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低压配电系统接地方式,工作原理,分析大全!

 好的好弟好风光 2017-02-28
在低压配电系统中采用三种形式;TN-C TN-S TN-C-S,(1)TN-C系统为三相四线制,中性点直接接地,整个系统为中性线与保护线合一(PEN线),农村使用较多。(2)TN-S系统为三相五线制,中性点直接接地,中性线(N)和保护线(PE)是分开的,城市使用较多。(3)TN-C-S为一种过渡系统,一般为工地使用较多,即前端使用PN-C,施工现场使用PN-S,在总分电箱中分出保护线(PE)。

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IT系统

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电源端带电部分对地绝缘或经高阻抗接地,用电设备金属外壳直接接地。IT系统示意图见下图:

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IT系统适用于环境条件不良、易发生一相接地或火灾爆炸的场所,如煤矿、化工厂、纺织厂等,也可用于农村地区。但不能装断零保护装置,因正常工作时中性线电位不固定,也不应设置零线重复接地。

1、tt方式接地供电系统tt接地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)由于三相负载不平衡,工作零线上有不平衡电流,对地有电压,所以与保护线所联接的电气设备金属外壳有一定的电压。(2)如果工作零线断线,则保护接零的漏电设备外壳带电。(3)如果电源的相线碰地,则设备的外壳电位升高,使中性线上的危险电位蔓延。(4)tn-c系统干线上使用漏电保护器时,工作零线后面的所有重复接地必须拆除,否则漏电开关合不上;而且,工作零线在任何情况下都不得断线。所以,实用中工作零线只能让漏电保护器的上侧有重复接地。(5)tn-c方式供电系统只适用于三相负载基本平衡情况。4、tn-s方式供电系统它是把工作零线n和专用保护线pe严格分开的供电系统,称作tn-s供电系统,如图1-4所示,tn-s供电系统的特点如下。(1)系统正常运行时,专用保护线上不有电流,只是工作零线上有不平衡电流。pe线对地没有电压,所以电气设备金属外壳接零保护是接在专用的保护线pe上,安全可靠。(2)工作零线只用作单相照明负载回路。(3)专用保护线pe不许断线,也不许进入漏电开关。(4)干线上使用漏电保护器,工作零线不得有重复接地,而pe线有重复接地,但是不经过漏电保护器,所以tn-s系统供电干线上也可以安装漏电保护器。(5)tn-s方式供电系统安全可靠,适用于工业与民用建筑等低压供电系统。在建筑工程工工前的“三通一平”(电通、水通、路通和地平——必须采用tn-s方式供电系统。5、tn-c-s方式供电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,则可以在虚线后段采用施工用电配电箱分出pe线,如图1-5所示。这种系统称为tn-c-s供电系统。tn-c-s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,熔断器不一定能熔断,所以还需要漏电保护器作保护,因此tt系统难以推广。(3)因tt系统接地装置耗用钢材多,安装后难以回收、费工时、费料。现在有的建筑施工单位用电时,采用一根专用保护线,以减少安装接地装置钢材用量,如图1-2所示。图中虚线后段接线方式采用施工用电配电箱,把新增加的专用保护线pe线和工作零线n分开,其特点是:第一、共用接地线与工作零线没有电的联系;第二、正常运行时,工作零线可以有电流,而专用保护线没有电流。从上面分析看出tt系统适用于接地保护很分散的地方。2、tn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。这种供电系统的特点如下。(1)当设备出现外壳带电时,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系统的几倍,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。(2)tn系统节省材料、工时,在我国和其他许多国家广泛得到应用,可见比tt系统优点多。tn方式供电系统中,根据其保护零线是否与工作零线分开而划分为tn-c和tn-s等两种。3、tn-c方式供电系统它是用工作零线兼作接零保护线,可以称作保护中性线.

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2

TT系统

TT系统的示意图见下图。该系统电源中性点直接接地,用电设备金属外壳用保护接地线接至与电源端接地点无关的接地级,简称保护接地或接地制。

当配电系统中有较大量单相220V用电设备,而线路敷设环境易造成一相接地或零线断裂,从而引起零电位升高时,电气设备外壳不宜接零而采用TT系统。TT系统适用于城镇、农村居住区、工业企业和分散的民用建筑等场所。当负荷端和线路首端昀装有漏电开关,且干线末端装有断零保护时,则可成为功能完善的系统。

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TN系统

TN系统的电源端中性点直接接地,用电设备金属外壳用保护零线与该中心点连接,这种方式简称保护接零或接零制。按照中必线(工作零线)与保护线(保护零线)的组合事况TN系统又分以下三种形式:

(1)TN-C系统。在该系统中,工作零线和保护零线共用(简称PEN),此系统习惯称为三相四线制系统。系统示意图如下:

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(2)TN-S系统。在该系统中,工作零线N和保护零线PE从电源端中性点开始完全分开,此系统习惯称为三相五线制系统。示意图见下图:

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(3)TN-C-S系统。在该系统中,工作零线同保护零线是部分共用的,此系统即为局部三相五线制系统。系统示意图见图

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设计中应注意8点

1、TN-C系统适用于设有单相220V,携带式、移动式用电设备,而单相220V固定式用电设备也较少,但不必接零的工业企业。

TN-S系统适用于工业企业,高层建筑及大型民用建筑。

TN-C—S系统适用于工业企业。当负荷端装有漏电开头干线末端装有断零保护时,也可用于新建住宅小区。

2、TN-C、TN—S、TN-C-S系统在正常运行时,零线电位有时可达50V以上;TN-C系统外壳电位等于工作零线电位,TN-S系统外壳电位为零,TN-C-S系统外壳电位不为零,等于工作零干线电位。

3、当电气设备一相碰壳时,TN系统的短路电流较大。碰壳处外壳电位≥110V,只要设计合理,时间是较短的。如果人体偶然触及带电部分时的危险性大。TN-C系统,当相间短路保护装置灵敏度不够时,由于设备外壳接工作零线N,而设备对地不绝缘,正常工作时,漏电开关通过剩余电流无法工作,所以不能装漏电开关,只能采用零序过流保护;TN-S系统,由于设备外壳接保护零线PE,正常工作时,漏电开关无剩余电流,所以在相间短路保护装置灵敏度不够时,可装设漏电开关来保护单相碰壳短路;TN-C-S系统,PE、N共用干线段不能采用漏电保护,PE、N分开的线段可用漏电保护,用电设备可用漏电保护。

4、当线路一相接地时,TN-C系统接地短路电流较小,通常不足以使线路相间短路保护及零序保护装置动作,从而使变压器零位及全部接零设备外壳长期带电,接地点电阻愈小愈危险。变电所接地装置应采用环形均压圈。干线首端不能装设漏电保护,无法切除线路一相接地故障是TN-C系统的一大缺点;TN-S系统,除具有与TN-C系统相同的特点外,可在各级线路首端装设漏电保护开关来切除故障线路;TN-C-S系统,除与TN-C系统有相同的特点外,部分线路可装设漏电保护。

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5、当工作零线断开时,TN-C系统断零点后由于三相负荷不对称,零位偏移,220V单相设备可能烧毁,且用电设备外壳接零,使外壳带电,危及人身安全。单相回路中零线断裂,全部220V电压将加到设备外壳上。由于断零而引起设备外壳电位升高,漏电保护均不起作用;TN-S系统三相回路零干线断开会烧毁设备,但外壳不带电,人身无危险。单相回路中零线断开,对人身和设备安全均无危害;TN-C-S系统PEN线断开,人身有危险,N线断开时人身无危险,但工作零干线断开均能造成设备的烧毁。

6、关于重复接地问题,TN-C系统应将零线重复接地,无论在线路一相接地、零线断开或一相碰壳等故障情况下,还是各相负荷严重不对称的正常运行条件下,均能降低零线和电气设备外壳电位,但并不能消除触电的危险;TN-C系统的工作零碎线不宜重复接地,但必要时保护零线可以重复接地。因为工作零线重复接地对保护人身安全作用不大,对断零后保护安全作用也不明显。工作零线接地后,干线首端便不能采用漏电保护。保护零线重复接地,可降低碰壳短路时外壳的电位;TN-C-S系统中的PEN线应重复接地,N线不宜重复接地。


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