首先明确字母:
N: 说的是电力变压器来的中性线(俗称:零线);单相用电器要通过它供电,N线上有电流通过。(电流有可能是白炽灯的稳定电流,也可能有单相可控硅的脉动大电流。)
PE:说的是保护地线。PE的目的是为了保护人身安全。在TN-C和TN-S供电系统中,当有漏电发生时,能够使保护开关动作。正常情况下,PE基本没有电流通过,因此可以认为电位处处相等。要说明的是:尽管时常用PE来连接电位参考点,但并不能保证一定没有泄露电流流经PE。也就是说:PE上的电位是有可能变化的。完全视各处连接PE的方式、方法。
从驱动设备设计方的角度来看。我觉得:首先,要在设计时,就考虑到应该使驱动系统能尽量适应各种现场的供电系统。
我建议设计时,可以从以下几方面考虑:
1、设计时,按照TN-S(三相五线制,有单独的N和单独的PE)来进行(除IT-中性点不接地的供电系统外)。
1.1、如果你的驱动系统使用三相380V,考虑到变频器本身并不使用N。则应该一并考虑控制系统供电,我是采用380/220隔离变压器对控制系统供电。这样使整个控制、驱动系统和N无关。
1.2、设备总会有照明、附属设备等220单相供电情况。在设计时,应另外考虑一路单相供电(和驱动系统、控制系统供电无关)。这样既隔离了两者,又可使驱动设备发生电源故障时,仍可提供照明、附属(维修)电器的供电。
1.3、对于变频器至电机的电缆。应尽量使用屏蔽电缆,可以使用三芯屏蔽电缆(或四芯电缆),屏蔽层(或单根线)一端接变频器出线下侧的PE端,另一端接电机外壳。目的是构成IGBT载波的泄露电流可以通过最短回路经Y电容返回对应的变频器。电机电缆外面可以使用金属螺旋软管和金属接头连接两端,其目的是进一步降低输出电缆对外界的“射频”干扰。
1.4、控制电路(尤其是使用通讯)是需要有一个没有电流的共同参考电位的金属体。这个金属体不是PE,但可能会有一点接到PE。
对于连体机架、机柜,单独用一可靠电缆(尽量大截面的RV多股软、或编织线)沿线路连接,构成一等电势参考点。所有控制、通讯的屏蔽层、参考M连接与它。
对于分离的机架和远程(距离)控制,最好事先考虑使用光电隔离。如果做不到,安装时尽量保证该金属线缆仅有一点和PE连接。一方面是避免连接线上有电流通过,形成干扰。另一方面,也避免设备安装、日后维修时,电焊机等大电流流经此线缆,造成大面积损坏。
1.5、针对现场供电方式的连接:
如果现场供电是TN-C(三相四线制),则把系统总的PE和N用两根电缆连接到供电开关下的PEN。
如果现场供电是TN-S(三相五线制),就分别连接到对应的PE和N。
如果现场供电是TT(没有PE的农村供电)则应就地做地线。并可以认为提供的N线是有电位变化的。所以对于辅助供电的单相,一定使用漏电开关。对于不使用N线的变频驱动则要使用300mA动作的漏电开关(不好找呀,得订货)。要不然。。。。
2、如果现场供电是IT(变压器中点N不接地),必须有两点考虑:
2.1、对于西门子变频器来说,首先断掉Y电容。其原因是该Y电容的安全耐压是275V。在进线有一相或出线有一相对PE出现短路时,其他两相电压会很高,超过耐压。
2.2、驱动系统所使用的线缆绝缘耐压不要使用300V的!而应该使用750V的。防止出现上述故障时,导致更大故障和人身伤害。
3、有个问题值得注意:这些上述的注意点往往在原理图上看不出来。许多连接屏蔽层标注连接PE,但其实际意思是连接到一个等电势体(没有电流流过的低阻抗金属)。所以设计、施工要仔细考虑接法。
作为设备的接收、使用方,订购设备或签订合同时,应注明使用场地供电、接地方式。防止出现隐患。
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