淮亞利
摘要:針對(duì)一些基礎(chǔ)設(shè)施配電系統(tǒng)特殊場(chǎng)景中的接地方式,對(duì)TT、TN系統(tǒng)的接地及保護(hù)方式進(jìn)行分析,探究RCD應(yīng)用并提出實(shí)際使用的意見。
關(guān)鍵詞:噴水池;路燈;TN-S;TT;接地型式;RCD(漏電保護(hù)器)
0. 引言
2016年6月11日下午,鄭州市御鑫城小區(qū)發(fā)生一起電擊人事故,一名5歲男孩在小區(qū)西門水池邊玩耍突遭電擊,孩子母親也因施救被電擊倒,男孩后經(jīng)120搶救無效死亡。業(yè)主稱,之前就聽說事發(fā)水池漏電。小區(qū)草叢中設(shè)置的照明燈壞了以后就廢棄了,而地面裸露的線頭比比皆是。本文將針對(duì)以上類似事件場(chǎng)景,對(duì)RCD的使用提出實(shí)際意見。
首先介紹低壓配電系統(tǒng)的三種接地型式,分為TN、TT、IT三種。
TN系統(tǒng):電源變壓器中性點(diǎn)接地,設(shè)備外露部分與中性線相連。在TN系統(tǒng)中按N線和PE線的不同組合又分為TN-C、TN-S和TN-C-S三種:
TN-S系統(tǒng):系統(tǒng)內(nèi)N線和PE線是分開的。
TN-C-S系統(tǒng):通常僅在低壓電氣裝置電源進(jìn)線點(diǎn)前N線和PE線是合一的,電源進(jìn)線點(diǎn)后即分為兩根線。
TN-C系統(tǒng):系統(tǒng)內(nèi)N線和PE線是合一的。
系統(tǒng)見圖1.1。
圖1.1:a)TN-S系統(tǒng) b) TN-C-S系統(tǒng) c) TN-C系統(tǒng)
TT系統(tǒng):電源變壓器中性點(diǎn)接地,電氣設(shè)備外殼采用保護(hù)接地。系統(tǒng)見圖1.2。
IT系統(tǒng):電源變壓器中性點(diǎn)不接地(或通過高阻抗接地),而電氣設(shè)備外殼采用保護(hù)接地。系統(tǒng)見圖1.3。
圖1.2 TT系統(tǒng) 圖1.3 IT系統(tǒng)
2. 下面介紹若干特殊場(chǎng)景RCD應(yīng)用
噴水池
噴水池共兩個(gè)區(qū)域,區(qū)域劃分見圖2.1
(1)區(qū)水池內(nèi)部。
(2) 區(qū)―離水池邊緣2 .0m 的垂直面內(nèi),其高度止于距地面或人能達(dá)到的水平面的2 . 5m 處。
在噴水池的0 區(qū)和1 區(qū)內(nèi)應(yīng)采取下列防電擊措施之一:
1) 采用特低電壓(SELV)供電,其電源設(shè)備(例如隔離特低電壓變壓器)應(yīng)設(shè)置在0區(qū)和1 區(qū)以外。
2) 如裝用220V 電氣設(shè)備,應(yīng)為其設(shè)置額定動(dòng)作電流I△n 不大于30mA 的RCD,在發(fā)生絕緣故障時(shí)立即切斷電源,必須保證這類水下設(shè)備的防水性能,以避免RCD 因頻繁動(dòng)作而被拆除,留下電擊事故的禍根。需要說明即使采取了上述防電措施,仍不允許在水下電氣設(shè)備和線路帶電情況下人體進(jìn)人水池。
噴水池防電擊系統(tǒng)示意圖如圖2.2。
圖2.1 噴水池區(qū)域劃分示例
圖2.2 噴水池配電系統(tǒng),ASJ10L應(yīng)用
庭園燈
現(xiàn)代化小區(qū)一般都裝有景觀庭園燈,由于庭園燈處于不具備等電位聯(lián)結(jié)的潮濕場(chǎng)所,所以庭園燈一般采用局部TT系統(tǒng)供電.就是庭園燈的金屬外殼不接來自電源系統(tǒng)的PE線,而單獨(dú)設(shè)置一個(gè)接地裝置,庭園燈接在此接地裝置的引線上。為了防止庭園燈發(fā)生相線碰殼故障而導(dǎo)致故障電壓延保護(hù)線蔓延,因此庭園燈的電源必須用RCD作漏電保護(hù)。
對(duì)于TN系統(tǒng)供電的情況下的庭園燈可采取局部TT保護(hù)系統(tǒng),即單獨(dú)設(shè)置保護(hù)接地裝置,在安裝RCD的情況下,可把燈桿基礎(chǔ)作為接地裝置而不再打接地極。
如圖3.1為庭園燈采用ASJ10L系列RCD進(jìn)行防電擊保護(hù)系統(tǒng)示意圖。
圖3.1 庭園燈配電系統(tǒng),ASJ10L應(yīng)用
道路照明
道路照明是室外照明的重要組成部分,具有線路長(zhǎng)、負(fù)荷分散、行人易碰觸等特點(diǎn)。道路照明低壓配電系統(tǒng)應(yīng)適應(yīng)這些特點(diǎn),并且滿足安全保護(hù)要求。道路照明一般采用TT配電接地系統(tǒng)。
實(shí)現(xiàn)道路照明TT接地系統(tǒng)安全運(yùn)行的關(guān)鍵是燈柱可靠接地并將PE線連接,有較低的接地電阻。每燈柱都打接地極并用PE線相連后,燈柱接地電阻很容易做到≤1Ω,燈柱處發(fā)生接地故障時(shí),燈柱對(duì)地電壓≤AC50V。
自箱變低壓側(cè)引出L1、L2、L3、N四線。箱變低壓側(cè)N線直接接地,各燈柱保護(hù)線PE也直接接地,箱變與燈柱之間無PE線連接。燈柱間PE線用電纜芯線或角鋼(圓鋼)連接,組成道路照明TT配電接地系統(tǒng)。
(1) 當(dāng)箱變高壓側(cè)線路遭受雷擊等產(chǎn)生接地故障時(shí),因箱變處、燈柱處PE接地分別設(shè)置,箱變處高地電位不能輕易竄入燈柱處的接地處,因而行人比較安全。
(2) 燈柱處發(fā)生接地故障時(shí),因金屬燈柱本身接地,并實(shí)現(xiàn)燈柱間PE連接,燈柱電位接近地電位,接地故障不會(huì)對(duì)人造成傷害。
(3) 發(fā)生單相接地故障時(shí),因線路長(zhǎng),故障回路阻抗較大,故障電流較小,箱變處過電流保護(hù)裝置(斷路器或熔斷器)可能不動(dòng)作,故應(yīng)安裝RCD進(jìn)行漏電保護(hù)。因線路長(zhǎng),泄漏電流往往超過30mA。一般控制箱出線端可設(shè)一個(gè)剩余電流動(dòng)作保護(hù)器(RCD),可采用延時(shí)0.1s,RCD額定剩余動(dòng)作電流IDn一般可按下述方法估算(建議):
1) 供電距離超過400m但不超過1000m,IDn=300mA;
2) 供電距離超過100m但不超過400m,IDn=100mA;
3) 供電距離在100m左右且當(dāng)RCD采用IDn=100mA會(huì)給設(shè)計(jì)帶來一定程度的困難或麻煩,可允許采用IDn=30mA。
(4) 道路照明TT系統(tǒng)在每個(gè)路燈處可增設(shè)RCD進(jìn)行單項(xiàng)接地故障保護(hù)。RCD的動(dòng)作電流≤30mA。
如圖4.1為道路照明系統(tǒng)防電擊保護(hù)系統(tǒng)示意圖。
圖4.1 路燈照明TT系統(tǒng),ASJ10L應(yīng)用
安科瑞ASJ系列剩余電流動(dòng)作繼電器可與低壓斷路器或低壓接觸器等組成組合式剩余電流保護(hù)裝置,主要適用于交流50Hz,額定電壓400V及以下的TT和TN系統(tǒng)配電線路,用來對(duì)電氣線路進(jìn)行接地故障保護(hù),防止接地故障電流引起的設(shè)備損壞和電氣火災(zāi)事故,也可用來對(duì)人身觸電危險(xiǎn)提供間接接觸保護(hù)。在以上若干場(chǎng)景中,均可起到有效防護(hù)。
產(chǎn)品型號(hào)規(guī)格:
型號(hào) | 基本功能 | 安裝方式 | 圖片 |
ASJ10-LD1A | A型剩余電流測(cè)量; 電流百分比光柱顯示; 十檔額定剩余動(dòng)作電流可設(shè)(30mA-30A); 十檔極限不驅(qū)動(dòng)時(shí)間可設(shè)(0-10s); 互感器斷線報(bào)警指示; 兩組繼電器輸出(一組常開,一組轉(zhuǎn)換); 具有就地,遠(yuǎn)程“測(cè)試”,“復(fù)位”功能。 | 導(dǎo)軌(DIN35mm) |
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ASJ20-LD1A | 屏裝式(48方形) |
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ASJ10L-LD1A | A型剩余電流測(cè)量; 剩余電流液晶顯示; 額定剩余動(dòng)作電流連續(xù)可設(shè)(10mA-30A); 極限不驅(qū)動(dòng)時(shí)間連續(xù)可設(shè)(0-10s); 互感器斷線報(bào)警可設(shè); 兩組繼電器輸出(一組常開,一組轉(zhuǎn)換,均可設(shè)定); 具有就地,遠(yuǎn)程“測(cè)試”、“復(fù)位”功能; 具備5條事件記錄功能; RS485/Modbus-RTU通訊功能可選; | 導(dǎo)軌(DIN35mm) |
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AKH-0.66L系列剩余電流互感器選用說明:
型號(hào) | 孔徑 | 主回路電流 | 變比 |
AKH-0.66L45 | 45mm | 80A | 1A:1mA |
AKH-0.66L80 | 80mm | 250A | 1A:1mA |
AKH-0.66L100 | 100mm | 400A | 1A:1mA |
AKH-0.66L150 | 150mm | 630A | 1A:1mA |
AKH-0.66L200 | 200mm | 1000A | 1A:1mA |
AKH-0.66L200F | 260*103mm | 1000A | 1A:1mA |
訂貨范圍:
例 E.g.1:型號(hào): ASJ10L-LD1A
輔助電源: AC 220V/50Hz
額定電流: In:250A
注:剩余電流繼電器與我司剩余電流互感器配套使用,互感器主要型號(hào)有AKH-0.66L45、AKH-0.66L80、AKH-0.66L100、AKH-0.66L150、AKH-0.66L200等。
參考文獻(xiàn):
[1] 任元會(huì). 工業(yè)與民用配電設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]. 北京:中國電力出版社, 2005. 924-943
[2] 王厚余. 建筑物電氣裝置600問王厚余[M]. 北京:中國電力出版社, 2013. 212-262