低壓配電系統(tǒng)接地方式及其應(yīng)用

1、低壓配電系統(tǒng)接地方式及其應(yīng)用低壓配電系統(tǒng)接地方式及其應(yīng)用【摘要】本文通過對TT系統(tǒng)、TN系統(tǒng)、IT系統(tǒng)供電接地系統(tǒng)的介紹，對其在故障狀態(tài)下各種接地方式的特點(diǎn)進(jìn)行分析，針對低壓配電系統(tǒng)接地方式從安全 供電角度出發(fā)提出適當(dāng)?shù)慕ㄗh?！娟P(guān)鍵詞】TT系統(tǒng)，TN系統(tǒng)，IT系統(tǒng)，應(yīng)用-一-在供配電設(shè)計(jì)中，接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)占有重要的地位，不管哪類供配電系統(tǒng),在設(shè)計(jì)中總包含有接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)，因?yàn)樗P(guān)系到供配電系統(tǒng)的安全性、可靠性。而 且，隨著對供電質(zhì)量要求不同，各類設(shè)備功能不同，接地系統(tǒng)要求也相應(yīng)不同。但 在低壓電氣工程中，由于對接地系統(tǒng)的了解不深，常常出現(xiàn)將TN S接地系統(tǒng)中的N 線重復(fù)接地；更有甚者無論何種接地系

2、統(tǒng)，只要有 N線就統(tǒng)統(tǒng)將它重復(fù)接地。為此我們有必要幾種接地系統(tǒng)進(jìn)行介紹，針對不同供配電需求，找出適當(dāng)?shù)墓╇姺绞桨?全、可靠的進(jìn)行供電。一、國際電工委員會（IEC）規(guī)定的供電方式符號意義1、國際電工委員會（IEC）規(guī)定的供電方式符號中，第一個(gè)字母表示電力（電源）系統(tǒng)對地關(guān)系。如“ T”表示是中性點(diǎn)直接接地；“I”表示所有帶電部分絕緣。2、第二個(gè)字母表示用電裝置外露的可導(dǎo)電部分對地的關(guān)系。如“T”表示設(shè)備外殼接地，它與系統(tǒng)中的其他任何接地點(diǎn)無直接關(guān)系；“ N'表示負(fù)載采用接零保護(hù)。3、第三個(gè)字母表示工作零線與保護(hù)線的組合關(guān)系。如“C'表示工作零線與保護(hù)線是合一的，如TN-C; “

3、S”表示工作零線與保護(hù)線是嚴(yán)格分開的，所以PE線文章來源網(wǎng)絡(luò)，僅供個(gè)人學(xué)習(xí)參考稱為專用保護(hù)線，如TN-S。二、國際電工委員會（IEC）對各接地方式供電系統(tǒng)的規(guī)定根據(jù)IEC規(guī)定的各種保護(hù)接地方式的術(shù)語概念，低壓配電系統(tǒng)按接地方式的不同稱為TT系統(tǒng)、TN系統(tǒng)、IT系統(tǒng)。其中TN系統(tǒng)又分為TN-CTN-S TN-C-S系統(tǒng)。下面對各種供電系統(tǒng)做扼要的介紹。1、TT方式接地供電系統(tǒng)TT接地方式是指將電氣設(shè)備的金屬外殼直接接地的保護(hù)系統(tǒng),稱為保護(hù)接地系統(tǒng)，也稱TT系統(tǒng)。第一個(gè)符號T表示電力系統(tǒng)中性點(diǎn)直接接地;第二個(gè)符號 T表示負(fù)載設(shè)備外露不與帶電體相接的金屬導(dǎo)電部分與大地直接聯(lián)接，而與系統(tǒng)如何接地?zé)o關(guān)。

4、在TT系統(tǒng)中負(fù)載的所有接地均稱為保護(hù)接地，如圖1-1所示。這種供電系統(tǒng)的特點(diǎn)如下。（1）當(dāng)電氣設(shè)備的金屬外殼帶電（相線碰殼或設(shè)備絕緣損壞而漏電）時(shí),由于有接地保護(hù)，可以大大減少觸電的危險(xiǎn)性。但是，低壓斷路器（自動開關(guān)）不一定能跳閘，造成漏電設(shè)備的外殼對地電壓高于安全電壓，屬于危險(xiǎn)電壓。（2）當(dāng)漏電電流比較小時(shí)，熔斷器不一定能熔斷，所以還需要漏電保護(hù)器作保護(hù)，因此TT系統(tǒng)難以推廣。（3）因TT系統(tǒng)接地裝置耗用鋼材多，安裝后難以回收、費(fèi)工時(shí)、費(fèi)料?，F(xiàn)在有的建筑施工單位用電時(shí)，采用一根專用保護(hù)線，以減少安裝接地裝置鋼材用量，如圖1-2所示。圖中虛線后段接線方式采用施工用電配電箱，把新增加的專用保護(hù)線

5、PE線和工作零線N分開，其特點(diǎn)是：第一、共用接地線與工作零線沒有電的聯(lián)系； 第二、正常運(yùn)行時(shí)，工作零線可以有電流，而專用保護(hù)線沒有電流。從上面分析看出TT系統(tǒng)適用于接地保護(hù)很分散的地方。文章來源網(wǎng)絡(luò)，僅供個(gè)人學(xué)習(xí)參考2、TN方式供電系統(tǒng)這種供電系統(tǒng)是將電氣設(shè)備的金屬外殼與工作零線相接的保護(hù)系統(tǒng)，稱作接零保護(hù)系統(tǒng)，用TN表示。這種供電系統(tǒng)的特點(diǎn)如下。(1) 當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)外殼帶電時(shí)，接零保護(hù)系統(tǒng)能將漏電電流上升為短路電流,這個(gè)電流很大，是TT系統(tǒng)的幾倍，實(shí)際上就是單相對地短路故障，熔斷器的熔絲會 熔斷，低壓斷路器的脫扣器會立即動作而跳閘，使故障設(shè)備斷電，比較安全。(2) TN系統(tǒng)節(jié)省材料、工時(shí)，在我

6、國和其他許多國家廣泛得到應(yīng)用，可見比TT系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)多。TN方式供電系統(tǒng)中，根據(jù)其保護(hù)零線是否與工作零線分開而劃分 為TN-C和TN-S等兩種。3、TN-C方式供電系統(tǒng)它是用工作零線兼作接零保護(hù)線，可以稱作保護(hù)中性線，如圖1-3所示。這種供電系統(tǒng)的特點(diǎn)如下。(1) 由于三相負(fù)載不平衡，工作零線上有不平衡電流，對地有電壓，所以與保護(hù)線所聯(lián)接的電氣設(shè)備金屬外殼有一定的電壓。(2) 如果工作零線斷線，貝M呆護(hù)接零的漏電設(shè)備外殼帶電。(3) 如果電源的相線碰地，貝y設(shè)備的外殼電位升高，使中性線上的危險(xiǎn)電位蔓延。(4) TN-C系統(tǒng)干線上使用漏電保護(hù)器時(shí)，工作零線后面的所有重復(fù)接地必須拆除，否則漏電開關(guān)合不

7、上；而且，工作零線在任何情況下都不得斷線。所以, 實(shí)用中工作零線只能讓漏電保護(hù)器的上側(cè)有重復(fù)接地。(5) TN-C方式供電系統(tǒng)只適用于三相負(fù)載基本平衡情況。4、TN-S方式供電系統(tǒng)它是把工作零線N和專用保護(hù)線PE嚴(yán)格分開的供電系統(tǒng)，稱作TN-S供電文章來源網(wǎng)絡(luò)，僅供個(gè)人學(xué)習(xí)參考系統(tǒng)，如圖1-4所示，TN-S供電系統(tǒng)的特點(diǎn)如下。(1) 系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，專用保護(hù)線上不有電流，只是工作零線上有不平衡電流。PE線對地沒有電壓，所以電氣設(shè)備金屬外殼接零保護(hù)是接在專用的保護(hù)線PE上，安全可靠。工作零線只用作單相照明負(fù)載回路。專用保護(hù)線PE不許斷線，也不許進(jìn)入漏電開關(guān)。干線上使用漏電保護(hù)器，工作零線不得有重

8、復(fù)接地，而PE線有重復(fù)接地，但是不經(jīng)過漏電保護(hù)器，所以 TN-S系統(tǒng)供電干線上也可以安裝漏電保護(hù)器。(5)TN-S方式供電系統(tǒng)安全可靠，適用于工業(yè)與民用建筑等低壓供電系統(tǒng)。在建筑工程工工前的“三通一平”(電通、水通、路通和地平一一必須采用 TN-S方式供電系統(tǒng)。5、TN-C-S方式供電系統(tǒng)-在建筑施工臨時(shí)供電中，如果前部分是 TN-C方式供電，而施工規(guī)范規(guī)定施工現(xiàn)場必須采用TN-S方式供電系統(tǒng)，則可以在虛線后段采用施工用電配電箱分出PE線，如圖1-5所示。這種系統(tǒng)稱為'TN-C-S供電系統(tǒng)。TN-C-S系統(tǒng)的特點(diǎn)如下。(1) 工作零線N與專用保護(hù)線PE相聯(lián)通，如圖1-5ND這段線路不平

9、衡電流比較大時(shí)，電氣設(shè)備的接零保護(hù)受到零線電位的影響。D點(diǎn)至后面PE線上沒有電流，即該段導(dǎo)線上沒有電壓降，因此，TN-C-S系統(tǒng)可以降低電動機(jī)外殼對地的電壓,然而又不能完全消除這個(gè)電壓，這個(gè)電壓的大小取決于ND線的負(fù)載不平衡的情況及ND這段線路的長度。負(fù)載越不平衡，ND線又很長時(shí)，設(shè)備外殼對地電壓偏移就越大。所以要求負(fù)載不平衡電流不能太大，而且在 PE線上應(yīng)作重復(fù)接地。PE線在任何情況下都不能進(jìn)入漏電保護(hù)器，因?yàn)榫€路末端的漏電保護(hù)器動作會使前級漏電保護(hù)器跳閘造成大范圍停電。(3) 對PE線除了在總箱處必須和N線相接以外，其他各分箱處均不得把 N線和PE線相聯(lián)，PE線上不許安裝開關(guān)和熔斷器，也不

10、得用大地兼作PE線。通過上述分析，TN-C-S供電系統(tǒng)是在TN-C系統(tǒng)上臨時(shí)變通的作法。當(dāng)三相電力變壓器工作接地情況良好、三相負(fù)載比較平衡時(shí)，TN-C-S系統(tǒng)在施工用電實(shí)踐中效果還是可行的。但是，在三相負(fù)載不平衡、建筑施工工地有專用的電力變壓器 時(shí)，必須采用TN-S方式供電系統(tǒng)。6、IT方式供電系統(tǒng)表示電源側(cè)沒有工作接地，或經(jīng)過高阻抗接地。每二個(gè)字母 T表示負(fù)載側(cè)電氣設(shè)備進(jìn)行接地保護(hù)，如圖1-6所示。IT方式供電系統(tǒng)在供電距離不是很長時(shí)，供電的可靠性高、安全性好。一般用于不允許停電的場所，或者是要求嚴(yán)格地連續(xù)供電的地方，例如煉鋼、醫(yī)院手術(shù)室、地下礦井等處。地下礦井內(nèi)供電條件比較差，電纜易受潮。

11、運(yùn)用IT方式供電系統(tǒng)，即使電源中性點(diǎn)不接地，一旦設(shè)備漏電，單相對地漏電流仍小，不會破壞電 源電壓的平衡，所以比電源中性點(diǎn)接地的系統(tǒng)還安全。三、TT、TN IT系統(tǒng)在應(yīng)用中應(yīng)注意的問題 1、TT接地系統(tǒng)不應(yīng)要求中性線重復(fù)接地在一些供配電工程中，承建部門要求將 TT系統(tǒng)中性線作重復(fù)接地，其目的是防止中性線斷線后中性點(diǎn)漂移帶來的三相電壓不平衡。實(shí)際上，此做法效果有限, 主要原因有:(1)剩余電流動作保護(hù)器不能投入使用。中性線重復(fù)接地后，部分正常負(fù)荷電流將流經(jīng)大地，對剩余電流動作保護(hù)器形成剩余電流而跳閘。而TT系統(tǒng)中性線作重復(fù)接地后是不能裝設(shè)總保護(hù)的，一旦發(fā)生單相接地故障或觸電事故時(shí)無法斷開電 源，可

12、能造成人身傷亡事故。(2) 把TT系統(tǒng)變成了 TN-C系統(tǒng)。在TT系統(tǒng)中，若把中性線作重復(fù)接地,就是把形式上的TT系統(tǒng)，變成了實(shí)質(zhì)上的TN-C系統(tǒng)。2、在TT系統(tǒng)中應(yīng)采取措施防止中性線斷線(1)必須保證中性線有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，應(yīng)采用N線應(yīng)與相線的導(dǎo)線截面相同;(2) 保證N線連接的施工質(zhì)量;(3) 盡量作到三相負(fù)荷平衡; 對低壓線路應(yīng)定期巡視，定期檢修，發(fā)現(xiàn)缺陷立即處理。3、不應(yīng)要求采用TN-C系統(tǒng)低壓電力線路改造中，有的單位要求把電能表外殼與中性線連接在一起,形成了 TN-C系統(tǒng)。而TN-C系統(tǒng)只適合于有獨(dú)立變壓器且有電氣專業(yè)人員維修的廠礦企業(yè)。4、農(nóng)村低壓電力網(wǎng)宜米用TT系統(tǒng)，一般用戶是不

13、應(yīng)米用 TN-C系統(tǒng) (1)它不能裝用剩余電流動作保護(hù)裝置，以有效防止電氣設(shè)備接地故障的間接接觸電擊、接地電弧火災(zāi)和直接接觸電擊；I(2)它不能斷開PeN線，因此難以防止在電氣檢修時(shí)，故障電壓招致檢修人員的電擊事故和電氣火災(zāi);(3) TN-C系統(tǒng)的單相回路內(nèi)，如果PEN線中斷，電氣設(shè)備外殼可帶高達(dá)220V的對地電壓，威脅人身安全;(4) TN-C系統(tǒng)的三相回路內(nèi)，如果PEN線中斷，不僅使設(shè)備失去等電壓連接和接地，在三相不平衡時(shí)還因"斷零"而引起燒壞單相設(shè)備事故;(5) TN-C系統(tǒng)PEN線不平衡電流產(chǎn)生的電壓，將在電氣裝置內(nèi)產(chǎn)生電位差和雜散電流，容易打火和干擾電子設(shè)備。文章來源網(wǎng)絡(luò)，僅供個(gè)人學(xué)習(xí)參考四、低壓電網(wǎng)保護(hù)接地系統(tǒng)選用一般原則接。1、非獨(dú)立變壓器供電的廠礦企業(yè)不采用 TN-C系統(tǒng)。2、分散住宅或農(nóng)村用戶宜采用 TT系統(tǒng)。3、民用建筑應(yīng)采用TN-S系統(tǒng)或TN-C-S系統(tǒng)。4、商業(yè)、賓館、娛樂場所、辦公大樓等應(yīng)采用 TN-S系統(tǒng)，并作等電位連5、易爆炸和發(fā)生火災(zāi)危險(xiǎn)場所，禁止采用TN-C