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中性线事故的防范与安全的接地

时间:2013-06-07来源:易品网 点击:
三相四线配电回路内有时会发生某一相或两相设备大量烧坏的情况。有时同行认为这是三相负载不平衡造成三相电压不平衡引起的,负载轻的一相电压最高,使这一相的设备大量烧坏。这一解释只道出了部分原因,它还另有更深层次的原因。某相内设备大量烧坏的主要原因是三相四线回路的中性线(包括TT系统的中性线和TN系统的PEN线或中性线)断线引起。我们常称作“断零”。 
  1.中性线事故的危害 
  大家都知道,配电线路中有相线和中性线之分,但是,人们往往比较重视相线,而忽视了中性线的重要性,导致了事故的发生。这里先谈几起由中性线引起的事故。 
  1.1中性线断裂引起家用电器损坏事故 
  事故一:某栋居民楼由三相电源供电,进户线与接户线为铜铝搭接,接头处在运行过程中发生氧化和腐蚀,接触电阻过大,导致发热,中性线烧断,部分居民家用电器多台损坏、烧毁。分析原因,中性线断线,由于没有中性线导通不平衡电流,负荷中性点将产生严重的电压位移,造成三相电压不平衡,负荷高的—相电压低,负荷低的一相电压升高,超过家用电器的额定电压,导致家用电器损坏,甚至烧毁。 
  1.2中性线误接造成事故 
  事故二:某居民区民用电改造,在低压电源干线上接引时,把进户中性线错接在干线的相线上,形成380伏电压供电,造成居民家中的电器烧毁或出现异常噪声。 
  供电部门给一个动力用户改造外部架空线路,o、a、b、c四根线错接,把中性线错接在相线,导致用户三相电机缺相运行,保护接零的设备外壳带电,造成触电事故。 
  1.3中性线与相线碰撞造成事故 
  事故三:某天大风天气,有一处低压电源干线由于垂度过大,线间距离过近,使中性线与相线碰到一起,使部分居民家中380伏电压进电,烧坏家用电器,事后经过紧线处理,故障排除。检查配电变压器,发现熔丝过大没有熔断,造成该事故的发生。 
  中性线事故的危险还在其隐蔽性,因为“断零”后虽然设备寿命缩短,但在开始的一段时间内灯泡依然亮,电动机依然转,人们难以即使发现故障而加以排除,待设备大量烧毁后才发现是“断零”引起,这时为时以晚。 
  2.中性线事故的预防 
  不少同行认为将中性线做重复接地后,用大地通路代替中断的中性线作返回电源的通路,可避免烧设备事故。经相量分析和计算知这是不可能的。因中性线阻抗以若干毫欧计,而大地通路阻抗则以若干欧计,相差悬殊,“断零”后三相电压依然严重不平衡,只是程度稍微轻一些而已。 
  在我国广泛采用低压三相四线供电的条件下,为防范“断零”烧设备事故,在电气线路的设计、安装和管理中应注意到以下几点: 
  在三相四线回路中应适当放大中性线和PEN线的截面,以保证其机械强度,特别是从电杆到建筑物电源进线口的一段架空引入线,应按规范要求铜线不小于10mm2,铝线不小于16mm2。采取有效的措施防止中性线承受过大的张力。 
  注意中性线接头的连接质量,以确保中性线接头的导电良好,应特别注意提高铝线的连接质量,因铝线的表面极容易因氧化或腐蚀而不导电。在中性线上尽量减少线路端子连接和接头,并尽量少串入开关和触头,以防因其接触不良而增加“断零”的危险。严禁在三相四线回路的中性线上串接熔断器,以防熔断器因种种原因熔断而形成“断零”。 
  下面谈谈对电气系统中的地线的一些认识。 
  TT系统、TN-C系统、TN-S系统这三种电力系统相比较,TN-S系统具有最高的安全性和可靠性。这是因为,该系统中性线与保护接地线分开设置,完全独立,当设备正常运行或出现三相负荷不平衡时,中性线N中有电流经过,保护接地线PE中无电流经过,从而保证电气设备的金属外壳不会出现电压,与电力系统的工作接地点等电位;当电气设备发生对地短路或漏电故障时,设备外壳带电,保护接地线PE中有故障电流经过,形成回路,由于该回路阻抗小,短路电流大,促使漏电保护和短路保护装置迅速反应切断电源,起到保护作用。 
  2.1保护接地线的要求和设置 
  (1)保护接地线PE必须采用黄绿双色绝缘电线,在任何情况下不准使用黄绿双色线作负荷线。 
  (2)保护接地线PE的截面积不得小于相线的一半,应与中性线N的截面积相同。当其架空敷设间距大于12m时,保护接地线PE必须选择不小于10mm2的绝缘铜线或不小于16mm2 的绝缘铝线;当其与电气设备连接时,保护接地线PE应为不小于2.5mm2的绝缘多股铜线。 
  (3)保护接地线PE应随线路单独敷设,与中性线N严格区分,与重复接地线作电气连接。 
  (4)保护接地线PE不得装设开关、熔断器、漏电保护器等隔离装置或保护装置。 
  (5)正常情况下,保护接地线PE应连接到下列电气设备不带电的外露导电部分: 
  电机、变压器、电器、照明器具、手持电动工具的金属外壳。 
  电气设备传动装置的金属部件。 
  配电屏与控制屏的金属框架。 
  室内、外配电装置的金属构架及靠近带电部分的金属围栏和金属门。 
  电力线路的金属保护管、敷线的钢索、起重机轨道、滑升模板金属操作平台等。 
  安装在电力线路杆(塔)上的开关、电容器等电器装置的金属外壳及支架。 
  (6)对产生振动的设备,其保护接地线的连接点应不少于两处。 
  2.2关于重复接地的合理设置 
  由于重复接地能有效降低故障点的对地电压,缩短故障的持续时间,减轻了保护接地线PE断线后的危险,因此《规范》要求施工用电现场保护接地线PE的重复接地不得少于三处,即配电线路的首端、中间和末端。但检查中经常发现,一些施工现场的保护接地线PE虽然做了不少于3处的重复接地,却不合《规范》要求,比如有的只是在配电房(总配电箱)及一些分配电箱做了重复接地,线路末端(开关箱)却未做重复接地,这样就降低了接地保护的可靠性。正确地做法应该是:将重复接地分布在配电线路的首端、中间和末端三处。
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