線是分開的稱為TN-S系統,一般情況亦叫三相五線制,PE線不通過正常負荷電流,所以PE線和低壓成套設備外殼不帶電流,如在照明配電箱內單獨既設立接地裝置焊接在箱殼上又在底板上設立接零裝置,在配電柜中同樣按上述方法設置保護系統。如GGL1型低壓固定式開關柜即是此系統的典型結構。PGL-12型交流低壓配電屏的N線和主接地端子連接的PE線分開。GCSGBD1型等低壓抽出式開關柜均采用N排和PE排分開設置的三相五線制,都屬于TN-S接地系統。

2提高低壓成套開關裝置保護性能連續性

PGL-12型交流低壓配電屏的防護等級是固定面板式,板前、板后檢修的開關柜。原設計是單臺屏兩側均配有側板和板后配有門,在聯屏時起到間隔保護作用,一旦出現單相或三相短路故障時,不致于使事故擴大。但在一般情況下,低壓成套設備制造廠在產品出廠時,如用戶無需求,除聯屏始端和終端兩側的開關柜有防護側板外,屏與屏之間都省去側板,這與原結構設計是不相符的。有的制造廠在生產時,板后都沒有安裝防護門,只能從正面防止直接觸電,背面仍易觸電及帶電件,這樣對輕工造紙、化工等防塵、防霧、防腐蝕等有特殊要求的場所,降低了適用性。

在保護電路連續性方面,PGL型交流低壓配電屏柜體骨架為焊接式,采取的措施是在儀表門上裝有保護接地導線和柜體下部裝有主接地端子,固定安裝在低壓電器與安裝框架之間。框架與柜體骨架之間的連接處,規定應安裝爪型墊片用以劃破漆膜,滿足保護電路連續性的要求,但此制造廠忽視這點,規定安裝爪型墊片,一旦發生短路故障時,故障電流因漆膜的絕緣作用,破壞了保護接地連續性,容易造成電擊事故。

GCS型抽出式開關柜為組裝式,已將電器元件安裝在鍍鋅框架上,框架與有模數孔的鍍鋅骨架連接,具有持久的導電能力。安裝框架與柜體骨架全為鍍鋅件,故具有很好的短路接地保護和保護電路連續性。它是當前較為理想的低壓抽出式開關柜。

在民用建筑低壓成套設備中,TNCS系統是最常見的接地系統(一部分中性線與保護線是合一的,另外一部分又是分開的)。通常電源線路中用PEN線,進入建筑物后,在配電設備內分為PE線和N線。該系統電源線路結構簡單,又保證一定的安全水平,最適用于分散的民用建筑。但在三相負荷有平衡和線路上接有非線性元件時,零線有電流和諧波電流通過,這樣設備外殼就帶上電壓,人體接觸后有電擊的可能。應注意PEN線分為PE線和N線后,N線應對地絕緣,不能再與PE線合并或互換,不然它仍然是TN-C系統。為避免PE線和N線混淆,IEC標準規定PE線和PEN線應有黃綠相間色標以示區別。

由以上可見,提高低壓成套開關設備的保護性能關鍵是在選擇接地保護方式,不同的場所采用不同的防護措施,特別引起注意的是低壓成套開關設備活動裝置,必須設立單獨的保護電路連續裝置,以利提高安全可靠性能。

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