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TN系统电梯供电电源及PE线检测分析
来源:电工技术  作者:佚名  2017-02-04 13:46:44

    摘要:本文根据GB 7588-2003及TSG T7001-2009相关条款对电梯供电电源接地型式的要求,在分析TN系统供电电源的基础上,讨论了不可靠接地所带来的影响,进而从真假PE线判断、接地干支线接线及接地连通性三方面探讨了“电气设备与PE线可靠连接”的检测要点,为解决类似工程问题提供参考和借鉴。

    电梯是一种特殊的机电一体化设备。GB 7588-2003《电梯制造与安装安全规范》中规定“中性线(N)与保护线(PE)应当始终分开”;TSG T7001-2009《电梯监督检验和定期检验规则—曳引与强制驱动电梯》中规定“供电电源自进人机房或者机器设备间起,中性线(N)与保护线(PE)应当始终分开,且所有电气设备及线管、线槽的外露可导电部分应当与保护线(PE)可靠连接”。鉴于此,本文对TN系统电梯供电电源及PE线检测要点进行分析。

    1 TN系统电梯供电电源
    1.1电梯供电电源分析
    电梯供电电源一般采用TN系统,TN系统主要有两种型式。图l (a)为TN-C系统,即三相四线制电源系统,其中T表示供电电源端有一点直接接地,N表示电气装置的外露可导电部分与电源端的接地点有直接的电气连接,C表示供电系统的PE线与N线合用;图1(b)为TN-S系统,即三相五线制电源系统,S表示供电系统的保护导体与中性导体分开,即PE线与N线自电源中性点处分开。
    若电梯供电电源采用TN-C系统,则在三相电流不平衡时,电梯单相工作电流及整流装置产生的高次谐波电流,会在PEN线及电气可导电外壳产生电压降,这不仅危及作业人员安全,还会形成微弱的电信号使电梯处理器发生误判,导致运行不稳定,所以电梯供电电源不宜采用TN-C系统。对于TN-S系统,其保护中性线与工作中性线自电源中性点后分开,工作中性线N在电气设备处与地绝缘,也不与电气设备外露可导电部分连接,而电气设备外露可导电部分与保护中性线PE连接,对地电位正常时为零电位,不会对电子设备产生干扰,满足相关标准及技术规范“中性线N与保护线PE应当始终分开”的要求。对于TN-C系统,可在机房配电柜处把PEN线分开,改成TN-C-S型式,即在总电源进线处把PEN线分成两路,一路接至N接线排,另一路引至PE接线排,如图1(c)所示,这种PEN线自低压配电室到机房必须满足一定的线径要求,考虑到导线敷设时所承受的重力、张力等,铜芯线截面不得少于10mm2,铝芯线截面不得少于16mm2。

    1.2接地不可靠影响分析
    如果电气设备外露可导电部分和PE线没有可靠连接,那么在线路绝缘破坏与电气设备可导电外壳接触(如图2所示,这里假设U相绝缘损坏与可导电电气外壳接触)时,供电电源将通过电源中性点接地电阻R0和电气设备外露导电部分对地电阻Rd形成闭合回路,产生接地短路电流Id。由于电源中性点接地电阻不宜大于4Ω,因此R0可按4Ω考虑。假设对地电阻Rd为10Ω,那么当供电电源为380/220V时,短路电流Id= u/(R0+Rd)=220V/(4+10)Ω≈16A(式中,u为供电电源相电压220V),电气设备的可导电外壳和工作中性线N的对地电压ud=u0=IdRd =16A×10Ω= 160V。该电压约为安全电压的3倍,人员不小心接触到此电气设备时会触电,同时也增加了工作中性线触电的危险。另外,短路电流较小,能与之相适应的过电流装置十分有限,不能及时切断供电电源,将使危险源延续下去,危及人员和设备安全。

    2 PE线检测判断要点分析
    在检测过程中,为避免漏检和误判,应把握以下三个方面。
    (1)真假PE线的确认。可用万用表欧姆档进行测量,如图3所示。第一步判断“中性线(N)与保护线(PE)始终分开”,在机房配电柜处先将PE进线从接线排上拆开,再把两根表笔分别搭在电梯配电柜的N接线排和PE接线排,若测量值显示溢出,则说明中性线N与保护线PE始终分开。第二步在确认N线与PE线始终分开的情况下判断真假PE线,先将PE线接人接线排,再把两根表笔分别搭在电梯配电柜的N接线排和PE接线排,若测量值趋于零则说明为真PE线(如图3所示,供电电源为TN-S系统),若测量值显示溢出或比较大的电阻值则说明为假PE线(如图4所示,"PE”线实为该建筑物的独立接地线,接地型式实际为TT系统)。电梯一般采用TN-S系统或TN-C-S系统,因此可把TT系统改为TN-C-S系统,如图5所示,即在总电源进线处把N线(实为PEN线)分成两路,一路接至N接线排,另一路引至PE接线排,这时建筑物的接地可视为重复接地。




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