詳解低壓配電系統(tǒng)接地形式

1、接地建筑電氣的低壓配電系統(tǒng)的接地關系到低壓用戶的人身和財產安全，以及電氣設備和電子設備的安全穩(wěn)定運行，低壓配電系統(tǒng)通常包括系統(tǒng)接地和保護接地。系統(tǒng)接地是系統(tǒng)電源某一點的接地，這個點通常是電源(變壓器、發(fā)電機)的中性點，系統(tǒng)地的主要作用是使系統(tǒng)正常運行，比如：當發(fā)生雷擊時，地面瞬變電磁場使低壓配電線路感應幅值很高的沖擊電壓，做系統(tǒng)接地后由于雷電流的對地泄放降低了線路瞬態(tài)過電壓，從而減輕了線路絕緣被擊穿的危險。如果不做系統(tǒng)接地，當電源干線發(fā)生一相接地故障時，由于接地故障電流小，電源處接地故障保護往往難以檢測出故障，使故障持續(xù)存在，這時另外兩相對地電壓將上升為線電壓，這將對單相設備的對地絕緣造成損害

2、，引發(fā)電氣事故。而保護接地是配電系統(tǒng)負荷側金屬的電氣設備外殼和敷設用的金屬套管、線槽等電氣裝置外露導電部分的接地如未做保護接地，故障電壓可達系統(tǒng)的相電壓；做了保護接地后故障電壓僅為PE線和接地電阻(RA)上的電壓降，大大的低于相電壓，接地電阻(RA)還為故障電流Id提供返回電源的通路，使保護電器及時切斷電源，從而起到防電擊和防電氣火災的保護作用。接地保護系統(tǒng)形式的文字代號意義1 第一個字母表示電力（電源）系統(tǒng)對地關系。T表示是中性點直接接地；I電源端所有帶電部分不接地或有一點通過高阻抗接地。2 第二個字母表示用電裝置外露的可導電部分對地的關系。T電氣裝置的外露可電導部分直接接地，此接地點在電氣

3、上獨立于電源端的接地點，它與系統(tǒng)中的其他任何接地點無直接關系；N 表示負載采用接零保護, 電氣裝置的外露可電導部分與電源端接地點有直接電氣連接。 3 第三個字母表示工作零線與保護線的組合關系。C 表示中性導體和（工作零線）與保護導體（保護線）是合一的，如 TN-C ；S 表示工作零線與保護線是嚴格分開的，所以 PE 線稱為專用保護線，如 TN-S 。鍵入文字IT系統(tǒng)IT 方式供電系統(tǒng) I 表示電源側沒有工作接地，或經過高阻抗接地。每二個字母 T 表示負載側電氣設備進行接地保護。發(fā)生第一次接地故障時，接地故障電流僅為非故障相對地的電容電流，其值很小，外露導電部分對地電壓不超過50V，不需要立即切

4、斷故障回路，保證供電的連續(xù)性；發(fā)生單相接地故障時，對地電壓升高1.73倍；220V負載需配降壓變壓器，或由系統(tǒng)外電源專供；安裝絕緣監(jiān)察器。IT 方式供電系統(tǒng)在供電距離不是很長時，供電的可靠性高、安全性好。一般用于不允許停電的場所，或者是要求嚴格地連續(xù)供電的地方，例如電力煉鋼、大醫(yī)院的手術室、地下礦井等處。地下礦井內供電條件比較差，電纜易受潮。運用 IT 方式供電系統(tǒng)，即使電源中性點不接地，一旦設備漏電，單相對地漏電流仍小，不會破壞電源電壓的平衡，所以比電源中性點接地的系統(tǒng)還安全。如果用在供電距離很長時，供電線路對大地的分布電容就不能忽視了。在負載發(fā)生短路故障或漏電使設備外殼帶電時，漏電電流經大

5、地形成架路，保護設備不一定動作，這是危險的。只有在供電距離不太長時才比較安全。這種供電方式在工地上很少見。目前住宅建筑電氣設計選用較多的接地系統(tǒng)有TN、TT系統(tǒng)，現(xiàn)分別對TN、TT系統(tǒng)作以分析。 TT系統(tǒng)電源端有一點直接接地，電氣裝置的外露可電導部分各自直接接地，此接地點在電氣上獨立于電源端的接地點。TT 方式供電系統(tǒng)將電氣設備的金屬外殼直接接地的保護系統(tǒng)，稱為保護接地系統(tǒng)，也稱 TT 系統(tǒng)。在 TT 系統(tǒng)中負載的所有接地均稱為保護接地，這種供電系統(tǒng)的特點如下。1 當電氣設備的金屬外殼帶電（相線碰殼或設備絕緣損壞而漏電）時，由于有接地保護，可以大大減少觸電的危險性。但是，由于漏電電流比較小，低

6、壓斷路器（自動開關）不一定能跳閘，造成漏電設備的外殼對地電壓高于安全電壓，屬于危險電壓。2 由于漏電電流比較小，不論干線首端或用電設備處，當熔斷器溶絲電流較大或自動開關瞬時脫扣器整定電流較大時，均不能可靠動作，所以TT系統(tǒng)內往往不能采用熔斷器、低壓短路器作接地故障保護而需采用漏電保護器。3 中性線N與保護地線PE無一點電氣聯(lián)接，即中性點接地與PE線接地是分開的，所以不存在外部鍵入文字危險故障電壓沿著PE進入建筑招致電擊事故發(fā)生。4 因采用剩余電流保護器保護線路，雙電源（雙變壓器、變壓器與柴油發(fā)電機組）轉換時采用四極開關；電源進線開關也應采用四極開關；缺點： TT 系統(tǒng)接地裝置耗用鋼材多，而且難

7、以回收、費工時、費料。TT 系統(tǒng)適用于接地保護占很分散的地方。使用場所：等電位聯(lián)結有效范圍外的戶外用電場所，城市、農村居民區(qū)公共用電，高壓中性點經低電阻接地的變電所。TN系統(tǒng)電源端有一點直接接地，電氣裝置的外露可電導部分通過中性導體或保護導體連接到此接地點。 根據(jù)中性導體和保護導體的組合情況，TN系統(tǒng)的有以下三種型式：a) TNC系統(tǒng)：整個系統(tǒng)的中性導體和保護導體是合一的b) TNS系統(tǒng)：整個系統(tǒng)的中性導體和保護導體是分開的c) TNCS系統(tǒng)：系統(tǒng)中一部分線路的中性導體和保護導體是合一的TN 方式供電系統(tǒng) 這種供電系統(tǒng)是將電氣設備的金屬外殼與工作零線相接的保護系統(tǒng)，稱作保護接零系統(tǒng)，用 TN

8、表示。它的特點如下。1 一旦設備出現(xiàn)外殼帶電，接零保護系統(tǒng)能將漏電電流上升為短路電流，這個電流很大，是 TT 系統(tǒng)的 5.3 倍，實際上就是單相對地短路故障，熔斷器的熔絲會熔斷，低壓斷路器的脫扣器會立即動作而跳閘，使故障設備斷電，比較安全。2 TN 系統(tǒng)節(jié)省材料、工時，在我國和其他許多國家廣泛得到應用，可見比 TT 系統(tǒng)優(yōu)點多。 TN 方式供電系統(tǒng)中，根據(jù)其保護零線是否與工作零線分開而劃分為 TN-C 和 TN-S 等兩種。TN-C系統(tǒng)在TNC系統(tǒng)中，由于PNE線兼起PE線和N線的作用，節(jié)省了一根導線，但在PEN線上通過三相不平衡電流I，其上有電壓降使電氣裝置外露導電部分對地帶電壓。三相不平衡

9、負荷造成外殼帶電壓甚低，并不會在一般場所造成人身事故，但它可能對地引起火花，不適宜醫(yī)院、計算機中心場所及爆炸危險場所。TNC系統(tǒng)不適用于無電工管理的住宅樓，這種系統(tǒng)沒有專用的PE線，而是與中性線(N線)合為一根PEN線，住宅樓內如果因維護管理不當使PEN線中斷，電源220V對地電壓將經相線和設備內繞組傳導至設備外殼，使外殼呈現(xiàn)220V對地電壓，電擊危險很大。另外PEN線不允許切斷(切斷后設備失去了接地線)，不作電氣隔離，電氣檢修時可能因PEN對地帶電壓而引起鍵入文字人身電擊事故。TNC系統(tǒng)中，不能裝RCD(剩余電流動作保護器)，因此當發(fā)生接地故障時，相線和PEN線的故障電流在電流互感器中的磁場

10、互相抵消，RCD將檢測不出故障電流而不動作，因此在住宅樓內不應采用TNC系統(tǒng)。TN-S系統(tǒng)它是把工作零線 N 和專用保護線 PE 嚴格分開的供電系統(tǒng)，稱作 TN-S 供電系統(tǒng)， TN-S 供電系統(tǒng)的特點如下。1 ）系統(tǒng)正常運行時，專用保護線上沒有電流，只是工作零線上有不平衡電流。 PE 線對地沒有電壓，所以電氣設備金屬外殼接零保護是接在專用的保護線 PE 上，安全可靠。2 ）工作零線只用作單相照明負載回路。3 ）專用保護線 PE 不許斷線，也不許進入漏電開關。4 ）干線上使用漏電保護器，工作零線不得有重復接地，而 PE 線有重復接地，但是不經過漏電保護器，所以 TN-S 系統(tǒng)供電干線上可以安裝

11、漏電保護器。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)。TN-C-S系統(tǒng)TNCS是TNC和TNS兩種系統(tǒng)的組合。前一部分是TNC系統(tǒng)，后一部分是TNS系統(tǒng)，分界面在N線與PE線的連接點上。該系統(tǒng)一般用在建筑物有區(qū)域變電所供電引來的場所，進戶線之前采用TNC系統(tǒng)，進戶處作重復接地，進戶后變成TSS系統(tǒng)，TNCS系統(tǒng)介于以上兩者之間。 根據(jù)低壓配電設計規(guī)范有關條文，建筑電氣設計選用TN系統(tǒng)時應作等電位聯(lián)結，消除自建筑外沿PEN線或PE線竄入的危險故障電壓，同時減少保護電器動作不可

12、靠帶來的危險及有利于消除外界電磁場引起的干擾，改善裝置的電磁兼容性能。TN-C-S 系統(tǒng)的特點如下。1 ）工作零線 N 與專用保護線 PE 相聯(lián)通。2 ） PE 線在任何情況下都不能進入漏電保護器，因為線路末端漏電保護器動作會使前級漏電保護器跳閘造成大范圍停電。3 ）對 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 線上不許安裝開關和熔斷器。4 ）負載不平衡電流不能太大，TN-C-S）。鍵入文字在TT系統(tǒng)內每棟住宅樓各有其專用的接地極和PE線，各棟樓的PE線互不導通，故障電壓不致自一住宅樓傳導至另一住宅樓。但TT系統(tǒng)以大地為故障電流返回電源的通路，故障電流小，必須采用對接地故障反應靈敏的漏電保護器來防人身電擊。這些系統(tǒng)各有優(yōu)缺點，需按具體情況選用。如果住宅樓由供電部門以低壓供電，應按供電部門的要求采用接地系統(tǒng)，以與地區(qū)的接地系統(tǒng)協(xié)調一致。如果采用TNCS系統(tǒng)，應注意從住宅樓電源進線配電箱開始即將PEN線分為PE線和中性線，使住宅樓內不再出現(xiàn)PEN線，這是因為PEN線因通過負荷電流而帶有電位，容易產生雜散電流和電位差的