圖1 低壓斷路器銘牌信息
圖2 低壓斷路器銘牌上"IT"標(biāo)識(shí)
IEC60417定義該符號(hào)為Not suitable for use on IT systems，GB/T14048.2低壓斷路器的標(biāo)準(zhǔn)定義該斷路器不適用于某電壓等級(jí)的IT系統(tǒng)。
圖3 不適用于某電壓等級(jí)IT系統(tǒng)的標(biāo)識(shí)
什么原因?qū)е聵?biāo)識(shí)該符號(hào)的斷路器不能用在對(duì)應(yīng)電壓的IT系統(tǒng)中呢？
首先得從低壓配電系統(tǒng)接地型式說(shuō)起，根據(jù)系統(tǒng)電源點(diǎn)的對(duì)地關(guān)系和負(fù)荷側(cè)電氣裝置的外露可導(dǎo)電部分的對(duì)地關(guān)系，低壓系統(tǒng)接地劃分為：TN系統(tǒng)(圖4)、TT系統(tǒng)(圖5)和IT系統(tǒng)(圖6)。
TN-S系統(tǒng)是常見(jiàn)地低壓接地型式，如果按照載流導(dǎo)體的型式劃分一般稱之為三相四線制，而不是三相五線制，因?yàn)閺腎EC的角度載流導(dǎo)體是指正常通過(guò)工作電流的導(dǎo)體，PE線只在接地故障時(shí)才會(huì)有電流流過(guò)，不能稱之為“線”。
圖4 TN-S系統(tǒng)
圖5 TT系統(tǒng)
圖6 IT系統(tǒng)(中性點(diǎn)對(duì)地絕緣)
第1個(gè)字母代表電源對(duì)地的關(guān)系，比如變壓器中性點(diǎn)與大地的關(guān)系，“T”代表中性點(diǎn)與地直接連接(見(jiàn)圖7)，“I”代表所有帶電部分與地隔離，或通過(guò)高阻抗接地。
圖7 變壓器中性點(diǎn)接地示意圖
第2個(gè)字母代表裝置的外露可導(dǎo)電部分對(duì)地的關(guān)系(見(jiàn)圖8和圖9示例)，比如電動(dòng)機(jī)外殼、控制柜外殼等與地的關(guān)系，“T”代表外露可導(dǎo)電部分與地直接連接，與系統(tǒng)電源的任何一點(diǎn)的接地?zé)o任何連接，“N”代表外露可導(dǎo)電部分與電源系統(tǒng)接地點(diǎn)直接做電氣連接。
圖8 設(shè)備外露導(dǎo)電部分接地(空調(diào)接地)
圖9 設(shè)備外露導(dǎo)電部分接地(電動(dòng)機(jī)外殼接地)
IT系統(tǒng)的電源端不做系統(tǒng)接地，或經(jīng)過(guò)高阻抗接地，所以系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生第一次接地故障時(shí)，接地故障電流沒(méi)有直接返回電源的通路，只能通過(guò)另外兩個(gè)非故障相導(dǎo)體對(duì)地的電容返回電源(見(jiàn)圖10)，由于容抗很大，電容電流小，不會(huì)引發(fā)電擊危險(xiǎn)，也不足讓斷路器過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作，但需要安裝絕緣監(jiān)測(cè)提示報(bào)警。
圖10 IT系統(tǒng)第一次接地故障時(shí)電流流向
IT系統(tǒng)中只有發(fā)生第二次接地故障時(shí)轉(zhuǎn)化為相間短路才需要切斷電源(如圖11)。
圖11 IT系統(tǒng)二次接地故障
對(duì)于690V的IT系統(tǒng)，發(fā)生相間短路故障時(shí)，斷路器分?jǐn)鄷r(shí)觸頭之間的電壓為690V/1.732=400V，但是如果是因?yàn)槎谓拥毓收弦鹣嚅g短路，那么斷路器分?jǐn)鄷r(shí)觸頭間的電壓為690V，所以應(yīng)用在690V系統(tǒng)的斷路器，不光要考核單極觸頭分?jǐn)?00V短路電流的能力，還需要考核單極分?jǐn)?90V短路電流的能力。
圖11中的3代表相間短路時(shí)斷路器分?jǐn)鄷r(shí)觸頭間的電壓為400V。1代表C相斷路器上端對(duì)地短路，2代表A相斷路器下端對(duì)地短路，此時(shí)斷路器A相分?jǐn)鄷r(shí)觸頭間電壓為690V。
圖12 IT系統(tǒng)相間短路、二次接地故障時(shí)觸頭電壓
正因如此，低壓斷路器標(biāo)準(zhǔn)GB/T14048.2的附錄H就專門(mén)針對(duì)應(yīng)用在IT系統(tǒng)中的斷路器，有特殊的單極短路分?jǐn)嘣囼?yàn)要求。
試驗(yàn)是在多極斷路器的一極上進(jìn)行，試驗(yàn)電壓為適用的IT系統(tǒng)的最高額定工作電壓的相間電壓，試驗(yàn)電流等于：短延時(shí)脫扣器電流或瞬時(shí)脫扣器脫扣電流電流最大整定值的1.2倍，但不小于500A、不超過(guò)50kA，試驗(yàn)程序?yàn)椋篛-t-CO，只有通過(guò)上述試驗(yàn)后，才能宣稱該斷路器適用于該電壓等級(jí)的IT系統(tǒng)。
比如，下表為西門(mén)子VL塑殼斷路斷路器在690V和415VIT系統(tǒng)中的短路分?jǐn)嗄芰πQ，供參考。
總結(jié)一下，IT系統(tǒng)對(duì)低壓斷路器有特殊要求，主要是因?yàn)槎谓拥毓收蠒?huì)導(dǎo)致相間短路，此時(shí)斷路器單極需要分?jǐn)嘞到y(tǒng)最高額定工作電壓的相間電壓，只有通過(guò)GB/T14048.2附錄H中的試驗(yàn)，才能宣稱滿足該電壓等級(jí)的IT系統(tǒng)，否則需要在斷路器銘牌上標(biāo)識(shí)不適用于某個(gè)電壓等級(jí)的符號(hào)。
作者：賓昭平
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