低壓電網(wǎng)中的接地類型與供電系統(tǒng)是怎樣的?讓雅杰的小編來告訴您。
一、低壓配電系統(tǒng)中的接地類型
1.工作接地:為保證電力設(shè)備達到正常工作要求的接地,稱為工作接地。中性點直接接地的電力系統(tǒng)中,變壓器中性點接地,或發(fā)電機中性點接地。
2.保護接地:為保障人身安全、防止間接觸電,將設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分進行接地,稱為保護接地。保護接地的形式有兩種:一種是設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分經(jīng)各自的接地保護線分別直接接地;另一種是設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分經(jīng)公共的保護線接地。
3.重復(fù)接地:在中性線直接接地系統(tǒng)中,為確保保護安全可靠,除在變壓器或發(fā)電機中性點處進行工作接地外,還在保護線其他地方進行必要的接地,稱為重復(fù)接地。
4.保護接中性線:在380/220V低壓系統(tǒng)中,由于中性點是直接接地的,通常又將電氣設(shè)備的外殼與中性線相連,稱為低壓保護接中性線。
二、低壓配電系統(tǒng)的供電方式
低壓配電系統(tǒng)按保護接地的形式不同可分為:IT系統(tǒng)、TT系統(tǒng)和TN系統(tǒng)。其中IT系統(tǒng)和TT系統(tǒng)的設(shè)備外露可導(dǎo)電部分經(jīng)各自的保護線直接接地(過去稱為保護接地);TN系統(tǒng)的設(shè)備外露可導(dǎo)電部分經(jīng)公共的保護線與電源中性點直接電氣連接(過去稱為接零保護)。
*個字母表示電力系統(tǒng)的對地關(guān)系:
T──一點直接接地;
I──所有帶電部分與地絕緣,或一點經(jīng)阻抗接地。
第二個字母表示裝置的外露可導(dǎo)電部分的對地關(guān)系:
T──外露可導(dǎo)電部分對地直接電氣連接,與電力系統(tǒng)的任何接地點無關(guān);
N──外露可導(dǎo)電部分與電力系統(tǒng)的接地點直接電氣連接(在交流系統(tǒng)中,接地點通常就是中性點)。
后面還有字母時,這些字母表示中性線與保護線的組合:
S──中性線和保護線是分開的;
O──中性線和保護線是合一的。
1.IT系統(tǒng):
IT系統(tǒng)的電源中性點是對地絕緣的或經(jīng)高阻抗接地,而用電設(shè)備的金屬外殼直接接地。即:過去稱三相三線制供電系統(tǒng)的保護接地。
其工作原理是:若設(shè)備外殼沒有接地,在發(fā)生單相碰殼故障時,設(shè)備外殼帶上了相電壓,若此時人觸摸外殼,就會有相當危險的電流流經(jīng)人身與電網(wǎng)和大地之間的分布電容所構(gòu)成的回路。而設(shè)備的金屬外殼有了保護接地后,由于人體電阻遠比接地裝置的接地電阻大,在發(fā)生單相碰殼時,大部分的接地電流被接地裝置分流,流經(jīng)人體的電流很小,從而對人身安全起了保護作用。
IT系統(tǒng)適用于環(huán)境條件不良,易發(fā)生單相接地故障的場所,以及易燃、易爆的場所。
2.TT系統(tǒng):
TT系統(tǒng)的電源中性點直接接地;用電設(shè)備的金屬外殼亦直接接地,且與電源中性點的接地無關(guān)。即:過去稱三相四線制供電系統(tǒng)中的保護接地。
其工作原理是:當發(fā)生單相碰殼故障時,接地電流經(jīng)保護接地裝置和電源的工作接地裝置所構(gòu)成的回路流過。此時如有人觸帶電的外殼,則由于保護接地裝置的電阻小于人體的電阻,大部分的接地電流被接地裝置分流,從而對人身起保護作用。
TT系統(tǒng)在確保安全用電方面還存在有不足之處,主要表現(xiàn)在:
(1)當設(shè)備發(fā)生單相碰殼故障時,接地電流并不很大,往往不能使保護裝置動作,這將導(dǎo)致線路長期帶故障運行。
(2)當TT系統(tǒng)中的用電設(shè)備只是由于絕緣不良引起漏電時,因漏電電流往往不大(僅為毫安級),不可能使線路的保護裝置動作,這也導(dǎo)致漏電設(shè)備的外殼長期帶電,增加了人身觸電的危險。
因此,TT系統(tǒng)必須加裝剩余電流動作保護器,方能成為較完善的保護系統(tǒng)。目前,TT系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于城鎮(zhèn)、農(nóng)村居民區(qū)、工業(yè)企業(yè)和由公用變壓器供電的民用建筑中。
3.TN系統(tǒng):
在變壓器或發(fā)電機中性點直接接地的380/220V三相四線低壓電網(wǎng)中,將正常運行時不帶電的用電設(shè)備的金屬外殼經(jīng)公共的保護線與電源的中性點直接電氣連接。即:過去稱三相四線制供電系統(tǒng)中的保護接零。當電氣設(shè)備發(fā)生單相碰殼時,故障電流經(jīng)設(shè)備的金屬外殼形成相線對保護線的單相短路。這將產(chǎn)生較大的短路電流,令線路上的保護裝置立即動作,將故障部分迅速切除,從而保證人身安全和其他設(shè)備或線路的正常運行。
TN系統(tǒng)的電源中性點直接接地,并有中性線引出。按其保護線形式,TN系統(tǒng)又分為:TN-C系統(tǒng)、TN-S系統(tǒng)和TN-C-S系統(tǒng)等三種。
(1)TN-C系統(tǒng)(三相四線制),該系統(tǒng)的中性線(N)和保護線(PE)是合一的,該線又稱為保護中性線(PEN)線。它的優(yōu)點是節(jié)省了一條導(dǎo)線,但在三相負載不平衡或保護中性線斷開時會使所有用電設(shè)備的金屬外殼都帶上危險電壓。在一般情況下,如保護裝置和導(dǎo)線截面選擇適當,TN-C系統(tǒng)是能夠滿足要求的。
(2)TN-S系統(tǒng)(三相五線制),該系統(tǒng)的N線和PE線是分開的。它的優(yōu)點是PE線在正常情況下沒有電流通過,因此不會對接在PE線上的其他設(shè)備產(chǎn)生電磁干擾。此外,由于N線與PE線分開,N線斷開也不會影響PE線的保護作用。但TN-S系統(tǒng)耗用的導(dǎo)電材料較多,投資較大。
這種系統(tǒng)多用于對安全可靠性要求較高、設(shè)備對電磁抗干擾要求較嚴、或環(huán)境條件較差的場所使用。對新建的大型民用建筑、住宅小區(qū),特別推薦使用TN-S系統(tǒng)。
(3)TN-C-S系統(tǒng)(三相四線與三相五線混合系統(tǒng)),系統(tǒng)中有一部分中性線和保護是合一的;而且一部分是分開的。它兼有TN-C系統(tǒng)和TN-S系統(tǒng)的特點,常用于配電系統(tǒng)末端環(huán)境較差或有對電磁抗干擾要求較嚴的場所。
在TN-C、TN-S和TN-S-C系統(tǒng)中,為確保PE線或PEN線安全可靠,除在電源中性點進行工作接地外,對PE線和PEN線還必須進行必要的重復(fù)接地。PE線PEN線上不允許裝設(shè)熔斷器和開關(guān)。
在同一供電系統(tǒng)中,不能同時采用TT系統(tǒng)和TN系統(tǒng)保護。
三、接地裝置和接地電阻
1.接地裝置:
接地裝置可使用自然接地體和人工接地體。在設(shè)計時,應(yīng)首先充分利用自然接地體。
(1)自然接地:
可充分利用建(構(gòu))筑物的鋼結(jié)構(gòu)和構(gòu)造鋼筋、行車的鋼軌等以及敷設(shè)于地下且數(shù)量不少于2根的電纜的金屬外皮等。
在新建的大、中型建筑物中,都利用建筑物的構(gòu)造鋼筋作為自然接地。它們不但耐用、節(jié)省投資,而用電氣性能良好。
(2)人工接地體:
人工接地體有兩種基本型式:垂直接地體和水平接地體。垂直接地體多采用截面為50mm×50mm×4mm,長度為2500mm的角鋼;水平接地體多采用截面為40mm×4mm的扁鋼。
2.接地電阻:
低壓中性點直接接地系統(tǒng)中,100kVA以上變壓器接地電阻值小于4歐姆
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