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低压接地系统详解

更新时间:2016-11-02 08:18:57
低压接地系统详解
1)国标电工委员会(IEC)规定的供电方式符号中,第一个字母表示电力(电源)系统对地关系。T表示是中性点直接接地;I电源端所有带电部分不接地或有一点通过高阻抗接地。
2)第二个字母表示用电装置外露的可导电部分对地的关系。T电气装置的外露可导电部分直接接地,此接地点在电气上独立于电源端的接地点,它与系统中的其他任何接地点无直接关系;N表示负载采用接零保护。电气装置的外露可导电部分与电源端接地点有直接电气连接。
3)第三个字母表示工作零线与保护线的组合关系。如C表示中性导体和(工作零线)与保护导体(保护线)是合一的,如TN-C;要表示工作零线与保护线是严格分开的,所以PE线称为专用保护线,如TN-S。
1、IT系统特点(不引出中性线)
IT方式供电系统I表示电源侧没有工作接地,或经过高阻抗接地。第二个字母T表示负载侧电气设备进行接地保护。
发生第一次接地故障时,接地故障电流仅为非故障相对地的电容电流,其值很小,外露导电部分对地电压不超过50V,不需要立即切断故障回路,保证供电的连续性;发生接地故障时,对地电压升高1.73倍;220V负载需配降压变压器,或由系统外电源专供;安装绝缘监察器。
使用场所:供电连续性要求较高,如应急电源、医院手术室等。
IT方式供电系统在供电距离不是很长时,供电的可靠性高、安全性好。一般用于不允许停电的场所,或者是要求严格地连续供电的地方,例如电力炼钢、大医院的手术室、地下矿井等处。地下矿井内供电条件比较差,电缆易受潮。运用IT方式供电系统,即使电源中性点不接地,一旦设备漏电,单相对地漏电流仍小,不会破坏电源电压的平衡,所以比电源中性点接地的系统还安全。
如果用在供电距离很长时,供电线路对大地的分布电容就不能忽视了。在负载发生短路故障或漏电使设备外壳带电时,漏电电流经大地形成架路,保护设备不一定动作,这是危险的。只有在供电距离不太长时才比较安全。这种供电方式在工地上很少见。
2、TT系统特点
电源端有一点直接接地,电气装置的外露可导电部分直接接地,此接地点在电气上独立于电源端的接地点
TT方式供电系统将电气设备的金属外壳直接接地的保护系统,称为保护接地系统,也称TT系统。第一个符合T表示电力系统中性点直接接地;第二个符号T表示负载设备外露不与带电体相接的金属导电部分与大地直接联接,而与系统如何接地无关。在TT系统中负载的所有接地均称为保护接地,这种供电系统的特点如下:
1)当电气设备的金属外壳带电(相线碰壳或设备绝缘损坏而漏电)时,由于有接地保护,可以大大减少触电的危险性。但是,低压断路器(自动开关)不一定能跳闸,造成漏电设备的外壳对地电压高于安全电压,属于危险电压。
2)当漏电电流比较小时,即使有熔断器也不一定能熔断,所以还需要漏电保护器作保护,因此TT系统难以推广。
3)TT系统接地装置耗用钢材多,而且难以回收、费工时、费料。
现在有的单位是采用TT系统,施工单位借用其电源作临时用电时,应用一条专用保护线以减少需接地装置钢材用量。
把新增加的专用保护线PE线和工作零线N分开,其特点是:共用接地线与工作零线没有电的联系;正常运行时,工作零线可以有电流,而专用保护没有电流;TT系统适用于接地保护点很分散的地方。
TT系统特点:
外露可导电部分有独立的接地保护,不传导故障电压;
由于电源系统有两个独立接地体,发生接地故障时接地故障电流较小,不能采用过电流保护兼作接地故障保护,而采用剩余电流保护器;
因采用剩余电流保护器保护线路,双电源(双变压器、变压器与柴油发电机组)转换时采用四极开关;
易产生工频过电压。
使用场所:等电位联结有效范围外的户外用电场所,城市、农村居民区公共用电,高压中性点经低电阻接地的变电所。
3、TN系统
电源端有一点直接接地,电气装置的外露可导电部分通过中性导体或保护导体连接到此接地点。
根据中性导体和保护导体的组合情况,TN系统的有以下三种型式:
TN-S系统:整个系统的中性导体和保护导体是分开的。
TN-C系统:整个系统的中性导体和保护导体是合一的。
TN-C-S系统:系统中一部分线路的中性导体和保护导体是合一的。
TN方式供电系统:这种供电系统是将电气设备的金属外壳与工作零线相接的保护系统,称作接零保护系统,用TN表示。它的特点如下:
(1)一旦设备出现外壳带电,接零保护系统能将漏电电流上升为短路电流,这个电流很大,是TT系统的5.3倍,实际上就是单相对地短路故障,熔断器的熔丝会熔断,低压断路器的脱扣器会立即动作而跳闸,使故障设备断电,比较安全。
(2)TN系统节省材料、工时,在我国和其他许多国家广泛得到应用,可见比TT系统优点多。TN方式供电系统中,根据其保护零线是否与工作零线分开而划分为TN-C和TN-S等两种。
(3)TN-C方式供电系统,它是用工作零线兼作接零保护线,可以称作保护中性线,可用PEN表示。
(4)TN-S方式供电系统,它是把工作零线N和专用保护线PE严格分开的供电系统,称为TN-S供电系统,TN-S供电系统的特点如下;
1)系统正常运行时,专用保护线上不有电流,只要工作零线上有不平衡电流。PE线对地没有电压,所有电气设备金属外壳接零保护是接在专用的保护线PE上,安全可靠。
2)工作零线只用作单相照明负载回路。
3)专用保护线PE不许断线,也不许进入漏电开关。
4)干线上使用漏电保护器,工作零线不得有重复接地,而PE线有重复接地,但是不经过漏电保护器,所以TN-S系统供电干线上也可以安装漏电保护器。
5)TN-S方式供电系统安全可靠,适用于工业与民用建筑等低压供电系统。在建筑工程工工前的“三通一平”(电通、水通、路通和地平――必须采用TN-S方式供电系统。
(5)TN-C-S方式供电系统:在建筑施工临时供电中,如果前部分是TN-C 方式供电而施工规范规定施工现场必须采用TN-S 方式供电系统,则可以在系统后部分现场总配电箱分出 PE 线, TN-C-S 系统的特点如下。
1 )工作零线 N 与专用保护线 PE 相联通。  
2 ) PE 线在任何情况下都不能进入漏电保护器,因为线路末端漏电保护器动作会使前级漏电保护器跳闸造成大范围停电。  
3 )对 PE 线除了在总箱处必须和 N 线相接以外,其他各分箱处均不得把 N 线和 PE 线相联, PE线上不许安装开关和熔断器,也不得用大顾兼作 PE 线。  
通过上述分析, TN-C-S 供电系统是在 TN-C 系统上临时变通的作法。当三相电力变压器工作接地情况良好、三相负载比较平衡时, TN-C-S 系统在施工用电实践中效果还是可行的。但是,在三相负载不平衡、建筑施工工地有专用的电力变压器时,必须采用 TN-S 方式供电系统。
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