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摘 要:笔者在与进行电力线路安装中,遇到线路产生较大电火花的情况,此时,都说要断电再进行安装,笔者认为没有必要,可继续进行安装施工。本文从理论角度详细地分析了产生电火花的原因及进行安装施工的方法。
关键词:电火花 基尔霍夫电流定律 电工
中图分类号:TM 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2011)08(b)-0162-01
1 问题描述
随着本校不断发展,各种新实习设备相继投入使用,使实习工厂的电力线路负荷增大。为保证线路正常工作,需要另外增设一条供电线路,根据负荷的实际情况以及考虑充分的余量后决定选用与原线路相同的一条3×75mm2+1×50mm2的三相四线铜芯电缆作为供电线路。
施工方案是:从供配电变压器处的配电房经地埋电缆沟敷设这条电缆到距配电房大约150m远处实习工厂的配电柜。配电房处线路的连接是直接把三条相线接在配电房中备用三相断路器上,零线接在变压器中性点的总零线处;实习工厂配电柜处的线路连接是把电缆的三条相线接在配电柜中备用三相断路器上,零线接在配电柜的零线汇流排上。考虑到用备用开关以及不影响实习工厂的正常运作,决定不断电进行安装,在安装三条相线时,一切正常,当进行零线的安装时,刚把零线搭上配电柜的零线汇流排即产生很大的电火花,同事认为从安全角度考虑,此时应断电进行安装,我认为可安全地继续进行,以下是对本问题的详细分析。
2 问题分析
在具体分析以上问题前,先来看图一所示的电路。
对于图一所示的电路,已知:三个电压源采用星形连接,其电压分别为U1、U2、U3,接在各电源上的负载分别为R1、R2、R3,一电阻R接在电源的星点及各相负载的一端,如图1所示。
求如图1所示的电路电压Uab。
求解电压Uab时,假设各支路电流分别为I1、I2、I3和I,如图1所示。
经观察可知 (1)
由1式可推导出各支路电流，
，，,
根据基尔霍夫电流定律,有 (2)
把各支路电流带入2式,并进行整理变换后,可得:
(3)
以上的分析是针对直流电路的情况,以上分析同样适用于三相交流电路。对于三相交流电路,图一中的b点相当于配电变压器的中性点,此点的点位恒为0,U1、U2、U3分别为三相相电压,R1、R2、R3分别为接在三相电源上的总负载,I1、I2、I3为各相电流,a点相当于实习工厂配电柜零线汇流排,因此电阻R相当于配电房到实习工厂配电柜之间零线上电阻,则为配电柜零线汇流排对地电压。
对的分析如下。
（1)当三相负载平衡,即R1=R2=R3时,三相的相电压值相等U1=U2=U3,其相位彼此相差120°,因此,此时无论零线上电阻R为何值,都有,即配电柜零线汇流排处的电位为0,零线上电流,在搭接零线时是不会产生电火花的。实际中,这种情况是很少存在的,因为三相负载不可能做到绝对的平衡。
(2）当三相负载不平衡,即R1≠R2≠R3时,三相的相电压值U1、U2、U3跟各相负载R1、R2、R3有关,负载越大,相应的电压就越低;而不仅与U1、U2、U3、R1、R2、R3有关,还与零线电阻R有关,在本施工中,采用的是50mm2的铜线作为零线,其电阻为,根据第3式,分母中是一个较大的值,所以较小,一般不超过15V,所以在配电柜零线汇流排上的电压远低于安全电压,但由于存在电压,当在零线汇流排上搭接导线时,肯定会有电流经零线跟变压器中性点(地)形成回路,由于此处零线上电阻很小,故此电流较大,在搭上零线的瞬间,就会产生较大的电火花,但由于电压低,故在进行线路连接的施工中不会产生安全事故。
3 结语
维修电工作业作为国家规定的特种作业,为保证安全,必须严格遵守其操作规程,但并不能因此就畏首畏尾,必须在熟练掌握各种安全操作规程的基础上,以理论指导实践,把理论和实践结合起来,遇到问题时才能迎刃而解,才能与时俱进,做好新时期的电工。
参考文献
[1] 电工学[M].中国劳动社会保障出版社.
[2] 企业供电系统及运行[M].中国劳动社会保障出版社.
[3] 电工安全技术(理论部分).广东省经济贸易委员会编.
[4] 电工安全技术(实操部分).广东省经济贸易委员会编.
关键词:电火花 基尔霍夫电流定律 电工
中图分类号:TM 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2011)08(b)-0162-01
1 问题描述
随着本校不断发展,各种新实习设备相继投入使用,使实习工厂的电力线路负荷增大。为保证线路正常工作,需要另外增设一条供电线路,根据负荷的实际情况以及考虑充分的余量后决定选用与原线路相同的一条3×75mm2+1×50mm2的三相四线铜芯电缆作为供电线路。
施工方案是:从供配电变压器处的配电房经地埋电缆沟敷设这条电缆到距配电房大约150m远处实习工厂的配电柜。配电房处线路的连接是直接把三条相线接在配电房中备用三相断路器上,零线接在变压器中性点的总零线处;实习工厂配电柜处的线路连接是把电缆的三条相线接在配电柜中备用三相断路器上,零线接在配电柜的零线汇流排上。考虑到用备用开关以及不影响实习工厂的正常运作,决定不断电进行安装,在安装三条相线时,一切正常,当进行零线的安装时,刚把零线搭上配电柜的零线汇流排即产生很大的电火花,同事认为从安全角度考虑,此时应断电进行安装,我认为可安全地继续进行,以下是对本问题的详细分析。
2 问题分析
在具体分析以上问题前,先来看图一所示的电路。
对于图一所示的电路,已知:三个电压源采用星形连接,其电压分别为U1、U2、U3,接在各电源上的负载分别为R1、R2、R3,一电阻R接在电源的星点及各相负载的一端,如图1所示。
求如图1所示的电路电压Uab。
求解电压Uab时,假设各支路电流分别为I1、I2、I3和I,如图1所示。
经观察可知 (1)
由1式可推导出各支路电流，
，，,
根据基尔霍夫电流定律,有 (2)
把各支路电流带入2式,并进行整理变换后,可得:
(3)
以上的分析是针对直流电路的情况,以上分析同样适用于三相交流电路。对于三相交流电路,图一中的b点相当于配电变压器的中性点,此点的点位恒为0,U1、U2、U3分别为三相相电压,R1、R2、R3分别为接在三相电源上的总负载,I1、I2、I3为各相电流,a点相当于实习工厂配电柜零线汇流排,因此电阻R相当于配电房到实习工厂配电柜之间零线上电阻,则为配电柜零线汇流排对地电压。
对的分析如下。
（1)当三相负载平衡,即R1=R2=R3时,三相的相电压值相等U1=U2=U3,其相位彼此相差120°,因此,此时无论零线上电阻R为何值,都有,即配电柜零线汇流排处的电位为0,零线上电流,在搭接零线时是不会产生电火花的。实际中,这种情况是很少存在的,因为三相负载不可能做到绝对的平衡。
(2）当三相负载不平衡,即R1≠R2≠R3时,三相的相电压值U1、U2、U3跟各相负载R1、R2、R3有关,负载越大,相应的电压就越低;而不仅与U1、U2、U3、R1、R2、R3有关,还与零线电阻R有关,在本施工中,采用的是50mm2的铜线作为零线,其电阻为,根据第3式,分母中是一个较大的值,所以较小,一般不超过15V,所以在配电柜零线汇流排上的电压远低于安全电压,但由于存在电压,当在零线汇流排上搭接导线时,肯定会有电流经零线跟变压器中性点(地)形成回路,由于此处零线上电阻很小,故此电流较大,在搭上零线的瞬间,就会产生较大的电火花,但由于电压低,故在进行线路连接的施工中不会产生安全事故。
3 结语
维修电工作业作为国家规定的特种作业,为保证安全,必须严格遵守其操作规程,但并不能因此就畏首畏尾,必须在熟练掌握各种安全操作规程的基础上,以理论指导实践,把理论和实践结合起来,遇到问题时才能迎刃而解,才能与时俱进,做好新时期的电工。
参考文献
[1] 电工学[M].中国劳动社会保障出版社.
[2] 企业供电系统及运行[M].中国劳动社会保障出版社.
[3] 电工安全技术(理论部分).广东省经济贸易委员会编.
[4] 电工安全技术(实操部分).广东省经济贸易委员会编.