低压配电三种系统简介
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IT、TT、TN系统简介低压配电接地系统分为IT系统、TT系统、TN系统三种形式,而这三种接地方式非常容易混淆。
现全面、深入总结了IT系统、TT系统、TN系统的原理、特点和适用范围,以期能对从事电气作业人员有所帮助。
首先给出定义。
根据现行的国家标准《低压配电设计规范》(GB50054),低压配电系统有三种接地形式,即IT系统、TT系统、TN系统。
(1)第一个字母表示电源端与地的关系T-电源变压器中性点直接接地。
I-电源变压器中性点不接地,或通过高阻抗接地。
(2)第二个字母表示电气装置的外露可导电部分与地的关系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。
N-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。
下面分别对IT系统、TT系统、TN系统进行全面剖析。
一、IT系统IT系统就是电源中性点不接地,用电设备外露可导电部分直接接地的系统。
IT系统可以有中性线,但IEC强烈建议不设置中性线。
因为如果设置中性线,在IT系统中N线任何一点发生接地故障,该系统将不再是IT系统。
IT系统接线图如图1所示。
图1 IT系统接线图IT系统特点IT系统发生第一次接地故障时,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。
但是,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。
低压配电系统中常用的型式有:IT系统、TT 系统、TN系统,下面我们做分别介绍。
一、IT型必须说明:(略)二、TT型必须说明:《农村低压电力技术规程》DL/T499-2001中规范:3.4.5 采用TT系统时应满足的要求:1、采用TT系统,除变压器低压侧中性点直接接地外,中性线不得再行接地,且应保持与相线(火线)同等的绝缘水平。
2、为了防止中性线的机械断线,其截面积应满足以下要求:相线的截面积S:S≤16平方毫米中性线截面积S0:S0=S(与相线一样)相线的截面积S:16<S≤35平方毫米中性线截面积S0:S0=16相线的截面积S:S>35平方毫米中性线截面积S0:S0=S/2(相线的一半)3、电源进线开关应隔离(能断开)中性线,漏电保护器必须隔离(能断开)中性线。
4、必须实施剩余电流保护(即必须安装漏电保护开关),包括:(1)剩余电流总保护、剩余电流中级保护(必要时),其动作电流应满足:剩余电流总保护和是及时切除低压电网主干线和分支线路上断线接地等产生较大剩余电流的故障。
剩余电流总保护器的动作电流整定:总保护整定剩余电流较小的电网非阴雨季节为50mA 阴雨季节为200mA剩余电流较大的电网非阴雨季节为100mA 阴雨季节为300mA(2)剩余电流末级保护剩余电流中末级保护装于用户受电端(即终端用户,例如家庭用电,或某台用电设备),其保护范围是防止用户内部绝缘破坏,发生人身间接接触触电等而产生的剩余电流所造成的事故。
对直接接触触电,仅作为基本保护措施的附加保护。
剩余电流中末级保护应满足以下条件:Re×Iop≤Ulim式中:Re—受电设备外露可导电部分的接地电阻(Ω)Ulim—安全电压极限(正常情况下可按50V交流有效值考虑)Iop—剩余电流保护器的动作电流(A)Iop整定值:≤30mA5、配电变压器低压侧及出线回路,均应装设过电流保护,包括:短路保护和过负荷保护。
6、PEE线的作用:当设备发生漏电时,漏电电流可以通过大地回流到变压器的中性点,可以降低带点的设备外壳电压,降低人触及设备外壳被电击的危险程度。
低压配电网有三种中性点运行方式IT系统、TT系统和TN系统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)。
中性点接地系统有三种:IT系统,TT系统和TN系统。
这三种接地分别为:TT系统:电源中性点直接接地IT系统:电源中性点不直接接地TN系统:电源中性点直接接地(与TT系统的区别是该接地线与电气设备的金属外壳相连接)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。
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。
低压配电系统有三种接地形式(IT、TT、TN )系统的区别详解(注册安全工程师考点)根据现行的国家相关标准,低压配电系统有三种接地形式,即口系统、口系统、TN 系^.(1)第一个字母表示电源端与地的关系T-电源变压器中性点直接接地。
I-电源变压器中性点不接地,或通过高阻抗接地。
(2)第二个字母表示电气装置的外露可导电部分与地的关系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。
N-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。
分别对IT系统、口系统,TN系统进行全面剖析。
一、灯系统IT系统就是电源中性点不接地,用电设备外露可导电部分直接接地的系统。
IT系统可以有中性线,但IEC强烈建议不设置中性线。
因为如果设置中性线,在IT系统中N线任何一点发生接地故障,该系统将不再是IT系统。
IT系统接线图如图1所示。
图1灯系统接线图口系统特点IT系统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。
但是,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。
低压配电系统三种形式
一、柔性配电系统
柔性配电系统是一种灵活的、可靠的低压配电系统,它能够自动根据
变化的负荷来进行配置,以确保安全、可靠的供电。
特点是规模小,控制
范围大,便于携带和安装,可以快速响应不同的工况。
相比传统的低压配
电系统,柔性配电系统具有更小的成本、更高的效率和更高的可靠性。
它
主要用于提供电力给小规模的建筑物或场所,如家庭、社区、停车场、商
店等。
二、自动配电系统
自动配电系统是一种用于自动控制的低压配电系统,它能够快速地响
应变化的负荷,自动调节和控制配电系统,以确保安全可靠的供电。
它主
要用于中小规模的建筑物或场所,如公寓、办公楼、医院、学校等,具有
节能减排、安全可靠、成本低廉的优势。
三、熔断器配电系统
熔断器配电系统是一种简单的、安全可靠的低压配电系统,它能够快
速的断开发生故障的路线,以防止电路发生过载。
它主要用于小规模的建
筑物或场所,如办公楼、家庭、商店、酒店等,具有安全可靠、成本低廉、操作简单的优势。
同时,熔断器配电系统还可以实现节能减排、基础设施
改造等功能。
低压配电系统中常用的型式有:IT系统、TT 系统、TN系统,下面我们做分别介绍。
一、IT型必须说明:(略)二、TT型必须说明:《农村低压电力技术规程》DL/T499-2001中规范:3.4.5 采用TT系统时应满足的要求:1、采用TT系统,除变压器低压侧中性点直接接地外,中性线不得再行接地,且应保持与相线(火线)同等的绝缘水平。
2、为了防止中性线的机械断线,其截面积应满足以下要求:相线的截面积S:S≤16平方毫米中性线截面积S0:S0=S(与相线一样)相线的截面积S:16<S≤35平方毫米中性线截面积S0:S0=16相线的截面积S:S>35平方毫米中性线截面积S0:S0=S/2(相线的一半)3、电源进线开关应隔离(能断开)中性线,漏电保护器必须隔离(能断开)中性线。
4、必须实施剩余电流保护(即必须安装漏电保护开关),包括:(1)剩余电流总保护、剩余电流中级保护(必要时),其动作电流应满足:剩余电流总保护和是及时切除低压电网主干线和分支线路上断线接地等产生较大剩余电流的故障。
剩余电流总保护器的动作电流整定:总保护整定剩余电流较小的电网非阴雨季节为50mA 阴雨季节为200mA剩余电流较大的电网非阴雨季节为100mA 阴雨季节为300mA(2)剩余电流末级保护剩余电流中末级保护装于用户受电端(即终端用户,例如家庭用电,或某台用电设备),其保护范围是防止用户内部绝缘破坏,发生人身间接接触触电等而产生的剩余电流所造成的事故。
对直接接触触电,仅作为基本保护措施的附加保护。
剩余电流中末级保护应满足以下条件:Re×Iop≤Ulim式中:Re—受电设备外露可导电部分的接地电阻(Ω)Ulim—安全电压极限(正常情况下可按50V交流有效值考虑)Iop—剩余电流保护器的动作电流(A)Iop整定值:≤30mA5、配电变压器低压侧及出线回路,均应装设过电流保护,包括:短路保护和过负荷保护。
6、PEE线的作用:当设备发生漏电时,漏电电流可以通过大地回流到变压器的中性点,可以降低带点的设备外壳电压,降低人触及设备外壳被电击的危险程度。
低压配电系统有三种接地形式(IT、TT、TN)系统的区别详解(注册安全工程师考点)根据现行的国家相关标准,低压配电系统有三种接地形式,即IT系统、TT系统、TN系统。
(1)第一个字母表示电源端与地的关系T-电源变压器中性点直接接地。
I-电源变压器中性点不接地,或通过高阻抗接地。
(2)第二个字母表示电气装置的外露可导电部分与地的关系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。
N-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。
分别对IT系统、TT系统、TN系统进行全面剖析。
一、IT系统IT系统就是电源中性点不接地,用电设备外露可导电部分直接接地的系统。
IT系统可以有中性线,但IEC强烈建议不设置中性线。
因为如果设置中性线,在IT系统中N线任何一点发生接地故障,该系统将不再是IT系统。
IT系统接线图如图1所示。
图1 IT系统接线图IT系统特点IT系统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。
但是,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。
TN、TT、IT供电系统的特点及安装要求我国的低压配电系统基本上有三种:即TT系统、TN系统、IT系统。
上述各种爱护系统均采纳国际标准所用符号,第一字母T:表示中性点直接接地;I表示中性点不直接接地(不接地或经高电阻接地等);其次个字母T:表示外露可导电部分对地直接电气连接与电力系统任何接地无关;N表示外露可导电部分与电力系统的接地点直接电气连接。
TT系统就是将电气设备的金属外壳作接地爱护的系统;TN系统就是将电气设备的金属外壳作接零爱护的系统。
TT系统:TT电力系统有一个直接接地点,电气设施的外露可导电部分接至电气上与电力系统无关的接地极。
TT系统多用于农村低压电网,其特点如下:①可实施单相、三相混合供电,供电敏捷,可节约导线。
②由于中性点直接接地,发生单相接地故障时能抑制电网对地电压的上升。
③简单实施过电流爱护设施,包括短路爱护和过载爱护。
④全网可实施漏电分级爱护,即漏电总爱护、漏电中级爱护和漏电末级爱护。
⑤受电设备外露可导电部分发生带电故障时,不会延长到其他受电设备的外壳上。
⑥受电设备外壳的爱护接地电阻,极简单满意DL/T499—2023中的要求。
TT系统的安装要求如下:①除变压器低压侧中性点直接接地外,中性线不得再行接地,且应保持与相线同等的绝缘水平。
②为防止中性线机械断线,中性线截面应当符合规定,即口诀“零线截面看相线,七零三五为界限;七零为铝三五铜,小于相等大一半。
”③必需实施剩余电流爱护,包括剩余电流总爱护、剩余电流中级爱护(必要时)和剩余电流末级爱护。
④中性线不得装设熔断器或单独的开关装置。
⑤配电变压器低压侧及各消失回路均应装设过电流爱护,包括短路爱护和过载爱护。
⑥同一低压电网不允许采纳两种爱护系统,否则有触电隐患和危急。
另外,TT系统对实施爱护接地的对象,并不是全部电气设备的外露可导体部分都要接地。
在某些状况下,接地有可能引入外界的高电位,如接地体四周有大的故障电流或雷电流流过时,接地体上会有高电位消失。
《低压配电设计规范》TN、TT、IT三种形式根据现行的国家标准《低压配电设计规范》(GB50054)的定义,将低压配电系统分为三种,即TN、TT、IT三种形式。
其中,第一个大写字母T表示电源变压器中性点直接接地;I则表示电源变压器中性点不接地(或通过高阻抗接地)。
第二个大写字母T表示电气设备的外壳直接接地,但和电网的接地系统没有联系;N表示电气设备的外壳与系统的接地中性线相连。
TN系统:电源变压器中性点接地,设备外露部分与中性线相连。
TT系统:电源变压器中性点接地,电气设备外壳采用保护接地。
IT系统:电源变压器中性点不接地(或通过高阻抗接地),而电气设备外壳电气设备外壳采用保护接地。
1、TN系统电力系统的电源变压器的中性点接地,根据电气设备外露导电部分与系统连接的不同方式又可分三类:即TN—C系统、TN—S系统、TN—C—S系统。
下面分别进行介绍。
1.1、TN—C系统其特点是:电源变压器中性点接地,保护零线(PE)与工作零线(N)共用。
(1)它是利用中性点接地系统的中性线(零线)作为故障电流的回流导线,当电气设备相线碰壳,故障电流经零线回到中点,由于短路电流大,因此可采用过电流保护器切断电源。
TN—C系统一般采用零序电流保护;(2)TN—C系统适用于三相负荷基本平衡场合,如果三相负荷不平衡,则PEN线中有不平衡电流,再加一些负荷设备引起的谐波电流也会注入PEN,从而中性线N带电,且极有可能高于50V,它不但使设备机壳带电,对人身造成不安全,而且还无法取得稳定的基准电位;(3)TN—C系统应将PEN线重复接地,其作用是当接零的设备发生相与外壳接触时,可以有效地降低零线对地电压。
由上可知,TN-C系统存在以下缺陷:(1)当三相负载不平衡时,在零线上出现不平衡电流,零线对地呈现电压。
当三相负载严重不平衡时,触及零线可能导致触电事故。
(2)通过漏电保护开关的零线,只能作为工作零线,不能作为电气设备的保护零线,这是由于漏电开关的工作原理所决定的。