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配電系統(tǒng)基本方式

發(fā)布時(shí)間:2020-04-23

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根據(jù) IEC 規(guī)定的各種保護(hù)方式、術(shù)語(yǔ)概念,低壓配電系統(tǒng)按接地方式的不同分為三類,即 TT 、 TN 和 IT 系統(tǒng),分述如下。

1. TT 方式供電系統(tǒng)TT 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(hào) T 表示電力系統(tǒng)中性點(diǎn)直接接地;第二個(gè)符號(hào) 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)。在 TT 系統(tǒng)中負(fù)載的所有接地均稱為保護(hù)接地,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(dòng)開關(guān))不一定能跳閘,造成漏電設(shè)備的外殼對(duì)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),即使有熔斷器也不一定能熔斷,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)TT 系統(tǒng)接地裝置耗用鋼材多,而且難以回收、費(fèi)工時(shí)、費(fèi)料。

現(xiàn)在有的建筑單位是采用 TT 系統(tǒng),施工單位借用其電源作臨時(shí)用電時(shí),應(yīng)用一條專用保護(hù)線,以減少需接地裝置鋼材用量。

把新增加的專用保護(hù)線 PE 線和工作零線 N 分開,其特點(diǎn)是:①共用接地線與工作零線沒(méi)有電的聯(lián)系;②正常運(yùn)行時(shí),工作零線可以有電流,而專用保護(hù)線沒(méi)有電流;③ TT 系統(tǒng)適用于接地保護(hù)占很分散的地方。

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。它的特點(diǎn)如下。

(1)一旦設(shè)備出現(xiàn)外殼帶電,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 5.3 倍,實(shí)際上就是單相對(duì)地短路故障,熔斷器的熔絲會(huì)熔斷,低壓斷路器的脫扣器會(huì)立即動(dòng)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),在我國(guó)和其他許多國(guó)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,可用 NPE 表示

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 供電系統(tǒng), 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(duì)地沒(méi)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。

(2)工作零線只用作單相照明負(fù)載回路。

(3)專用保護(hù)線 PE 不許斷線,也不許進(jìn)入漏電開關(guān)。

(4)干線上使用漏電保護(hù)器,工作零線不得有重復(fù)接地,而 PE 線有重復(fù)接地,但是不經(jīng)過(guò)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——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(chǎng)必須采用 TN-S 方式供電系統(tǒng),則可以在系統(tǒng)后部分現(xiàn)場(chǎng)總配電箱分出 PE 線, 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(méi)有電流,即該段導(dǎo)線上沒(méi)有電壓降,因此, TN-C-S 系統(tǒng)可以降低電動(dòng)機(jī)外殼對(duì)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(zhǎng)度。負(fù)載越不平衡, ND 線又很長(zhǎng)時(shí),設(shè)備外殼對(duì)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。

(2)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(dòng)作會(huì)使前級(jí)漏電保護(hù)器跳閘造成大范圍停電。

(3)對(duì) 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,也不得用大顧兼作 PE 線。

通過(guò)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) I 表示電源側(cè)沒(méi)有工作接地,或經(jīng)過(guò)高阻抗接地。第二個(gè)字母 T 表示負(fù)載側(cè)電氣設(shè)備進(jìn)行接地保護(hù)。

IT 方式供電系統(tǒng)在供電距離不是很長(zhǎng)時(shí),供電的可靠性高、安全性好。一般用于不允許停電的場(chǎng)所,或者是要求嚴(yán)格地連續(xù)供電的地方,例如電力煉鋼、大醫(yī)院的手術(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。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(duì)地漏電流仍小,不會(huì)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。

但是,如果用在供電距離很長(zhǎng)時(shí),供電線路對(duì)大地的分布電容就不能忽視了。在負(fù)載發(fā)生短路故障或漏電使設(shè)備外殼帶電時(shí),漏電電流經(jīng)大地形成架路,保護(hù)設(shè)備不一定動(dòng)作,這是危險(xiǎn)的。只有在供電距離不太長(zhǎng)時(shí)才比較安全。這種供電方式在工地上很少見。

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