低壓配電系統接地與漏電保護裝置的應用
發布時間：2019-11-05瀏覽次數：1973返回列表
低壓配電系統接地是十分重要的,它與采取什么樣的電擊防護措施,選用什么樣的保護裝置,這些防護措施怎樣實施,都與配電系統接地有關系。如果選擇不當,不但不能實現所要求的保護,反而會降低供電系統的可靠性。在我的電網中TN、TT、IT并存使用,但同時也存在著許多不足和缺陷,給人身安帶來定的威脅。為了提低壓配電系統安用電水平,人們發現漏電保護裝置(RCD)的應用在很大程度上彌補了這些缺陷,從而防止觸電和火災事故的發生,大幅度提安用電水平。為此本文分析配電系統接地的適用范圍和優缺點,然后介紹在不同的配電系統接地下正確安裝使用漏電保護裝置的要性,使漏電保護裝置在不同的配電系統接地中能夠有效和正確安裝使用。 2 配電系統接地形式接地形式分為TN、TT、IT三大類,系統特性以符號表示,字母含義為:個字母表示電源與地的關系。“T”表示在某點上牢固接地;“I”表示所有帶電零件與地緣或某點經阻抗接地。二個字母表示電氣設備外殼與地的關系。“T”表示外殼牢固的接地,且與電源接地無關;“N”表示外殼牢固地接到系統接地點。其后的字母表示電網中中性線與保護線的組合方式。“C”表示中線與保護線是合的(PEN線);“S”表示中性線與保護線是分開的。 2.1 TN系統 TN系統的電源端有個直接接地點,并引出N線,屬三相四線制系統。系統中用電設備外殼通過保護線與該點直接連接,俗稱保護接零。按照系統中中性線與保護線的不同組合方式,又分為如下三種形式。 (1) TN—C系統 整個系統的中性線與保護線是合的,稱為TN—C系統,如圖1。由于投資較少,又節約導電材料,因此在過去我應用普遍。當三相負荷不平衡或只有單相用電設備時,PEN線上有正常負荷電流流過,有時還要通過三次諧波電流,其在PEN線上產生的壓降呈現在用電設備外殼上,使其帶電位,對地呈現電壓。正常作時,這種電壓視情況為幾伏到幾十伏,低于安電壓50V,但當發生PEN線斷或相對地短路故障時,使PEN線電位升,其對地電壓大于安電壓,使觸電危險加大。同時,同系統內PEN線是相通的,故障電壓會沿PEN線傳至其它未發生故障處,可能會引起新的電氣故障,另外由于該系統用PEN線作設備接地,它無法實現電氣隔離,不能保證電氣檢修人身安,在上基本不被采用,名存實亡。 整個系統的中性線與保護線是分開產的,稱為TN—S系統,如圖2。這種系統的優點在于PE線在正常情況下不通過負荷電流,它只在發生接地故障時才帶電位,因此不會對接地PE線上其它設備產生電磁干擾,所以這種系統適用于數據處理,檢測裝置等使用。在N線斷線也并不影響PE線上設備的防止間接觸電安,這種系統多作于環境條件較差,對安可靠性要求較及設備對電磁干擾要求較嚴的場所。但是這種系統不能解決對地故障電壓蔓延和相對地短路引起中性點電位升等問題。 (3) TN—C—S系統 系統中的中性線與保護線是合的,然后又分開稱為TN—C—S系統,如圖3。PEN分為PE線和N線后,不能再與PE線合并或互換,否則它們是TN—C系統。這種系統兼有TN—C系統和TN—S系統的特點,電源線路結構簡單,又保證定安水平,常用于配電系統末端環境條件較差或有數據處理等設備的場所,因PE線帶有前端PEN線上某種程度電壓,這樣設備外殼就帶上電壓,人體接觸后有電擊的可能。 2.2 TT系統 TT系統的電源端有個直接接地點,也引出N線,屬三相四線制系統。系統中用電設備外殼與地作直接的電氣連接,俗稱保護接地。如圖4,這個接地點與電源端接地點是沒有關連的,該系統由于所有設備的外殼是經各自的PE線分別直接接地的,各自的PE線間無電磁聯系,因此也適用于對數據處理,檢測裝置等供電,這樣就杜了危險故障電壓沿PE線傳到其它未發生故障處。而TN系統由于PE(PEN)線相通的,查找接地故障的原因、地點難,因此TT系統被供電門規定為給城市公用低電網向用戶供電的接地系統,但是這種接地保護系統在某些情況下,也并不能保證安,當系統中設備的緣損壞或發生相對地短路故障時,將使設備的外殼帶電。如果人體觸及帶電外殼時,因人體接觸電阻(平均為20008)遠大于保護接地電阻,因此這分單相短路電流通過接地裝置引入大地,通過人體的電流小,從而減少了人體觸電的危險性。若中性點接地電阻RN=4，設備外殼與大地之間的電阻Rd=4，則故障電流Rd=27.而般情況下RD很難做到4，假若RD=7～11，則ID=14.7～20A,由于這么小的單相接地短路電流不足以使線路中的斷路器動作,故障電壓持續存在,設備外殼電壓也持續存在,要想把ED控制在50以下,則RD須小于1.2。要想使用電設備實現這樣小的接地電阻是困難的。由此只能選用漏電保護裝置,并可降低接觸電阻Rd的要求。 2.3 IT系統 IT系統的電源中性點不接地或經阻抗(約1000）接地且通常不引出N線,為三相三線制系統,習慣稱為不接地系統。系統中的用電設備外殼與地作直接的電氣連接,如圖5。用電設備外殼經各自的PE線直接接地,PE線間無電磁聯系,適用于數據處理檢測裝置供電。當發生單相接地故障時,所有三相用電設備仍可暫時繼續運行,另兩相對地電壓將由相電壓升到線電壓。當接地電流大于發生電弧的Z小燃弧電流時,會對用電設備成火災等危險,人觸及會成人身事故。因此對IT系統來說,應裝緣監察裝置,以此來達到保護設備和人身安的目的
