低压配电系统接地方式
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IT系统、TT系统、TN系统
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。下面介绍IT系统、TT系统、TN系统的原理、特点和适用范围。
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。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。
接地TN-S和TN-C-S方式
具有专用保护零线的中性点直接接地的系统叫TN-S接零保护系统,俗称三相五线制系统。
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,这种系统称为TN-C-S供电系统,如图5、6所示。TN-C-S系统的特点如下。
TN—S系统:整个系统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。
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。
(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。
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。
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..
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..
1TT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所示..这种供电系统的特点如下..
图1
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..
3TT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2所示..
图2
图中点画线框内是施工用电总配电箱;把新增加的专用保护线PE线和工作零线N分开;其特点是:①共用接地线与工作零线没有电的联系;②正常运行时;工作零线可以有电流;而专用保护线没有电流;③TT系统适用于接地保护占很分散的地方..
2TN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..
低压配电系统接地方式
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系统设备的外露导电部分通过公共保护线直接与电源的中性点电气连接(过去称为接零保护)。
国际电工委员会(IEC)系统接地文字符号的含义规定如下:
第一个字母表示电力系统和接地之间的关系:
T一点直接接地;
I-所有带电部件均与地面绝缘,或一点经阻抗接地。
第二个字母表示设备外露导电部分的接地关系:
T-外露导电部件与地面的直接电气连接,与电力系统的任何接地点无关;
N-外露导电部分直接与电力系统的接地点电连接(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和保护线的组合:
S-中性线和保护线分开;
C-中性线和保护线为一体。