接地故障電流試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析
014-2015年,住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部建筑電氣標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)組織專(zhuān)家進(jìn)行“接地電流測(cè)試及計(jì)算”及“接地故障電流的分流路徑及分流比例”等相關(guān)研究,經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)及數(shù)據(jù)分析,得出相關(guān)結(jié)論,詳見(jiàn)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)圖集15D500《防雷與接地設(shè)計(jì)施工要點(diǎn)》。筆者對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)比較感興趣,與大家共同探討。1、試驗(yàn)電路圖試驗(yàn)電路圖如圖1所示,電纜為YJV 0.6/1KV -3x35mm2+2x16mm2,22m長(zhǎng),穿鋼管;扁鋼:40x3.2,3根6m,1根3m,連接成21m;鋼管:DN40,3根6m,1根3m,連接成21m;L為鋼管與扁鋼的距離。在相線、中性線、保護(hù)鋼管、電纜中的PE芯線、單獨(dú)敷設(shè)的扁鋼分別接入電流表PA1、PA2、PA3、PA4、PA6,及總PE線處的PA7。
圖1 試驗(yàn)電路圖
將相線、N、PE、鋼管、扁鋼在負(fù)荷末端處全部短接,測(cè)量各電流表數(shù)值。2、單獨(dú)敷設(shè)扁鋼作為PE線將試驗(yàn)數(shù)據(jù)列表如表1所示。由于研究接地故障電流,故不考慮相線對(duì)中性線短路。
表1 電纜穿鋼管接地故障電流試驗(yàn)數(shù)據(jù) |
||||
電流表 |
電流值(A) |
|||
L=200 |
百分比 |
L=1000 |
百分比 |
|
PA1(L) |
3326 |
|
3329 |
|
PA2(N) |
- |
|
- |
|
PA3(PE) |
1210 |
35.3% |
1201 |
35.6% |
PA4(鋼管) |
2200 |
64.2% |
2179 |
64.6% |
PA5(扁鋼) |
98.6 |
2.9% |
91.3 |
2.7% |
PA7 |
3429 |
100.0% |
3374 |
100.0% |
從表1可以得出如下結(jié)論:
接地故障時(shí)的現(xiàn)象
- 電纜中的PE芯線,電纜保護(hù)用的鋼管,單獨(dú)敷設(shè)的扁鋼均可返回故障電流。
- 鋼管回流最大,占比超過(guò)六成四;
-
電纜中的PE芯線占比次之,占比超過(guò)三成五;
- 單獨(dú)敷設(shè)的扁鋼回流最少,不足3%。
- 單獨(dú)敷設(shè)的扁鋼距離鋼管距離200和1000mm,扁鋼上流過(guò)的電流差別不大。
3、各種PE的效果表2所示,L為鋼管與扁鋼的距離,此時(shí)L=1000mm。分別斷開(kāi)電纜中的PE芯線、鋼管、單獨(dú)敷設(shè)的扁鋼,測(cè)量各電流表數(shù)值。
表2 電纜穿鋼管接地故障電流試驗(yàn)數(shù)據(jù) |
||||||
電流表 |
電流值(A) |
電流值(A) |
電流值(A) |
|||
絕對(duì)值 |
百分比 |
絕對(duì)值 |
百分比 |
絕對(duì)值 |
百分比 |
|
PA1(L) |
3186 |
|
2913 |
|
3330 |
|
PA2(N) |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
PA3(PE) |
- |
- |
2214 |
75.1% |
1189 |
35.4% |
PA4(鋼管) |
3085 |
95.3% |
- |
- |
2217 |
65.9% |
PA5(扁鋼) |
219.2 |
6.8% |
806.5 |
27.3% |
- |
- |
PA7 |
3237 |
100.0% |
2949 |
100.0% |
3362 |
100.0% |
由表2可得:
- 電纜保護(hù)用的鋼管回流最大,電纜中的PE芯線次之,單獨(dú)敷設(shè)的扁鋼回流最少。
- 單獨(dú)敷設(shè)扁鋼做PE線效果不太理想,扁鋼距離線路越遠(yuǎn),回流效果越差。
- 現(xiàn)在電纜、母線都有PE芯線,可以不用單獨(dú)敷設(shè)扁鋼做PE線。
- 充分利用電纜、電線的金屬保護(hù)管,效果會(huì)更好。
4、結(jié)論:
- 電纜中的PE芯線,電纜保護(hù)用的鋼管,單獨(dú)敷設(shè)的扁鋼均可返回故障電流,綜合利用效果更好。
- 單獨(dú)敷設(shè)扁鋼做PE線效果不好,無(wú)論在橋架上、豎井內(nèi)單獨(dú)敷設(shè),只能起到錦上添花的作用。
- 電纜、母線中的PE芯線回流盡管不如鋼管,但可靠性高,建議優(yōu)先考慮這種方案。
- 電纜保護(hù)用的鋼管、橋架回流最大,但連接點(diǎn)多,可靠性不如電纜中的PE芯線。