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摘要:现场临时用电采用三相五线制供电,能降低现场临时用电隐患,确保现场临时用电安全。
关键词:临时用电;采用;三相五线制;重要性
一、三相五线制供电的原理
众所周知,在三相四线制供电中由于三相负载不平衡时和低压电网的零线过长且阻抗过大时,零线将有零序电流通过,过长的低压电网,由于环境恶化,导线老化,受潮等因素,导线的漏电电流通过零线形成闭合回路,致使零线也带一定的电位,这对安全运行十分不利。在零干线断线的特殊情况下,断线以后的单相设备和所有保护接零的设备产生危险的电压,这是不允许的。如采用三相五线制供电方式,用电设备上所连接的工作零线 “N” 和保护零线 “PE” 是分别敷设的,工作零线上的电位不能传递到用电设备的外壳上,这样就能有效隔离了三相四线制供电方式所造成的危险电压,使用电设备外壳上电位始终处在"地"电位,从而消除了设备产生危险电压的隐患。三相五线制的TN-S接地方式:字母S代表N与PE分开,设备金属外壳与PE相连,设备中性点与N相连。三相五线制标准导线颜色为:A线黄色,B线绿色,C线红色,N线淡蓝色,PE线绿/黄双色。任何情况下上述颜色标记严禁混用和互相代用。
二、施工现场临时用电“TN-S”接零保护的安全技术要求
1、基本要求:必须保证“PE线”的独立性;即保证“PE线”与“N线”分别独立,不能混接。
2、“PE线”
A、《施工现场临时用电安全技术规范》规定:在施工现场专用变压器的供电的TN—S接零保护系统中,电气设备的金属外壳必须与专用保护零线连接。保护零线应由工作接地线、配电室(总配电箱)电源侧零线或总漏电保护器电源侧零线处引出。重复接地线必须与 PE线相连接,严禁与N线相连接。保护零线必须采用绝缘导线。配电装置和电动机械相连接的PE线应为截面不小于2.5mm2的绝缘多股铜线。手持式电动工具的PE线应为截面不小于1.5mm2的绝缘多股铜线。PE线上严禁装设开关或熔断器,严禁通过工作电流,且严禁断线。
B、由此可见,“PE线”必须同时满足“导电性”和“机械强度”要求,必须具有足够的截面积。
3、“N线”
A、《施工现场临时用电安全技术规范》规定:在TN接
零保护系统中,通过总漏电保护器的工作零线与保护零线之
间不得再做电气连接。严禁将单独敷设的工作零线再做重复
接地。
B、在正常情况下“N线”是不带电的,因而极易被人忽视,产生麻痹思想。“N线”被随意缠绕,剥皮外露,多头并接的现象随时可见,而实际上,由于施工现场单相设备的大量使用和接入电网时选择相序的随意性,使得施工现场三相电网经常处于不平衡状态,因而在极大多数情况下,“N线”都呈现电压,所以必须高度重视,对“N线”的安全技术要求。保持“N线”的绝缘必须良好,防止绝缘损坏和老化现象。保证连接牢固、可通过专用接线端子相连,不能与“PE线”混接。
4、重复接地
A、《施工现场临时用电安全技术規范》规定:TN系统中的保护零线除必须在配电室或总配电箱处做重复接地外,还必须在配电系统的中间和末端处做重复接地。TN系统中,严禁将单独敷设的工作零线再做重复接地。塔式起重机、外用电梯、滑升模板的金属操作平台及需要设置避雷装置的物料提升机,除应连接PE线外,还必做重复接地。
B、重复接地就是对“PE线”的重复接地,将专用保护零线“PE线”的一处或多处,通过接地装置与大地紧密连接。其作用如下:(1)如不进行重复接地,当“PE”线断线时,系统处于既不接零也不接地的无保护状态。而对其进行复重接地以后,当:“PE线”正常时,系统处于接零保护状态;当“PE线”断线时,如果断线处在重复接地前侧,系统则处在接地保护状态。(2)当相线断线与大地发生短路时,由于故障电流的存在造成了“PE线”电位的升高,当断线点与大地间电阻较小时,“PE线”的电位很有可能远远超过安全电压。这种危险电压沿“PE线”传至各用电设备外壳乃至危及人身安全。而进行重复接地以后,由于重复接地电阻与电源工作接地电阻并联后的等效电阻小于电源工作接地电阻,使得相线断线接地处的接地电阻分担的电压增加,从而有效降低“PE线”对地电压,减少触电危险。(3)“PE线”的重复接地可以降低当相线碰壳短路时的设备外壳对地的电压。相线碰壳时,外壳对地电压即等于故障点P与变压器中性点间的电压。假设相线与PE线规格一致,设备外壳对地电压则为110V。而PE线重复接地后,从故障点P起,PE线阻抗与重复接地电阻RE同工作接地电阻RA串联后的电阻相并联。在一般情况下,由于重复接地电阻RE同工作接地电阻RA串联后的电阻远大于PE线本身的阻抗,因而从P至变压器中性点的等效阻抗,仍接近于从P至变压器中性点的PE线本身的阻抗。如果相线与PE线规格一致,则P与变压器中性点间的电压UPO仍约为110V,而此时设备外壳对地电压UP仅为故障P点与变压器中性点间的电压UPO的一部分,可表示为:UP=UPO×RERA+RE假设重复接地电阻RE为10Ω,工作接地电阻RA为4Ω,则UP=78.6V。
重复接地是“TN-S”系统中不可缺乏的安全措施,能有效降低故障点、漏电设备的对地电压,减轻保护零线断线时的危险性、缩短故障的持续时间等。
三、如何正确设置三相五线制
A、《施工现场临时用电安全技术规范》规定:电缆芯线数应根据负荷及其控制电器的相数和线数确定:三相四线时,应选用五芯电缆;三相三线时,应选用四芯电缆;当三相用电设备中配置有单相用电器具时,应选用五芯电缆;单相二线时,应选用三芯电缆。
B、根据施工现场的实际情况,就如何正确设置三相五线制,可以将三级配电线路分段来考虑。第一段,由总配电箱到分配电箱的动力线路。此线路是否使用五芯电缆设置接零保护系统,取决于分配电箱任一分路的负荷是否需要相零220V电源供电,不需要相零220V电源供电的,则可以使用四芯电缆设置接零保护系统。在具体实施中,可以把需要相零220V电源供电的负荷尽量安排在同一个分配电箱里,以减少五芯电缆的使用。第二段,由分配电箱到开关箱的动力线路(包括负荷及其控制电器的电源线)。此线路是否使用五芯电缆设置接零保护系统,取决于负荷及其控制电器的相数和线数。如果负荷及其控制电器只需三相电源为其供电,比如建筑工地钢筋加工场地使用的切断机、矫直机,木工场地使用的电锯、电刨,搅拌场地使用的搅拌机(如JZ350砼搅拌机)等,则可以使用四芯电缆(形式为三相四线制)进行接零保护系统的设置。在单相供电系统中,如单相380V焊机,或者相零220V负荷,可以采用三芯电缆(形式为单相三线制)做接零保护系统,这些都是三相五线制应包含的内涵,它们不需要使用五芯电缆。只有负荷及其控制电器同时需要380V三相电源和相零220V电源供电时才应采用五芯电缆做接零保护系统的设置(形式为三相五线制),像塔式起重机(如QTZ63)等设备,即需要380V三相电源驱动起升、回转、小车牵引电动机,又需要为塔顶灯、驾驶室维修灯、驾驶室灯、220V插座提供相零220V电源。
广义地讲,三相五线制接零保护系统的接线方式包括:单相三线、无中性点的三相四线、有中性点的三相四线以及三相五线,使用的电缆分别为三芯、四芯和五芯。不能简单地从电缆芯线的个数上去判断是否采用了三相五线制接零保护系统。
参考文献:
[1]《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2005
[2]《建筑安全》2013年05期
关键词:临时用电;采用;三相五线制;重要性
一、三相五线制供电的原理
众所周知,在三相四线制供电中由于三相负载不平衡时和低压电网的零线过长且阻抗过大时,零线将有零序电流通过,过长的低压电网,由于环境恶化,导线老化,受潮等因素,导线的漏电电流通过零线形成闭合回路,致使零线也带一定的电位,这对安全运行十分不利。在零干线断线的特殊情况下,断线以后的单相设备和所有保护接零的设备产生危险的电压,这是不允许的。如采用三相五线制供电方式,用电设备上所连接的工作零线 “N” 和保护零线 “PE” 是分别敷设的,工作零线上的电位不能传递到用电设备的外壳上,这样就能有效隔离了三相四线制供电方式所造成的危险电压,使用电设备外壳上电位始终处在"地"电位,从而消除了设备产生危险电压的隐患。三相五线制的TN-S接地方式:字母S代表N与PE分开,设备金属外壳与PE相连,设备中性点与N相连。三相五线制标准导线颜色为:A线黄色,B线绿色,C线红色,N线淡蓝色,PE线绿/黄双色。任何情况下上述颜色标记严禁混用和互相代用。
二、施工现场临时用电“TN-S”接零保护的安全技术要求
1、基本要求:必须保证“PE线”的独立性;即保证“PE线”与“N线”分别独立,不能混接。
2、“PE线”
A、《施工现场临时用电安全技术规范》规定:在施工现场专用变压器的供电的TN—S接零保护系统中,电气设备的金属外壳必须与专用保护零线连接。保护零线应由工作接地线、配电室(总配电箱)电源侧零线或总漏电保护器电源侧零线处引出。重复接地线必须与 PE线相连接,严禁与N线相连接。保护零线必须采用绝缘导线。配电装置和电动机械相连接的PE线应为截面不小于2.5mm2的绝缘多股铜线。手持式电动工具的PE线应为截面不小于1.5mm2的绝缘多股铜线。PE线上严禁装设开关或熔断器,严禁通过工作电流,且严禁断线。
B、由此可见,“PE线”必须同时满足“导电性”和“机械强度”要求,必须具有足够的截面积。
3、“N线”
A、《施工现场临时用电安全技术规范》规定:在TN接
零保护系统中,通过总漏电保护器的工作零线与保护零线之
间不得再做电气连接。严禁将单独敷设的工作零线再做重复
接地。
B、在正常情况下“N线”是不带电的,因而极易被人忽视,产生麻痹思想。“N线”被随意缠绕,剥皮外露,多头并接的现象随时可见,而实际上,由于施工现场单相设备的大量使用和接入电网时选择相序的随意性,使得施工现场三相电网经常处于不平衡状态,因而在极大多数情况下,“N线”都呈现电压,所以必须高度重视,对“N线”的安全技术要求。保持“N线”的绝缘必须良好,防止绝缘损坏和老化现象。保证连接牢固、可通过专用接线端子相连,不能与“PE线”混接。
4、重复接地
A、《施工现场临时用电安全技术規范》规定:TN系统中的保护零线除必须在配电室或总配电箱处做重复接地外,还必须在配电系统的中间和末端处做重复接地。TN系统中,严禁将单独敷设的工作零线再做重复接地。塔式起重机、外用电梯、滑升模板的金属操作平台及需要设置避雷装置的物料提升机,除应连接PE线外,还必做重复接地。
B、重复接地就是对“PE线”的重复接地,将专用保护零线“PE线”的一处或多处,通过接地装置与大地紧密连接。其作用如下:(1)如不进行重复接地,当“PE”线断线时,系统处于既不接零也不接地的无保护状态。而对其进行复重接地以后,当:“PE线”正常时,系统处于接零保护状态;当“PE线”断线时,如果断线处在重复接地前侧,系统则处在接地保护状态。(2)当相线断线与大地发生短路时,由于故障电流的存在造成了“PE线”电位的升高,当断线点与大地间电阻较小时,“PE线”的电位很有可能远远超过安全电压。这种危险电压沿“PE线”传至各用电设备外壳乃至危及人身安全。而进行重复接地以后,由于重复接地电阻与电源工作接地电阻并联后的等效电阻小于电源工作接地电阻,使得相线断线接地处的接地电阻分担的电压增加,从而有效降低“PE线”对地电压,减少触电危险。(3)“PE线”的重复接地可以降低当相线碰壳短路时的设备外壳对地的电压。相线碰壳时,外壳对地电压即等于故障点P与变压器中性点间的电压。假设相线与PE线规格一致,设备外壳对地电压则为110V。而PE线重复接地后,从故障点P起,PE线阻抗与重复接地电阻RE同工作接地电阻RA串联后的电阻相并联。在一般情况下,由于重复接地电阻RE同工作接地电阻RA串联后的电阻远大于PE线本身的阻抗,因而从P至变压器中性点的等效阻抗,仍接近于从P至变压器中性点的PE线本身的阻抗。如果相线与PE线规格一致,则P与变压器中性点间的电压UPO仍约为110V,而此时设备外壳对地电压UP仅为故障P点与变压器中性点间的电压UPO的一部分,可表示为:UP=UPO×RERA+RE假设重复接地电阻RE为10Ω,工作接地电阻RA为4Ω,则UP=78.6V。
重复接地是“TN-S”系统中不可缺乏的安全措施,能有效降低故障点、漏电设备的对地电压,减轻保护零线断线时的危险性、缩短故障的持续时间等。
三、如何正确设置三相五线制
A、《施工现场临时用电安全技术规范》规定:电缆芯线数应根据负荷及其控制电器的相数和线数确定:三相四线时,应选用五芯电缆;三相三线时,应选用四芯电缆;当三相用电设备中配置有单相用电器具时,应选用五芯电缆;单相二线时,应选用三芯电缆。
B、根据施工现场的实际情况,就如何正确设置三相五线制,可以将三级配电线路分段来考虑。第一段,由总配电箱到分配电箱的动力线路。此线路是否使用五芯电缆设置接零保护系统,取决于分配电箱任一分路的负荷是否需要相零220V电源供电,不需要相零220V电源供电的,则可以使用四芯电缆设置接零保护系统。在具体实施中,可以把需要相零220V电源供电的负荷尽量安排在同一个分配电箱里,以减少五芯电缆的使用。第二段,由分配电箱到开关箱的动力线路(包括负荷及其控制电器的电源线)。此线路是否使用五芯电缆设置接零保护系统,取决于负荷及其控制电器的相数和线数。如果负荷及其控制电器只需三相电源为其供电,比如建筑工地钢筋加工场地使用的切断机、矫直机,木工场地使用的电锯、电刨,搅拌场地使用的搅拌机(如JZ350砼搅拌机)等,则可以使用四芯电缆(形式为三相四线制)进行接零保护系统的设置。在单相供电系统中,如单相380V焊机,或者相零220V负荷,可以采用三芯电缆(形式为单相三线制)做接零保护系统,这些都是三相五线制应包含的内涵,它们不需要使用五芯电缆。只有负荷及其控制电器同时需要380V三相电源和相零220V电源供电时才应采用五芯电缆做接零保护系统的设置(形式为三相五线制),像塔式起重机(如QTZ63)等设备,即需要380V三相电源驱动起升、回转、小车牵引电动机,又需要为塔顶灯、驾驶室维修灯、驾驶室灯、220V插座提供相零220V电源。
广义地讲,三相五线制接零保护系统的接线方式包括:单相三线、无中性点的三相四线、有中性点的三相四线以及三相五线,使用的电缆分别为三芯、四芯和五芯。不能简单地从电缆芯线的个数上去判断是否采用了三相五线制接零保护系统。
参考文献:
[1]《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2005
[2]《建筑安全》2013年05期