如何提高低压成套开关设备保护性能

如何提高低压成套开关设备保护性能
低压成套开关设备在工、农、建筑业普遍采用，但触电防护问题已十分突出。国家标准GB7251-97《成套开关设备和控制设备》对接地保护和接零保护都作了明确的规定，但从设备制造和使用情况来看，对接地系统的型式选择、提高防止触电性能和保护性能连续性等方面，普遍存在淡薄的安全意识和陌生的概念，无疑给制造厂家和使用者带来隐患。本文就此谈一些建议。 1低压成套装置保护接地的形式
低压配电系统通常采用三相四线制配电方式，中性线N与保护线PE合一的TN-C系统(将电气设备在故障情况下可能出现的危险，对地电压的金属部分，外壳或构架等用金属导体与大地做电气连接)，这种配电方式主要优点是系统简单、节约导线。但其缺点也是明显的，有些场所因负荷不均匀，感性、容性负荷参差不齐，造成电路中三次谐波电流较大，N线与PE线合一，则PEN带电，在这种情况下，有可能导致外壳带电，直接威胁设备使用者的安全，甚至还会引起火灾事故。因此，TN-C系统的安全水平较低，不宜采用。但是在一般工业厂房负荷平衡情况下，为了节省导线，也可采用TN-C系统，对农业季节性不宜固定的生产设备以及建筑施工现场临时用电不宜采用。将整个保护系统的中性线与保护线是分开的称为TN-S系统，一般情况亦叫三相五线制，PE线不通过正常负荷电流，所以PE线和设备外壳不带电流，如在照明配电箱内单独既设立接地装置焊接在箱壳上又在底板上设立接零装置，在配电柜中同样按上述方法设置保护系统。如GGL1型低压固定式开关柜即是此系统的典型结构。PGL-1、2型交流低压配电屏的N线和主接地端子连接的PE线分开。GCS、GBD1型等低压抽出式开关柜均采用N排和PE排分开设置的三相五线制，都属于TN-S接地系统。 2提高低压成套开关装置保护性能连续性
PGL-1、2型交流低压配电屏的防护等级是固定面板式，板前、板后检修的开关柜。原设计是单台屏两侧均配有侧板和板后配有门，在联屏时起到间隔保护作用，一旦出现单相或三相短路故障时，不致于使事故扩大。但在一般情况下，制造厂在产品出厂时，如用户无需求，除联屏始端和终端两侧的开关柜有防护侧板外，屏与屏之间都省去侧板，这与原结构设计是不相符的。有的制造厂在生产时，板后都没有安装防护门，只能从正面防止直接触电，背面仍易触电及带电件，这样对轻工造纸、化工等防尘、防雾、防腐蚀等有特殊要求的场所，降低了适用性。
在保护电路连续性方面，PGL型交流低压配电屏柜体骨架为焊接式，采取的措施是在仪表门上装有保护接地导线和柜体下部装有主接地端子，固定安装在低压电器与安装框架之间。框架与柜体骨架之间的连接处，规定应安装爪型垫片用以划破漆膜，满足保护电路连续性的要求，但此制造厂忽视这点，规定安装爪型垫片，一旦发生短路故障时，故障电流因漆膜的绝缘作用，破坏了保护接地连续性，容易造成电击事故。
GCS型抽出式开关柜为组装式，已将电器元件安装在镀锌框架上，框架与有模数孔的镀锌骨架连接，具有持久的导电能力。安装框架与柜体骨架全为镀锌件，故具有很好的短路接地保护和保护电路连续性。它是当前较为理想的低压抽出式开关柜。
在民用建筑低压成套设备中，TNCS系统是 常见的接地系统(一部分中性线与保护线是合一的，另外一部分又是分开的)。通常电源线路中用PEN线，进入建筑物后，在配电设备内分为PE线和N线。该系统电源线路结构简单，又保证一定的安全水平， 适用于分散的民用建筑。但在三相负荷有平衡和线路上接有非线性元件时，零线有电流和谐波电流通过，这样设备外壳就带上电压，人体接触后有电击的可能。应注意PEN线分为PE线和N线后，N线应对地绝缘，不能再与PE线合并或互换，不然它仍然是TN-C系统。为避免PE线和N线混淆，IEC标准规定PE线和PEN线应有黄绿相间色标以示区别。
由以上可见，提高低压成套开关设备的保护性能关键是在选择接地保护方式，不同的场所采用不同的防护措施，特别引起注意的是低压成套开关设备活动装置，必须设立单独的保护电路连续装置，以利提高安全可靠性能。