1 低压配电系统中的接地类型
(1)工作接地:为保证电力装备到达正常工作要求的接地,称为工作接地。中性点直接接地的电力系统中,变压器中性点接地,或发机电中性点接地。
(2)庇护接地:为保障人身平安、避免间接触电,将装备的外露可导电部门进行接地,称为庇护接地。庇护接地的形式有两种:一种是装备的外露可导电部门经各自的接地庇护线划分直接接地;另外一种是装备的外露可导电部门经公共的庇护线接地。
(3)重复接地:在中性线直接接地系统中,为确保庇护平安靠得住,除在变压器或发机电中性点处进行工作接地外,还在庇护线其他地方进行需要的接地,称为重复接地。
(4)庇护接中性线:在380/220V低压系统中,由于中性点是直接接地的,凡是又将电气装备的外壳与中性线相连,称为低压庇护接中性线。
2 低压配电系统的供电方式
低压配电系统按庇护接地的形式分歧可分为:IT系统、TT系统和TN系统。其中IT系统和TT系统的装备外露可导电部门经各自的庇护线直接接地(曩昔称为庇护接地);TN系统的装备外露可导电部门经公共的庇护线与电源中性点直接电气毗连(曩昔称为接零庇护)。
电工委员会(IEC)对系统接地的文字符号的意义划定以下:
个字母暗示电力系统的对地关系:
T--一点直接接地;
I--所有带电部门与地尽缘,或一点经阻抗接地。
第二个字母暗示装配的外露可导电部门的对地关系:
T--外露可导电部门对地直接电气毗连,与电力系统的任何接地址无关;
N--外露可导电部门与电力系统的接地址直接电气毗连(在交流系统中,接地址凡是就是中性点)。
后面还有字母时,这些字母暗示中性线与庇护线的组合:
S--中性线和庇护线是分隔的;
O--中性线和庇护线是合一的。
(1)IT系统:
IT系统的电源中性点是对地尽缘的或经高阻抗接地,而用电装备的金属外壳直接接地。即:曩昔称三相三线制供电系统的庇护接地。
其工作原理是:若装备外壳没有接地,在发生单相碰壳故障时,装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年夜地之间的散布电容所组成的回路。而装备的金属外壳有了庇护接地后,由于人体电阻远比接地装配的接地电阻年夜,在发生单相碰壳时,年夜部门的接地电流被接地装配分流,流经人体的电流很小,从而对人身平安起了庇护作用。
IT系统适用于情况条件不良,易发生单相接地故障的场所,和易燃、易爆的场所。
(2)TT系统:
TT系统的电源中性点直接接地;用电装备的金属外壳亦直接接地,且与电源中性点的接地无关。即:曩昔称三相四线制供电系统中的庇护接地。
其工作原理是:当发生单相碰壳故障时,接地电流经庇护接地装配和电源的工作接地装配所组成的回路流过。此时若有人触带电的外壳,则由于庇护接地装配的电阻小于人体的电阻,年夜部门的接地电流被接地装配分流,从而对人身起庇护作用。
TT系统在确保平安用电方面还存在有不足的地方,主要浮现在:
①当装备发生单相碰壳故障时,接地电流其实不很年夜,往往不能使庇护装配动作,这将致使线路持久带故障运行。
②当TT系统中的用电装备只是由于尽缘不良引发漏电时,因漏电电流往往不年夜(仅为毫安级),不成能使线路的庇护装配动作,这也致使漏电装备的外壳持久带电,增加了人身触电的危险。
是以,TT系统必需加装残剩电流动作庇护器,方能成为较完善的庇护系统。今朝,TT系统普遍运用于城镇、农村居平易近区、工企和由公用变压器供电的平易近用建筑中。
(3)TN系统:
在变压器或发机电中性点直接接地的380/220V三相四线低压电网中,将正常运行时不带电的用电装备的金属外壳经公共的庇护线与电源的中性点直接电气毗连。即:曩昔称三相四线制供电系统中的庇护接零。
当电气装备发生单相碰壳时,故障电流经装备的金属外壳形成相线对庇护线的单相短路。这将发生较年夜的短路电流,令线路上的庇护装配立即动作,将故障部门迅速切除,从而保证人身平安和其他装备或线路的正常运行。
TN系统的电源中性点直接接地,并有中性线引出。按其庇护线形式,TN系统又分为:TN-C系统、TN-S系统和TN-C-S系统等三种。
①TN-C系统(三相四线制),该系统的中性线(N)和庇护线(PE)是合一的,该线又称为庇护中性线(PEN)线。它的点是节省了一条导线,但在三相负载不服衡或庇护中性线断开时会使所有用电装备的金属外壳都带上危险电压。在一般情况下,如庇护装配和导线截面选择适当,TN-C系统是能够知足要求的(见图1)。
②TN-S系统(三相五线制),该系统的N线和PE线是分隔的。它的点是PE线在正常情况下没有电畅通流畅过,是以不会对接在PE线上的其他装备发生电磁干扰。此外,由于N线与PE线分隔,N线断开也不会影响PE线的庇护作用。但TN-S系统耗用的导电材料较多,投资较年夜(见图2)。 这类系统多用于对平安靠得住性要求较高、装备对电磁抗干扰要求较严、或情况条件较差的场所使用。对新建的年夜型平易近用建筑、室第小区,非凡推荐使用TN-S系统。
③TN-C-S系统(三相四线与三相五线夹杂系统),系统中有一部门中性线和庇护是合一的;而且一部门是分隔的。它兼有TN-C系统和TN-S系统的特点,经常使用于配电系统结尾情况较差或有对电磁抗干扰要求较严的场所(见图3)。 在TN-C、TN-S和TN-S-C系统中,为确保PE线或PEN线平安靠得住,除在电源中性点进行工作接地外,对PE线和PEN线还必需进行需要的重复接地。PE线PEN线上不答理装设熔断器和开关。
在统一供电系统中,不能同时采用TT系统和TN系统庇护。
3 接地装配和接地电阻
(1)接地装配:
接地装配可以使用自然接地体和人工接地体。在设计时,应首先充实哄骗自然接地体。
①自然接地:
可充实哄骗建(构)筑物的钢结构和机关钢筋、行车的钢轨等和敷设于地下且数目很多于2根的电缆的金属外皮等。
在新建的年夜、中型建筑物中,都哄骗建筑物的机关钢筋作为自然接地。它们不单耐用、节省投资,而用电气性能秀。
②人工接地体:
人工接地体有两种基本型式:垂直接地体和水平接地体。垂直接地体多采用截面为50mm×50mm×4mm,长度为2500mm的角钢;水平接地体多采用截面为40mm×4mm的扁钢。
(2)接地电阻:
请参阅《电力装备接地设计技术规程》有关章节的划定,低压中性点直接接地系统中,100kVA以上变压器接地电阻值≤4Ω。
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