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摘要 本文通过对机关办公楼使用四极漏电保护开关产生中性线断线的故障进行分析,着重讨论并提出如何使用四极(4P)漏电保护开关的几点意见 。
关键词 四极(4P)漏电保护开关;中性线(零线);断零;慎用
中图分类号 TU85 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)092-0158-01
每年夏天都是市机关大院办公用电的高峰期,由于办公用电设备用电负荷是不稳定,很难保证使负载处于三相平衡理想状态,那么三相四线制的零线线路中就存在一定的工作电流,一旦零线断路,从原理上分析负荷轻的那一相的相电压就会升高,有可能升为线电压或接近线电压,这样就会烧掉用电设备;2010年8月16日10时许,我们机关大院一号楼三层303室,上班期间突然间办公室里几台电脑和打印机及其他等设备一下子都冒烟烧掉,接到报告后,马上组织有关人员迅速赶到现场进行抢修,为了安全起见,立即关掉有关的部分电源,根据工作经验分析这样应该是属于三相四线制中的零线断线引起原因比较大,再经过细心了解得知,近段时间,他们所用的配电箱中的一只四极(4P)三相四线漏电保护开关经常出现跳闸现象,每次都是他们自己恢复送电操作,经逐一排查发现就是配电开关箱里的一只四极(4P)三相四线漏电保护开关处于合闸状态,而实际中性线(零线)那一极(1p)开关断线,其他的三极(3P)处于合闸导通状态,造成中性线零序电位漂移而产生高压烧毁用电器为主要原因。经过科学分析决定把原来4P四极更改为3P+N的四极三相四线漏电保护开关处理后,至今工作一直运行正常。
市机关大院办公楼所用的用电方式采用TN-C-S系统供电,而该配电开关箱线路又没有采用双电源供电,也没有自备电源,根据《全国民用建筑工程设计技术措施》中规定,第45页低压配电——4.5.3-16“为了减少三相回路断零线引起的事故,对电气设备及检修人员安全造成的危害,在设有总等位的TN或TN-C-S系统中宜选用三相三极开关(3P+N)。”所以说在该配电开关箱内也不必要设计使用四极(4P)三相四线漏电保护开关。
根据故障现象分析采用四极三相四极漏电保护开关出现上述现象主要原因有以下几种:
1)使用环境不宜设计采用四极(4P)三相四线漏电保护器开关;我们常常把4P和3P+N都称四极漏电保护开关,一般来说3P+N属于假四极(其中操作动作时,零线是不断开的),而4P一般属于真四极(在动作时,零线是有断开的)。提倡谨慎分析,根据使用环境,现场供电方式,正确应用四极(4P)三相四线漏电保护器,而采用四极(4P)三相四线漏保开关可以对电气线路进行隔离作用,确保检修人员的安全,但在实际使用可能造成从中性线回送的危险性;在三相四线低压配电系统中,新修订的《民用建筑电气设计规定》中做了明确的规定,在TN-C-S,TN-S系统中的电源使用四极(4P)开关的作用是为了切断相导体,再说设置四极(4P)开关,是正常供电电源与备用电源(发动机),在切换电源能够彻底隔离作用,避免了线路倒送造成触电事故,通过采用四极(4P)三相四线漏保开关可以对电气线路进行隔离作用,确保检修人员触电事故发生,所以在设有备用电源或双电源必须设置;根据IEC标准中规定允许在TN-S系统中不需要断零隔离,若有双电源供电的,需要经常性维修场所,要将中性线断开是有必要的;还规定TT系统内的电源进线开关应隔离中性线,TT系统内的漏电保护器必须隔离中性性等,而办公室是没有经常性修理的场所,所以把零线断开是没有必要的;在三相四线供电系统中,零线线路上是不允许装设开关或保险丝的,若装上一旦零线“断零”是很危险的。因为一般从变压器低压侧出来的三相电压是对称的,中性点为零电位。如果三相负载平衡,中性线中的电流为零或很小。而实际上办公室办公用电线路中的三相负载是不平衡的,那么一旦零线断掉,就会产生零电位偏移,使其中一相负载轻的电压会升高烧坏用电设备。
2)开关质量问题和用电使用负载不平衡引起的;经查阅有关资料统计分析,在四极开关当中如果有一對开关的触点不导电,这时往往是中性线的那一对开关触点。如果三相用电负载长期处于不平衡时,若中性线工作电流与相电流接近,加上长时间工作运行,开关触头因过热而烧断,那么中性线的那一极开关触点也就产生不导电故障现象。
3)开关设计时,计算容量没有留一定的余量造成的;如果在计算选择开关容量不足或处于临面状态,就很容易引起开关经常性动作跳闸,而经常性反复跳闸,合闸操作就会直接影响开关使用寿命,因为每一个开关动作次数都有一定使用次数,当然这使用次数也跟开关本身质量有一定的关系。
4)操作人员操作不当引起的;对操作人员在操作时要科学合理,因为该工程配电开关箱的开关都是采用梅兰日兰品牌CN45N型四极(4P)三相四线漏电保护器开关,零线位置是设计在四极(4P)开关左边的第一个(极),而我们在操作时手指往往是放在开关的最右边,如果合上去,由于受力不平衡,这样就很容易出现左边的开关假合闸,或合上去也会出现弹力不足,容易出现触点接触不良,所以我们操作人员在操作时一定要把手指放在四极(4P)开关中间的那两极(2P)开关,然后用力推上去,使各个开关触点合闸受力均衡有力;还有我们在选择开关时尽量选择零线那一极开关在开关的最右边品牌,避免我们习惯性操作造成零线断路而产生零线电位漂移的故障。再说还有一部分业余人员,在操作时心理对电产生有一定的“虚畏”感,操作合闸时总是不敢有力合闸,而是温柔无力软合闸,极易造成开关烧毁现象。
5)开关用途功能应选择得当;有的用户以为漏电保护开关,是最安全的,一旦漏电它就会保护动作跳闸,就可以切断电源,就可以保护人身安全,所以就拿来当作频繁操作的开关使用,这是错误的,因为漏电保护开关的功能是当负载用电设备发生漏电时,达到它规定的动作时间和动作电流而动作保护,不能作频繁开关来使用。
为了对四极漏电保护开关的使用更加科学合理,那么就对以上出现的原因提出以下几个使用措施:
1)应根据电源供电方式和实际使用环境进行科学合理设计相应的配置四极漏电保护开关,是选用4P四极三相四线漏电保护器还是3P+N的四极三相四线漏电保护器。
2)在选用开关时,应选质量稳定而零线设计在右边的品牌开关;在日常维护时,尽量克服三相负载不平衡运行。
3)操作人员在操作时应正确科学,克服不良操作习惯。
4)设计安装人员应根据实际使用功能配置相应的开关。
参考文献
[1]全国民用建筑工程设计技术措施[J].2009.
[2]民用建筑电气设计规范[M].JGJ16-2008.
关键词 四极(4P)漏电保护开关;中性线(零线);断零;慎用
中图分类号 TU85 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)092-0158-01
每年夏天都是市机关大院办公用电的高峰期,由于办公用电设备用电负荷是不稳定,很难保证使负载处于三相平衡理想状态,那么三相四线制的零线线路中就存在一定的工作电流,一旦零线断路,从原理上分析负荷轻的那一相的相电压就会升高,有可能升为线电压或接近线电压,这样就会烧掉用电设备;2010年8月16日10时许,我们机关大院一号楼三层303室,上班期间突然间办公室里几台电脑和打印机及其他等设备一下子都冒烟烧掉,接到报告后,马上组织有关人员迅速赶到现场进行抢修,为了安全起见,立即关掉有关的部分电源,根据工作经验分析这样应该是属于三相四线制中的零线断线引起原因比较大,再经过细心了解得知,近段时间,他们所用的配电箱中的一只四极(4P)三相四线漏电保护开关经常出现跳闸现象,每次都是他们自己恢复送电操作,经逐一排查发现就是配电开关箱里的一只四极(4P)三相四线漏电保护开关处于合闸状态,而实际中性线(零线)那一极(1p)开关断线,其他的三极(3P)处于合闸导通状态,造成中性线零序电位漂移而产生高压烧毁用电器为主要原因。经过科学分析决定把原来4P四极更改为3P+N的四极三相四线漏电保护开关处理后,至今工作一直运行正常。
市机关大院办公楼所用的用电方式采用TN-C-S系统供电,而该配电开关箱线路又没有采用双电源供电,也没有自备电源,根据《全国民用建筑工程设计技术措施》中规定,第45页低压配电——4.5.3-16“为了减少三相回路断零线引起的事故,对电气设备及检修人员安全造成的危害,在设有总等位的TN或TN-C-S系统中宜选用三相三极开关(3P+N)。”所以说在该配电开关箱内也不必要设计使用四极(4P)三相四线漏电保护开关。
根据故障现象分析采用四极三相四极漏电保护开关出现上述现象主要原因有以下几种:
1)使用环境不宜设计采用四极(4P)三相四线漏电保护器开关;我们常常把4P和3P+N都称四极漏电保护开关,一般来说3P+N属于假四极(其中操作动作时,零线是不断开的),而4P一般属于真四极(在动作时,零线是有断开的)。提倡谨慎分析,根据使用环境,现场供电方式,正确应用四极(4P)三相四线漏电保护器,而采用四极(4P)三相四线漏保开关可以对电气线路进行隔离作用,确保检修人员的安全,但在实际使用可能造成从中性线回送的危险性;在三相四线低压配电系统中,新修订的《民用建筑电气设计规定》中做了明确的规定,在TN-C-S,TN-S系统中的电源使用四极(4P)开关的作用是为了切断相导体,再说设置四极(4P)开关,是正常供电电源与备用电源(发动机),在切换电源能够彻底隔离作用,避免了线路倒送造成触电事故,通过采用四极(4P)三相四线漏保开关可以对电气线路进行隔离作用,确保检修人员触电事故发生,所以在设有备用电源或双电源必须设置;根据IEC标准中规定允许在TN-S系统中不需要断零隔离,若有双电源供电的,需要经常性维修场所,要将中性线断开是有必要的;还规定TT系统内的电源进线开关应隔离中性线,TT系统内的漏电保护器必须隔离中性性等,而办公室是没有经常性修理的场所,所以把零线断开是没有必要的;在三相四线供电系统中,零线线路上是不允许装设开关或保险丝的,若装上一旦零线“断零”是很危险的。因为一般从变压器低压侧出来的三相电压是对称的,中性点为零电位。如果三相负载平衡,中性线中的电流为零或很小。而实际上办公室办公用电线路中的三相负载是不平衡的,那么一旦零线断掉,就会产生零电位偏移,使其中一相负载轻的电压会升高烧坏用电设备。
2)开关质量问题和用电使用负载不平衡引起的;经查阅有关资料统计分析,在四极开关当中如果有一對开关的触点不导电,这时往往是中性线的那一对开关触点。如果三相用电负载长期处于不平衡时,若中性线工作电流与相电流接近,加上长时间工作运行,开关触头因过热而烧断,那么中性线的那一极开关触点也就产生不导电故障现象。
3)开关设计时,计算容量没有留一定的余量造成的;如果在计算选择开关容量不足或处于临面状态,就很容易引起开关经常性动作跳闸,而经常性反复跳闸,合闸操作就会直接影响开关使用寿命,因为每一个开关动作次数都有一定使用次数,当然这使用次数也跟开关本身质量有一定的关系。
4)操作人员操作不当引起的;对操作人员在操作时要科学合理,因为该工程配电开关箱的开关都是采用梅兰日兰品牌CN45N型四极(4P)三相四线漏电保护器开关,零线位置是设计在四极(4P)开关左边的第一个(极),而我们在操作时手指往往是放在开关的最右边,如果合上去,由于受力不平衡,这样就很容易出现左边的开关假合闸,或合上去也会出现弹力不足,容易出现触点接触不良,所以我们操作人员在操作时一定要把手指放在四极(4P)开关中间的那两极(2P)开关,然后用力推上去,使各个开关触点合闸受力均衡有力;还有我们在选择开关时尽量选择零线那一极开关在开关的最右边品牌,避免我们习惯性操作造成零线断路而产生零线电位漂移的故障。再说还有一部分业余人员,在操作时心理对电产生有一定的“虚畏”感,操作合闸时总是不敢有力合闸,而是温柔无力软合闸,极易造成开关烧毁现象。
5)开关用途功能应选择得当;有的用户以为漏电保护开关,是最安全的,一旦漏电它就会保护动作跳闸,就可以切断电源,就可以保护人身安全,所以就拿来当作频繁操作的开关使用,这是错误的,因为漏电保护开关的功能是当负载用电设备发生漏电时,达到它规定的动作时间和动作电流而动作保护,不能作频繁开关来使用。
为了对四极漏电保护开关的使用更加科学合理,那么就对以上出现的原因提出以下几个使用措施:
1)应根据电源供电方式和实际使用环境进行科学合理设计相应的配置四极漏电保护开关,是选用4P四极三相四线漏电保护器还是3P+N的四极三相四线漏电保护器。
2)在选用开关时,应选质量稳定而零线设计在右边的品牌开关;在日常维护时,尽量克服三相负载不平衡运行。
3)操作人员在操作时应正确科学,克服不良操作习惯。
4)设计安装人员应根据实际使用功能配置相应的开关。
参考文献
[1]全国民用建筑工程设计技术措施[J].2009.
[2]民用建筑电气设计规范[M].JGJ16-2008.