电气安全(TN系统即保护接零系统)
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TNTTIT供电系统的特点及区别
Revised by BLUE on the afternoon of December 12,2020. TN、TT、IT供电系统的特点及安装要求
380V/220V低压配电系统按保护接地的形式不同可分为:、和TN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。
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。即过去的三相四线制供电系统中的保护接地。
TN系统,在变压器或发电机中性点直接接地的380/220V三相四线低压电网中,将正常运行时不带电的用电设备的金属外壳经公共的保护线与电源的中性点直接电气连接。即过去的三相四线制供电系统中的保护接零。
TN系统的电源中性点直接接地,并有中性线引出。按其保护线形式,TN系统又分为:、和TN-C-S系统等三种。
(1)TN-C系统(三相四线制),该系统的中性线(N)和保护线(PE)是合一的,该线又称为保护中性线(PEN)线。它的优点是节省了一条导线,缺点是三相负载不平衡或保护中性线断开时会使所有用电设备的金属外壳都带上危险电压。
(2)TN-S系统就是三相五线制,该系统的N线和PE线是分开的,从变压器起就用五线供电。它的优点是PE线在正常情况下没有电流通过,因此不会对接在PE线上的其他设备产生电磁干扰。此外,由于N线与PE线分开,N线断开也不会影响PE线的保护作用。
③TN-C-S系统(三相四线与三相五线混合系统),该系统从变压器到用户配电箱式四线制,中性线和保护地线是合一的;从配电箱到用户中性线和保护地线是分开的,所以它兼有TN-C系统和TN-S系统的特点,常用于配电系统末端环境较差或有对电磁抗干扰要求较严的场所。
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。
低压施工配电系统三种接地形式:IT、TT、TN解析
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。
低压施工配电系统三种接地形式:IT、TT、TN解析
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。这种供电方式在工地上很少见。
注安电气安全技术IT、TT、TN系统考点
一、接地保护
异同 IT系统 TT系统
接地 配电网不接地或经高阻抗接地,设备外壳通过低电阻接地 电源中性线直接接地,电气设备外壳接地
故障电压 控制在安全范围以内 不能降低到安全范围以内
要求 380V不接地低压系统中,一般要求保护接地电阻RE≤4Ω。
当配电变压器或发电机的容量不超过100kV·A时,要求RE≤10Ω。 应使用漏电保护装置(剩余电流保护装置)或具有同等功能的过电流保护装置,并优先采用前者
适用范围 适用于各种不接地配电网。
(例如电力炼钢、大医院的手术室、地下矿井等处) 主要用于低压用户,即用于未装备配电变压器,从外面直接引进低压电源的小型用户。
(例如路灯、村庄、农业用电等)
二、接零保护
1、保护接零系统安全原理和类别
TN系统中的字母N表示电气设备在正常情况下不带电的金属部分与配电网中性点之间直接连接。PE是保护零线,RS叫做重复接地。
当某相带电部分碰连设备外壳时,形成该相对零线的单相短路,短路电流促使线路上的短路保护元件迅速动作,从而把故障设备电源断开,消除电击危险。保护接零也能在一定程度上降低漏电设备对地电压。【但一般不能降低到安全范围以内,其第一位的安全作用是迅速切断电源。】
TN系统分为三种类型:①TN-S;②TN-C;③TN-C-S
类别 原理 应用
TN-S N线和PE线完全分开 有爆炸危险,或火灾危险性较大,或安全要求较高的场所,宜用于有独立附设变电站的车间
TN-C 工作零线N与保护零线PE重合,即PEN线 无爆炸危险、火灾危险性不大、用电设备较少、用电线路简单且安全条件较好的场所
TN-C-S 干线部分PEN,设备端N和PE分开 厂内设有总变电站,厂内低压配电的场所及非生产性楼房 2、TN系统速断和限压要求
(1)在接零系统中,对于配电线路或仅供给固定式电气设备的线路,故障持续时间不宜超过5s;
(2)对于供给手持式电动工具、移动式电气设备的线路或插座回路,电压220V者故障持续时间不应超过0.4s,380V者不应超过0.2s。
什么是 TT 、 IN 、 IT 系统
一、建筑工程供电系统
建筑工程供电使用的基本供电系统有三相三线制三相四线制等,但这些名词术语内涵不是十分严格。国际电工委员会( IEC )对此作了统一规定,称为 TT 系统、 TN 系统、 IT 系统。其中 TN
系统又分为 TN-C 、 TN-S 、 TN-C-S 系统。下面内容就是对各种供电系统做一个扼要的介绍。
TT 系统 TN-C
供电系统→ TN 系统→ TN-S
IT 系统 TN-C-S
(一)工程供电的基本方式
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。
此主题相关图片如下:
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。
现在有的建筑单位是采用 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,如图 1-2 所示。