浅谈低压供电系统的几种供电方式(最新版)
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低压配电系统的供电方式低压配电系统按保护接地的形式不同可分为:IT系统、TT系统和TN系统。
其中IT系统和TT系统的设备外露可导电部分经各自的保护线直接接地(过去称为保护接地);TN系统的设备外露可导电部分经公共的保护线与电源中性点直接电气连接(过去称为接零保护)。
国际电工委员会(IEC)对系统接地的文字符号的意义规定如下:第一个字母表示电力系统的对地关系:T--一点直接接地;I--所有带电部分与地绝缘,或一点经阻抗接地。
第二个字母表示装置的外露可导电部分的对地关系:T--外露可导电部分对地直接电气连接,与电力系统的任何接地点无关;N--外露可导电部分与电力系统的接地点直接电气连接(在交流系统中,接地点通常就是中性点)。
后面还有字母时,这些字母表示中性线与保护线的组合:S--中性线和保护线是分开的;O--中性线和保护线是合一的。
1低压配电系统中的接地类型(1)工作接地:为保证电力设备达到正常工作要求的接地,称为工作接地。
中性点直接接地的电力系统中,变压器中性点接地,或发电机中性点接地。
(2)保护接地:为保障人身安全、防止间接触电,将设备的外露可导电部分进行接地,称为保护接地。
保护接地的形式有两种:一种是设备的外露可导电部分经各自的接地保护线分别直接接地;另一种是设备的外露可导电部分经公共的保护线接地。
(3)重复接地:在中性线直接接地系统中,为确保保护安全可靠,除在变压器或发电机中性点处进行工作接地外,还在保护线其他地方进行必要的接地,称为重复接地。
(4)保护接中性线:在380/220V低压系统中,由于中性点是直接接地的,通常又将电气设备的外壳与中性线相连,称为低压保护接中性线。
TT系统在确保安全用电方面还存在有不足之处,主要表现在:①当设备发生单相碰壳故障时,接地电流并不很大,往往不能使保护装置动作,这将导致线路长期带故障运行。
②当TT系统中的用电设备只是由于绝缘不良引起漏电时,因漏电电流往往不大(仅为毫安级),不可能使线路的保护装置动作,这也导致漏电设备的外壳长期带电,增加了人身触电的危险。
配电系统传统上将电力系统划分为发电、输电和配电三大组成系统。
发电系统发出的电能经由输电系统的输送,最后由配电系统分配给各个用户。
一般地,将电力系统中从降压配电变电站(高压配电变电站)出口到用户端的这一段系统称为配电系统。
配电系统是由多种配电设备(或元件)和配电设施所组成的变换电压和直接向终端用户分配电能的一个电力网络系统。
[编辑本段]配电系统的组成在我国,配电系统可划分为高压配电系统、中压配电系统和低压配电系统三部分。
由于配电系统作为电力系统的最后一个环节直接面向终端用户,它的完善与否直接关系着广大用户的用电可靠性和用电质量,因而在电力系统中具有重要的地位。
我国配电系统的电压等级,根据《城市电网规划设计导则》的规定,220kV及其以上电压为输变电系统,35、63、110kV为高压配电系统,10、6kV为中压配电系统,380、220V为低压配电系统。
[编辑本段]低压配电系统的基本方式根据 IEC 规定的各种保护方式、术语概念,低压配电系统按接地方式的不同分为三类,即 TT 、 TN 和 IT 系统,分述如下。
1、 TT 方式供电系统 TT 方式是指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。
第一个符号 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,如图 1-1 所示。
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,困此 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。
低压配电系统的几种配电模式以及低压配电系统的电源形式设计在变配电运行中,不可缺少的就是低压配电系统,作为用户侧的低压配电系统。
一般来说,低压配电系统的配电模式有5种,低压配电系统的电源模式一般有4种,今天我们来学习一下低压变配电的基础知识。
一、概述与特点在钢铁企业中,低压配电系统是指电压在500V以下的交流和支流系统。
有时交流低压配电系统的电压为690V。
交流低压配电系统配电电压一般为220V/380V。
低压配电系统的设计内容包括系统接线、接地方式、设备选型、继电保护、设备布置和安装以及管线选择和敷设。
令低压配电系统是供配电系统的一个环节,它面向低压用电设备,因此应符合各种低压用电设备的技术条件,它又要从高压系统取得电能,所以必须与高压系统的技术要求相协调。
令低压配电系统的范围是指从低压降压变压器到用电设备的电源侧端子。
今低压配电系统的用户是直接与工艺设备相关的电气设备,它的特点是:①用电设备类型和数量众多,配置分散③毖求罘罨鈐。
求熠的平衡的启动③使用者除重要的或有特殊要求的低压配电室,有电工值班外,大多数的无人值班(由电工定时巡查)或由非电工代管(如水泵站操作工带管)。
④自然环境较差。
钢铁企业的车间内外多数属高温髙湿、多尘环境,有些场所属防火,防腐蚀,防爆等环境。
二、低压配电系统的构划构划系统有很多因数,原则上按分系统和分层次来拟定配电系统分系统一般低压配电系统可分为若干个系统。
每个系统可以是一个配电箱、一组低压配电柜或者是一组MCC柜。
(1)按对电源要求组合分系统有:各种电源各自构成分系统,如若所需投资不太大,将对生产运行带有很大方便,对保证安全生产是有利的。
如果有些负荷很小,则将工作特点相近的(如仪表电源与控制电源) 合成一个分系统。
电弧焊接机不应与电气照明或电子设备共系统。
又如容易产生接地故障的角钢型起重机滑触线电源不宜与主要生产线上用电设备共系统。
不同时工作的用电设备,不应合入同一分系统。
低压供电方案引言低压供电方案是用于低压环境下的电力供应方案,通常适用于家庭、商业和工业等领域。
本文将介绍低压供电的基本原理、应用领域和常见方案。
基本原理低压供电是指电力系统中的供电电压低于额定电压的情况。
一般低压供电的额定电压为220V(或110V),供电方式为交流电。
低压供电的基本原理是通过变压器将高电压变换为低电压,并通过电力线路传输到用户端。
在家庭和商业环境中,低压供电主要通过配电箱将电能供应给各个用电设备。
低压供电方案广泛应用于以下领域:1. 家庭用电低压供电是家庭用电的基本方式。
在家庭中,低压电力被用于供应照明、空调、电视、冰箱、洗衣机等各种家电设备。
2. 商业用电商业建筑也采用低压供电方案,供应灯具、电脑、打印机、空调、显示设备和其他商业设备。
3. 工业用电在工业领域,低压供电用于驱动各种机械设备、照明、生产线和其他工业设备。
常见方案以下是几种常见的低压供电方案:单相供电是最常见的低压供电方式。
它通过将三相电源提供的高压电变压为220V的单相低压电。
2. 三相供电三相供电是用于大型商业和工业环境的低压供电方式。
它通过变压器将高压三相电变压为380V的三相低压电。
3. 小区集中供电在一些大型住宅小区中,采用集中供电的方式来提供低压电力。
供电主站通过变压器将高压电转换为低压电,再通过地下电缆将电能供应到每个住户。
4. 太阳能供电太阳能供电是一种可再生能源供电方案,通过光伏发电系统将太阳能转化为电能。
太阳能供电在一些户外环境和偏远地区常被采用。
结论低压供电方案是现代生活和工业生产中不可或缺的一部分。
在家庭、商业和工业领域,低压供电提供了可靠的电力支持。
通过合理的低压供电方案,可以确保电力系统的安全和稳定运行。
低压配电系统的供电方式低压配电系统按保护接地的形式不同可分为:IT系统、TT系统和TN系统。
其中IT系统和TT系统的设备外露可导电部分经各自的保护线直接接地(过去称为保护接地);TN系统的设备外露可导电部分经公共的保护线与电源中性点直接电气连接(过去称为接零保护)。
国际电工委员会(IEC)对系统接地的文字符号的意义规定如下:第一个字母表示电力系统的对地关系:T--一点直接接地;I--所有带电部分与地绝缘,或一点经阻抗接地。
第二个字母表示装置的外露可导电部分的对地关系:T--外露可导电部分对地直接电气连接,与电力系统的任何接地点无关;N--外露可导电部分与电力系统的接地点直接电气连接(在交流系统中,接地点通常就是中性点)。
后面还有字母时,这些字母表示中性线与保护线的组合:S--中性线和保护线是分开的;O--中性线和保护线是合一的。
(1)IT系统:IT系统的电源中性点是对地绝缘的或经高阻抗接地,而用电设备的金属外壳直接接地。
即:过去称三相三线制供电系统的保护接地。
IT system typesProtection againindirect contacts NIdRPEUc其工作原理是:若设备外壳没有接地,在发生单相碰壳故障时,设备外壳带上了相电压,若此时人触摸外壳,就会有相当危险的电流流经人身与电网和大地之间的分布电容所构成的回路。
而设备的金属外壳有了保护接地后,由于人体电阻远比接地装置的接地电阻大,在发生单相碰壳时,大部分的接地电流被接地装置分流,流经人体的电流很小,从而对人身安全起了保护作用。
IT系统适用于环境条件不良,易发生单相接地故障的场所,以及易燃、易爆的场所。
(2)TT系统:TT系统的电源中性点直接接地;用电设备的金属外壳亦直接接地,且与电源中性点的接地无关。
即:过去称三相四线制供电系统中的保护接地。
TT system typesProtection againindirect contacts I mA)Uc= RA xIdandUc< 50VRBIdUcRA其工作原理是:当发生单相碰壳故障时,接地电流经保护接地装置和电源的工作接地装置所构成的回路流过。
( 安全管理 )单位:_________________________姓名:_________________________日期:_________________________精品文档 / Word文档 / 文字可改浅谈低压供电系统的几种供电方式(最新版)Safety management is an important part of production management. Safety and production are inthe implementation process浅谈低压供电系统的几种供电方式(最新版)国际电工委员会(IEC)标准规定,低压供电系统按照其形式不同,可分为TT供电系统、TN供电系统和IT供电系统。
现在将此3种供电系统作一个简单的论述,并进行综合比较。
1供电系统符号的意义第一个字母表示电力(电源)系统的对地关系。
T指中性线直接接地;I 指所有带电部分与大地绝缘或高阻抗(经消弧线圈)接地。
第二个字母表示用电装置处外露的可导电金属部分与大地的关系。
T指用电设备外露可导电金属部分与大地有直接的电气连接,而与低压系统的任何接地点无关;N指用电设备外露可导电金属部分与低压系统的接地点有直接的电气连接。
第三个字母表示工作零线与保护线的组合关系。
S指整个电力系统工作零线(N线)与保护线(PE线)是严格分开的;C指整个电力系统工作零线与保护线是共同使用的即PEN线;(C-S)指系统中有一部分工作零线与保护线是共同使用的。
2供电的基本方式2.1TT供电系统的电源中性点直接接地,并且引出中性线(N),称作三相四线制系统,此系统的用电设备的外壳可导电金属部分通过设备本身的保护接地线(PE)与大地直接连接,称为保护接地系统。
常见的各种低压交流(220/380V,50Hz)供电系统有:IT、TN一C、TN一S、TN一C一S、TT供电系统。
供电的安全性指供电配电时不能伤害人或损坏设备。
可靠性指在一定条件和时间内连续供电的能力。
这是电源系统中的一对矛盾,当人身与设备安全性受到危险时,需要切断电源;而切断电源又对用电设备连续供电产生影响。
以下对供电系统常用的五种交流电源系统及接地方式进行介绍,并在安全性与可靠性分析进行比较。
IT供电系统及接地方式IT系统是三相三线式供电及接地系统,该系统变压器(或发电机组三相输出)中性点不接地或经高阻抗接地,无中性线(俗称零线)N,只有线电压(380V),无相电压(220V),电器设备保护接地线(PE线)各自独立IT系统在供电距离不长时,供电可靠性高,安全性好。
电源侧也可采取中性点经高阻抗接地。
IT系统在一相接地时,单相对地漏电电流小,不破坏电源的电压平衡。
一般用于不允许停电的场所,或是严格要求连续供电的地方。
如果一相发生接地故障,通过熔断器F等可以切断该相,其它两相可以供电。
而且,用电设备有接地保护,当单相绝缘损坏碰到外壳,使金属外壳呈带电状态时,人员触及带电金属外壳可以避免触电事故的发生。
这是因为电流经过两条并联电路流通,一路通过接地线、大地,另一路是通过人体、大地。
由于接地电阻(要求不超过4Ω,最大不超过10Ω)比人体电阻(最小l000Ω)小得多,所以大部分电流通过接地体入地,只有很小部分电流通过人体,即通过人体的电流不超过人体安全电流,从而保护了设备和人员安全。
此时中性点漂移,另外两相对地电压将升高为380V,也就是说,另外两相原来对地电压为220V,一相接地故障发生时,另外两相对地电压升高为380V。
但各相间电压(线电压)仍然对称平衡,因此,三相用电设备仍可以继续运行。
为防止非接地相再有一相发生接地,造成两相短路,所以规程规定单相接地时继续运行时间不得超过2小时。
如果不及时排除故障,绝缘设施长时间承受过高电压将导致事故。
当中性点不接地系统单相接地电流超过规定值时,为了避免产生断续电弧,避免引起过电压或造成短路,减小接地电弧电流并使电弧容易熄灭,中性点应经消弧线圈接地。
消弧线圈实际上就是电抗线圈。
假设,C相对地短路,由于中性点接地电抗的存在,感性对抗电流滞后90。
,而线路分布电容电流超前90°,从而有效减小了短路电流的电弧,如图2所示。
TT供电系统由于没有配中性线N,不适台于有单相用电的通信设备。
这种设备只适合有特殊要求的场所,如电力炼钢、重要的手术室、重要的实验室、地下矿井或坑道指挥所、重要通信枢纽特定设备等,该供电系统对用电设备的耐压要求较高。
另外,中性点直接接地的情况又是怎样的呢?中性点直接接地系统发生单相接地时,通过接地中性点形成单相短路,产生很大的短路电流,保护单元动作切除故障线路,使系统的其他部分正常运行。
由于中性点直接接地,发生单相接地时,中性点对地电压为零,非接地的相对地电压不发生变化。
3TN-C供电系统及接地方式TN系统的电源中性点直接接地,并引出有中性线N线、保护线PE线或保护中性线PEN线,属于三相四线制系统。
如果系统中N线与PE线全部合为PEN线,则系统称为TN一C 系统。
如果系统中N线与PE线全部分开,则系统称为TN一S系统。
如果系统中前一部分N线与PE线合为PEN线,而后一部分N线与PE线全部分开则称为TN一C一S系统。
TN系统中设备发生单相碰壳漏电故障时,会形成单相短路回路,因该回路内不包含任何接地电阻,整个回路内阻抗很小,短路电流很大,足以保证在最短的时间内熔断熔丝,保护装置或自动开关跳闸,从而切除故障设备的电源,保障人身及设备安全。
TN一C供电系统常称为三相四线制供电系统,该系统中性线N 与保护接地线PE合二为一,即其工作零线兼作保护线,通称为PEN 线,极不稳定,造成中性线接地电位漂移。
不但使设备外壳带电,对人身不安全,而且由于在电位基准点上叠加了这个漂移电位,从而使以其为基准电位的电子设备受到噪声电压的干扰,增加了话音的噪声电平,使设备工作不稳定。
因此,TN-C系统不应作为通信枢纽的供电及接地方式。
4TN-S供电系统及接地方式TN一S供电系统有五根线,即三根相线U、V、W,一根中性线N 和一根保护接地线PE,电力系统仅一点接地,用电设备的外露可导电部分(如外壳、机架等)接PE线,这种供电系统对接地故障灵敏度高,线路经济简单。
在一般情况下,只要选用适当的开关保护装置和足够的导线截面积,就能满足安全要求。
目前,采用这种供电系统的比较多,适用于三相负荷比较平衡且单相负荷容量较小的场所。
使用该系统时不能有些设备接零保护、有些设备接地保护,这是非常危险的。
因为一旦接地设备发生相线绝缘损坏时,而保险丝熔断电流叉较大,不能及时切断故障部分电器,接零设备的外壳将带危险电压。
所以,应特别注意不能接地、接零混用。
在通信枢纽中由于存在一定数量的单相负载,难以实现三相负载平衡。
PEN线上的不平衡电流,加上线路中存在着开关电源或整流器产生的三次谐波电流及荧光灯等引起的高次谐波电流,在非故障情况下,会在中性线N上叠加,且电流时大时小。
TN一S供电系统的特点是,中性线N与保护接地线PE除在变压器中性点共同接地外,两线不再连接。
中性线N在三相负载不平衡时有电流流过,而PN线在正常情况下没有电流流过。
该供电系统接地后完金具备安全性和可靠性。
在建筑物或军事设施内设有独立变配电所时常用该系统。
只是多了一根PE线,增加了工程投资费用。
另外因PE线上不流过电流,该系统有较强的电磁适应性。
TN一S系统可以作为通信枢纽等优选供电及接地系统。
5TN-C-S供电系统及接地方式TN一C一S供电系统由两个接地系统组成,前部分有四根线,是TN一C供电系统;后部分有五根线,是TN一S供电系统。
分界点在N线与PR线的连接点处,分开后就不允许再合并。
这种供电系统一般用在民用建筑物的供电由区域变电所引来的场所。
迸户前采用TN-C供电系统,迸户后变成了N-S供电系统。
目前,新建通信及其它设施中也常见。
由于该系统PEN线上正常工作时有电流,使系统的PE线上和接于PE线上的电气设备金属外壳有对地电压存在,只是该系统PEN线多是系统干线,阻抗小,对地电压较低。
因此,这种系统接地方式不适宜作为通信枢纽最佳供电系统及接地方式。
6TT供电系统及接地方式通常称TT供电系统属于三相四线制供电接地系统。
该系统常用于设备供电来自于公用电网的地方,民用郊区较常见。
TT供电系统的特点:中性线N与保护地线PE无电气连接,即中性点接地与PE线接地是分开的,因此设备的外壳与电源的接地无直接联系。
即设备的外露可导电部分均与系统接地点无关,各自的接地装置单独接地。
设备外壳是地电位,不会产生火花或电弧,因此较为安全。
但当接地发生故障时,接地电流需流过设备接地电阻Re和电源中性线接地电阻Rn,回路阻抗较大,故障电流比TN供电系统小,降低了线路保护装置的动作灵敏度。
该系统在正常运行时,不管三相负载是否平衡,在中性线N带电的情况下,PE线均不带电,当设备发生一相(线)绝缘损坏,将导致设备外壳上带有电压。
此时如有人员触接中性点连接线或与此中性线相连的设备外壳都不安全,并且其余两相对地电位也将上升超过300V,所以,这种供电系统必须特别注意合理配置高灵敏度的过流保护装置。
当相线与外壳相碰时,因为线路电阻很小,W相电压就几乎全部加在两个接地电阻电源中线点接地电阻Rn,保护接地电阻Re)上,按照接地电阻规程规定,这两个电阻都不得超过4Ω(有些地区实际上要求不超过10Ω),所以,接地短路电流值可由下式求得I1=U/(Re+Rn)=220/(4+4)=27.5(A)I2=U/(Re+Rn)=220/(10+10)=11(A)对应单相的电功率为P=Ulcosφ=220×11×0.8=1936(W)27.5A电流可以使额定电流10A的熔丝熔断(熔丝通过大于额定电流3倍以上才能迅速熔断),切断电源,IIA电流可以使额定电流4A的熔丝熔断切断电源,从而防止触电事故发生。
但是对于熔丝额定电流大于10A的用电设备,这个短路电流就不能便其迅速熔断,这样Rn和Re上都有110V的电压,即所有与该接地装置相连的电气设备的金属外壳,对地郡有110V电压。
当人体与设备金属外壳接触时,会发生触电。
所以这种系统可以在小功率范围使用,如不超过1kW时是可靠的。
另外,该系统故障电流较小时可以通过加装漏电保护开关来弥补,以完善保护接地的功能。
由上述可见,保护接地适用于中性点没有接地的电源供电系统中的电气设备,对于电源中性点接地的供电电网中,保护接地有局限性。
为了保护电气设备,使熔断器等保护设备可靠动作,避免触电危险,中性点接地时采用保护性接零,如TN供电系统。
值得注意的是,在一个地区应使用同一种供电系统,不可同时混用多种供电系统,以确保用电设备安全可靠运行云博创意设计MzYunBo Creative Design Co., Ltd.。