施工现场三级配电基本知识及线路接法详细解答课件.pptx

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1、三级配电基本知识及线路接法,分公司安全环保部,前言,为了规范施工现场临时用电行为，减少和避免因临时 用电接线不规范导致的触电事故发生，本文详细地讲述 了总配电箱、分配电箱、开关箱的接线步骤及注意事项。通过培训，让更多的现场管理人员知晓为什么要实行 三相五线制？它的优点是什么？漏电保护器为什么能够 在漏电的时候对人身和设备起到保护作用？人体的感知 电流是多少？怎样才能避免发生触电事故？,国家规定,根据国家相关技术规范要求，凡是新建、扩建、企事业、 商业、居民住宅、智能建筑、基建施工现场及临时线路, 一律实行三相五线制供电方式,做到保护零线和工作零线 单独敷设。,总配电箱为一级，分配电箱为二级，开

2、关箱为三级。,三级配电系统,PART ONE,三相电的概念,我们知道线圈在磁场中旋转时，导线切割磁场线会产生 感应电动势，它的变化规律可用正弦曲线表示。如果我 们取三个线圈，将它们在空间位置上相差点 1 2 0 度角， 三个线圈仍旧在磁场中以相同速度旋转，一定会感应出 三个频率相同的感应电动势。由于三个线圈在空间位置 相差 1 2 0 度角，故产生的电流亦是三相正弦变化，称 为三相正弦交流电。工业用电采用三相电，如三相交流电动机。相与相之间 的电压是线电压，电压为 3 8 0 V。相与中心线之间称为 相电压，电压是 2 2 0 V。,什么是电源中性点？,中性点是指变压器低压侧的三相线圈构成星形

3、联结，联 结点称中性点，又因其点为零电位，也称零线端，一般 的零线就从此点引出的。中性点接地后，所有该电网覆 盖面的设备接地保护线可就近入地设置为地线，一旦出 现漏电可通过大地传导回路到变压器中性点，以策安全。,为什么不是“五相”“六相”？,你先要明白“相”在电中的含义，相是指相位角，比如常说 的三相电，是指相位角在空间互成 1 2 0 交流电。如果 使用移相技术，就比如简单的电容移相，我们一样可以 得到四相、五相、N相都可以！但那在电力拖动中没有实 际的应用意义，只在电子技术中有时用到。为什么在电 力拖动中大都使用三相（当然有时会用到单相），而不 是四相、五相呢？因为发电机的三相绕组在空间

4、1 2 0 分布时，交变磁力线均可最大限度的切割它们，成而最 以限度的发出电能。而三相用电器呢，除了相反的原理 外，三相互成 1 2 0 的回路又能最大限度的使用电能！,三相五线制供电的原理,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。,三相五线制,在三相四线制制供电系统中,把零线的两个作用分开,即 一根线做

5、工作零线 ( N ) ,另外用一根线专做保护零线 ( P E ) ,这样的供电结线方式称为三相五线制供电方式。三相 五线制包括三根相线、一根工作零线、一根保护零线。三 相五线制的接线方式如下图所示.,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 P E 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。,从线路的性质上来说，火线（相线）是提供能源的线路， 零线是单相电路中，给提供能源的线路一条电流回路（和相线形成电流通道）的线路，

6、地线是作为保护电器 设备、防止漏电而发生事故的一条 “ 非正常 ” 电流通道。 这三条线，正常工作时，由相线（某一个单位时间内） 提供电流，经过用电设备（负载）后由零线回到电源端；正常情况下，地线是没有任何电流通过的。所以从 性质上来看，这三条线路中的零线和地线，是不允许“ 并用 ” 或合用的。,为什么在变压器端接地？,按照规定，3 8 0 伏（三相）的民用电源的中性点是不 应该在进户端接地的（在变压器端接地，这个接地是考 虑到不能因悬浮点位造成高于电源电压的点位，用户端 的接地与变压器端的接地在大地中是存在一定的电阻 的），如果把电源的中性点直接接地（这在民用电施工 中是不允许的），漏电保护

7、器就失去了作用，不能保护 人身和电器设备的短路了。,“ P E ”即英文“ p r o t e c t i n ge a r t h i n g ” 的缩写，意思是 “ 保护导体、保护接地 ” 。“ N ” 即英文“ n e u t r a lp o i n t ”意思 “ 中性点， 零压点 ” 。,接地及中性点的英文缩写,因此 三相五线制地线在供电变压器侧和中性线接到一起 但进入用户侧后不能当作零线使用 否则发生混乱后就与三相四线制无异了 ,T N S 接零保护系统,它是把工作零线N和专用保护线 P E 严格分 开的供电系统，称作 T N - S 供电系统，T N - S 供电系统的特点如下

8、：,1、系统正常运行时，专用保护线上没有电流， 只是工作零线上有不平衡电流。P E 线对地没有 电压，所以电气设备金属外壳接零保护是接在专 用保护线 P E 上，安全可靠。,2、工作零线只用作单相照明负载回路。3、专用保护线 P E 不许断线，也不许进入漏电 开关。,4、干线上使用漏电保护器，工作零线不得有重 复接地，而 P E 线有重复接地，但是不经过漏电 保护器，所以 T N - S 系统供电干线上也可以安 装漏电保护器。5、T N - S 方式供电系统安全可靠，适用于工业 与民用建筑等低压供电系统。在建筑工程工前的 “三通一平”（电通、水通、路通和地平 - 必须采 用 T N - S 方

9、式供电系统。,漏电保护器的工作原理,如果有人体触摸到电源的线端即火线，或 电器设备内部漏电，这时电流从火线通过人体或 电器设备外壳流入大地，而不流经零线，火线和 零线的电流就会不相等，漏电保护器检测到这部 分电流差别后立刻跳闸保护人身和电器的安全， 一般这个差流选择在几十毫安 。,判定是否漏电的的原理依据是：流进和流出开 关的电流必须相等，否则就判定为漏电。当漏 电电流达到和超过一定的程度时，产生保护动 作-跳闸。判定的阈值是可以设定的，因为电 路就是我们设计的。只是应用时要根据不同的 场合，选用不同灵敏度的保护器。,如果是用于人身安全保护为目的，则漏电电流小 于 3 0 m A，视为安全，如

10、大于 3 0 m A，则视为 不安全，将产生保护动作。漏电保护的额定电流 3 0 m A 的漏电保护器或保护开关，属于同敏度 漏电保护器或保护开关。其生产保护动作时间还应在 0 .1 秒以内。这两个参数的选择主要依据是：,3 0 m A：,人体的感知电流-男为 1 .1 m A，女为 0 . 7 m A ；摆脱电流男为 1 6 m A，女为1 0 . 5 m A，儿童要较成人为小；在较短时间内危及生 命的电流是致死电流，从两个方面理解-一是 电流达到5 0 m A 就会引起心室颤动，有生命危险，而1 0 0 m A 以上的电流则足以将人致死，3 0 m A 以下暂时不会有生命危险。,0.1 秒

11、：,人的心脏每收缩扩张一次有 0 . 1 秒的间歇，而 在这 0 .1 秒内，心脏对电流最敏感，若电流在 这一瞬间通过心脏，即使电流较小，也会引起心脏颤动，造成危险。,必须注意 通常的漏电保护开关或漏电保护器只适用于工频电源 对其它电源 如直流电源 高频电源是不适用的 千万不能乱用 ,空气开关:空气开关是控制电气回路的分合开关，若以空 气为灭弧介质的称空气开关。一般以额定电流（负荷）选择，做为电气回路的总开关使用。漏电保护器：当一个空气开关带有漏电保护功能时，称之为 漏电保护开关。如果是一个单单用于漏电保护的 电气装置，则称之为漏电保护器。,导线面积应通过计算确定（一般铜导线的安 全载流量为

12、5 8 A / m m 2，铝导线的安全载流 量为 3 5 A / m m2）,外电变压器低压输出 到总配电箱线路接法,PART ONE,1、线路由外电变压器低压输出及中性点接地 引入到总配电房。,2、线路的黄、绿、红三相线接入到总配电 箱的总隔离开关上。,隔离开关必须选用分断时有明显可见分断 点的开关。,3、淡蓝色中性接地线接入到第一级漏电保护 器上的接线端。,4、将中性接地线用导线引出到 P E 端子作 为保护零线。,5、从第一级漏电保护器 “ N ” 出线端接引到 工作零接线端。,6、从第一级总漏电保护器引出相线到多 路分路隔离开关。,现以三路分三路为例，详述总配电 箱到分配电箱的接法,

13、1、从总配电箱的分配电开关分别引出黄、绿、红（ A、B、 C ）三相线，淡蓝色工作零线从工作零接线端引出，黄绿,双色 P E 保护零线从 P E 端子引出。,总配电箱门与箱体间必须采用编织软铜 线可靠连接作保护接零。,五线之间架设的安全距离,2、线路的黄、绿、红三相线接入到二级分配电箱的总隔离 开关上，淡蓝色的 N 线接入到漏电保护器的N端上，通过 漏保后接到工作零线端子板。,3、黄绿双色的 P E 线接入到保护零端子板 P E 板上,4、从二级分配电箱的总隔离开关引出三相 线到漏电保护器。,5、从漏电保护器接线端引出相线到分路 隔离开关。,P E 线不能进入漏电保护器，因为线路末端漏电保护

14、器动作会使前级漏电保护器跳闸造成大范围停电。,6、黄、绿、红三相线分别从分配电箱的分路隔离 开关引出,从 N 板接线端子引出淡蓝色的工作零线, 从 P E 板接线端子引出黄绿双色保护零线。,分配电箱门与箱体间必须采用 编织软铜线可靠连接作保护接零,现以三路分路为例，讲述分 配电箱到末级开关箱的接法,按规定要求单相开关箱 与三相开关箱应分开设置,固定式末级开关箱的中心点与 地面的垂直距离应为1 . 4 1 . 6 m,移动式末级开关箱其中心与地面的垂直距离宜为 0 . 8 1 . 6 m,单相末级开关箱线路接法,PART ONE,1、引入线可选用任意一条相线（以红色线为 例），接入到单相开关箱的

15、隔离开关。,2、将淡蓝色的 N 线也接入到单相开关箱的隔离开,关 ，将黄绿双色的 P E 线接入到 P E 板接线端子上。,3、从隔离开关的接线端引出红色相线和蓝色 N 线到漏电保护器的接线端子上 。,4、红色相线和蓝色 N 线从漏电保护器接线端引出， 黄绿双色 P E 线从 P E 板的接线端子引出 。,此时照明设备可用,三相末级开关箱线路接法,1、黄、绿、红三相线分别接入到三相开关箱的隔离开关。 黄绿双色的 P E 线接入到 P E 板接线端子上 。从隔离开关 的接线端引出黄、绿、红三相线到漏电保护器的接线端子 上 。,2、黄、绿、红三相线从漏电保护器接线端引出 ， 黄绿双色 P E 线从

16、 P E 板的接线端子引出,此时动力设备可用,( 1 )基本供电系统介绍：常用的基本供电系统有 ( 3 8 0 V ) 三相三线制和 ( 3 8 0 / 2 2 0 V )三相四线制等,但这些名词术语 内涵不是十分严格.国际电工委员会( I E C )对此 作了统一规定,称为 T T 系统、T N 系统、I T 系 统。其中 T N 系统又分为T N - C、T N - S 系 统。,三相五线制与三相四线制的 比较,TT 式供电系统是指将电气设备的金属外壳直接 接地的保护系统，称为保护接地系统，也称TT 系统。第一个符号 T 表示电力系统中性点直接接 地；第二个符号 T 表示负载设备金属外壳和

17、正常 不带电的金属部分与大地直接联接，而与系统如 何接地无关。在 T T系统中负载的所有接地均称 为保护接地。,T N方式供电系统是将电气设备的金属外壳和正常不带 电的金属部分与工作零线相接的保护系统，称作接零保 护系统，用T N 表示。 T N - C 方式供电系统是用工 作零线兼作接零保护线,可以称作保护中性线，可用 N P E 表示，即常用的三相四线制供电方式。 T N - S 式供 电系统是把工作零线 N 和专用保护线 P E严格分开的 供电系统，称作 T N - S供电系统，即常用的三相五线 制供电方式。,I T 方式供电系统，其中 I 表示电源侧没有工作 接地，或经过高阻抗接地。第

18、二个字母 T 表示 负载侧电气设备进行接地保护。I T 方式供电系 统在供电距离不是很长时，供电的可靠性高、 安全性好。一般用于不允许停电的场所，或者 是要求严格地连续供电的地方，例如连续生产 装置、大医院的手术室、I C U 病房、地下矿井 等处。,几种供电方式的区别,三相四线制 ( T N - C ) 与三相五线制 ( T N - S )系统的比较,在三相四线制供电方式中，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。

19、特别是在零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。,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 P E 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。,一般情况下，中性线是以大地作为导体，故其对地电压 应为零，称为零线。因此相线对地必然形成一定的电压 差，可以形成电流回路，称其为火线。正常供电回路由 相线(火线)和中线(零线)形成。地线是仪器设备的外壳或 屏蔽系统就近与

20、大地连接的导线，其对地电阻小于4 欧 姆；它不参与供电回路，主要是保护操作人员人身安全 或抗干扰用的。很多情况下，中线和大地的连接问题会 导致用电端中线对地电压大于零，因此三相五线制种将 中性线（N 线）和地线分开对消除安全隐患具有重要意 义。,在三相四线制供电方式中，主要采用TN - C 系 统供电，对于单相回路存在较大的安全缺陷。单相 二线供电方式，最大缺陷是在发生电器外壳碰相线 时,直接将2 2 0 V 相电压施加给此时正巧触摸到的 人，从而发生触电事故。因此如果把接外壳的保护 线P E 和中性线N并联合用一根，实际上这也是 极不安全的。,建筑物的配电线路由于接头松脱、导线断线等故障，

21、很可能造成下图 所示 A 点处开路，此时当其中一台设 备开关接通后，在A 点后面所有中性线上，将出现相 电压，这个高电压又被设备接地引至所有插入插座的 用电设备外壳上，而且其后的设备即使并未开启，外 壳上也有220 V 电压，这是十分危险的。,T N - C 系统单相回路断零示意图,三相四线制零线断路，为什么有的电器烧， 有的不烧？,在实际中三相负载严重分布不平衡，总零线断开，由三 相四线制供电系统变为三相三线制，使中性点严重位移， 导致三相负载端相电压不再对称，负载相当于在相与相 之间串联，阻值大的分得电压高，阻值小的分得电压低，若三相负载完全相等时，电压完全相等（低压为 2 2 0 V ）

22、 当然出现有的电器烧掉了，有的没烧。,A 图-三相平衡时且零线完好；B、C 图-三相不平衡，L 1 负荷小，L 2 和 L 3 负荷 一样都大且零线断开。这时，零点按 B 图或 C 图漂移。,如果采用三相五线制的 T N - S供电系统，则 不会出现这种情况。如下图 所示，只有当保护线断开，而且又有一台设备发生相线碰外壳， 两故障同时出现时，才会出现与前述二线制中 类似情况的事故。从而也极大地降低了事故出 现的可能性。,T N - S 系统单相回路示意图,T N - C - S 方式供电系统,在建筑施工临时供电中，如果前部分是 T N - C 方式供电， 而施工规范规定施工现场必须采用 T N

23、 - S方式供电系统， 则可以在系统后部分现场总配电箱分出 P E 线，这种系统 称为 T N - C - S 供电系统，如下所示：,TNCS供电系统,T N - C - S 系统的特点,1）工作零线N与专用保护线 P E 相联通，N D 这段线路 不平衡电流比较大时，电气设备的接零保护受到零线电 位的影响。D 点至后面 P E 线上没有电流，即该段导线 上没有电压降，因此，T N - C - S 系统可以降低电动机 外壳对地的电压，然而又不能完全消除这个电压，这个 电压的大小取决于 N D 线的负载不平衡的情况及 N D 这段线路的长度。负载越不平衡，N D 线又很长时，设 备外壳对地电压偏

24、移就越大。所以要求负载不平衡电流 不能太大，而且在 P E 线上应作重复接地 。,2） P E线在任何情况下都不能进入漏电保护器，因为 线路末端的漏电保护器动作会使前级漏电保护器跳闸 造成大范围停电。规范规定：有接零保护的零线不得 串接任何开关和熔断器。3）对 P E 线除了在总箱处必须和 N 线相接以外，其 他各分箱处均不得把 N 线和 P E 线相联，P E 线上不 许安装开关和熔断器，也不得兼顾用作 P E 线。,为什么有时候合不上闸？,在 T NC系统中，三相四线的 N 线应该作重复 接地，但是 N 线接地后，干线首端便不能装设漏 电保护。因为漏电开关不允许后面的中线有重复 接地，否则产生不平衡电流，就合不上闸。,通过上述分析，T N - C - S 供电系统是在 T N - C 系统上临时变通的作法。当三相电力变压器工作 接地情况良好、三相负载比较平衡时，T N - C - S 系统在施工用电实践中效果还是可行的。但是， 在三相负载不平衡、建筑施工工地有专用的电力 变压器时，必须采用 T N - S 方式供电系统。,播下安全的种子，让身边的人更安全！,传播安全知识，规范安全行为！,