380V/220V低壓供電系統(tǒng)探析
2012-12-31 00:00:00楊波
【摘 要】380V/220V低壓供電系統(tǒng)，也就是能夠?qū)⒆儔浩鬟M行直接的接地，并引出PEN線進行單相，三相負荷混合供電的形式，這種情況對于容量加大的特殊變壓器進行單獨的供電以外，其他的基本上都是采取這種尋常的供電方式。工業(yè)基地的照明以及城鎮(zhèn)民居的用電等，都是通過這種供電的模式。也就是應(yīng)該對這樣的系統(tǒng)進行完善的設(shè)計，需要不斷進行規(guī)定的實踐。不能夠脫離規(guī)則，因為安全是供電的基礎(chǔ)，因此，要將保證安全作為前提，從而能夠盡可能避免故障，將影響到供電的穩(wěn)定和安全，所以，本文針對380V/220V低壓供電系統(tǒng)做出以下探討。
【關(guān)鍵詞】380V/220V；低壓供電；PEN線
TN-C系統(tǒng)即380V/220V低壓供電系統(tǒng)，也就是能夠?qū)⒆儔浩鬟M行直接的接地，并引出PEN線進行單相，三相負荷混合供電的形式，這種情況對于容量加大的特殊變壓器進行單獨的供電以外，其他的基本上都是采取這種尋常的供電方式。工業(yè)基地的照明以及城鎮(zhèn)民居的用電等，都是通過這種供電的模式。也就是應(yīng)該對這樣的系統(tǒng)進行完善的設(shè)計，需要不斷進行規(guī)定的實踐。不能夠脫離規(guī)則，因為安全是供電的基礎(chǔ)，因此，要將保證安全作為前提，從而能夠盡可能避免故障，將影響到供電的穩(wěn)定和安全，所以，本文筆者結(jié)合多年理論合實踐經(jīng)驗，談?wù)剬Υ丝捶ā?/p>
1.PEN線截面積的確定
很大程度上，可能要比相線還重要，因此，要是結(jié)合相關(guān)的故障來看待，往往在相線的故障中，設(shè)備斷電情況下就能夠暫時規(guī)避其他的嚴重故障，所以，要進行分析和理解發(fā)生斷 PEN 線故障時，各項的用電設(shè)備會難以運行，并且，還使得大量設(shè)備存在被燒毀的危險性發(fā)生。它不僅要起系統(tǒng)的 N 線（中性線）的作用，從 PEN線所承擔的的任務(wù)看，使系統(tǒng)中的不平衡電流得以通過，而且還要承擔PE線（保護線）的任務(wù)。也就是說它有著雙重的任務(wù)需要解決，因此，它的導電能力基本上是不需要考慮的，也就是單相短路通過電流的能力。需要考慮的是機械的強度問題。根據(jù)調(diào)查，有關(guān)資料對該類供電系統(tǒng)的PEN線截面積選定是這樣論述的：三相四線制的PEN線截面積的要求為：相線小于或等于16mm2時，PEN線與相線采用同材質(zhì)，同截面積的導線；相線截面積大于16mm2，小于35mm2時PEN線的截面積為 16mm2的導線：相線截面積大于35mm2時，PEN線截面積不小于相線截面積的二分之一。單相兩線制要求同截面積的導線。PEN線于相線采用同材質(zhì)，筆者認為就 380/220V低壓供電系統(tǒng)而言，以上的內(nèi)容對于面積方面沒有過多的要求，因此也就是說無論是什么線制都是采用同樣的材質(zhì)。多以，同樣的面積存在有些用戶分散有些用戶集中的情況，會使得負荷比較大，因此要結(jié)合具體的情況來判斷是否需要改變 PEN線的截面積，增大之后的效果是否能夠滿足實際的需求，要從安全運行及降損節(jié)能角度進行分析，認定其必要性。其計算為：
U=I*R=p*I*L/S S=p×L×I/U
其中：S：所需導線的橫截面積（單位：平方毫米） p：導體的直流電阻率（銅線取：0.0175）
L：導線來回的長度（單位：米）
U：加于導線兩端的電壓（單位：伏）
I：電路中流過的電流（單位：安）
以上計算式可靈活地運用于計算某點的電壓降、導線的全程壓降、電路中的電流、導線的電阻等。
注：導線橫截面積的等級如下：1 1.5 2.5 4 6 10 16 25 35 50 70 95 120 150 185 240 300…
2.重復接地
為了能夠在故障發(fā)生時第一時間保證生命安全和硬件安全。此類的供電系統(tǒng)往往需要合適的地點來做基礎(chǔ)，設(shè)置 PEN 線重復接地措施3～4處，并要求其接地電阻小于10歐姆（對100KVA以下配變）或4歐姆（配變?nèi)萘看笥?00KVA時）。在該類供電系統(tǒng)中，采取PEN線重復接地措施，一般能夠起到如下保護作用。
（1）能夠減輕斷線情況下有可能產(chǎn)生的危險。系統(tǒng)中如果出現(xiàn)了斷電的情況，那么中性點就會產(chǎn)生一定的轉(zhuǎn)移，壓力值將會偏離正常的模式，不利于穩(wěn)定。在這種情況下負荷小的一相電壓可能大大的超出額定值而燒壞用電設(shè)備，但是相反來說負荷比較大的電壓就可能小于額定值很多。設(shè)備一般都會面臨被燒毀的危險，多以壓力過大造成。如果PEN線重復接地，在發(fā)生故障的時候，就會采取重復的接地情況，因此，工作接地就會隨著中性點而進行轉(zhuǎn)移。一般就會利用大地構(gòu)成了PEN線的并聯(lián)分路，因而保持了PEN線于電源之間的電的聯(lián)系。可以減少不平衡的程度，用電安全就會隨之進一步提高，加強了用電的穩(wěn)定性。
（2）故障發(fā)生的時候，人身安全能夠得以保證。在事故發(fā)生的時候，往往可以通過電設(shè)備的外殼進行一定的規(guī)避也就是重復接地，能夠?qū)㈦娫葱纬苫芈?，在這種模式下進一步穩(wěn)定，所以電設(shè)備的外殼就不會地壓太高。形成了一定的免疫，因此，此時即使有人觸及故障設(shè)備外殼也不會造成對人身過重的損傷。
在這種系統(tǒng)中裝設(shè)漏電總保護由中性點引出的保護中性線有多處重復接地，及電中級保護，由于重復接地的分流作用，該系統(tǒng)除電源中性點接地外，使漏電保護器失靈，不能夠及時感知，甚至難以驅(qū)動等等。要進行觀察和維護，并且， PEN線重復接地應(yīng)安裝在漏電保護之前，設(shè)備的保護線（PE）亦應(yīng)在漏電保護之前與PEN線相連接。
3.PEN線與用電設(shè)備的正確接線
安裝線路要按照明確的規(guī)定和專業(yè)性來執(zhí)行，否則就會出現(xiàn)安全隱患，因此，要從安全的角度考慮，設(shè)備的中性點和其金屬外殼兩處分別引出，且必須各自直接與供電系統(tǒng)的 PEN 線進行牢固的電氣連接。避免出現(xiàn)中性線短路的情況，一旦斷開，這時線電壓雖然仍對稱，但是已經(jīng)失衡的電壓就不會再保持平衡，也就是所謂的中性點發(fā)生位移，有的負載所承受的電壓將低于其額定電壓，有的負載所承受的電壓將高于其額定電壓，這樣就會引發(fā)故障和安全風險，后果難以設(shè)想。
4.熔斷器的設(shè)置
在380/220V混合供電系統(tǒng)中，不允許在PEN線上設(shè)置熔斷器或其他單極開關(guān)。必須確保PEN線完好無缺， 低壓電網(wǎng)不能夠同時采用兩種運行系統(tǒng)。也就是說如果一方電網(wǎng)是零保護狀態(tài)，其他的設(shè)備如果進行接地的保護，那么電氣設(shè)備發(fā)生接地短路故障就會造成危險，不足以使其保護裝置動作，其接地級和中性點接地級將有短路電流流過，也就是在零保護的電氣設(shè)備外殼上也會出現(xiàn)一定的相電壓，對人員的安全有一定風險性，需要格外注意。
5.漏電保護器的設(shè)置
漏電保護器又稱漏電自動開關(guān)。能夠防止發(fā)生人身安全事故，也就是能夠防止過大的電引起的損傷和硬件燒壞問題?，F(xiàn)在這種內(nèi)容已經(jīng)被廣泛利用。取得了一定的成效。但是在農(nóng)村 380/220V（TN-C）供電系統(tǒng)中不能直接裝設(shè)漏電保護器必須在負荷端將 PEN線的兩大功能由兩條（N 線和 PE 線）分別承擔，要求 PEN 線進行多次重復接地，也就是應(yīng)在負荷端將 TN-C 系統(tǒng)轉(zhuǎn)換成TN-C-S 系統(tǒng)，這樣便可以在 TN-S 部分設(shè)置漏電保護，能夠保護人身和設(shè)備的安全性，所以，需要進行專業(yè)化的操作才能夠完善電力工作的需求，要不斷加強管理和內(nèi)部的規(guī)范操作，形成安全穩(wěn)定的模式，同時能夠進行節(jié)能，就是比較理想的行為，應(yīng)該合理進行分析思考，以便于能夠讓電力事業(yè)為社會做出貢獻。
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