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低压配电系统的接地方式及特点

  
评论: 更新日期:2013年03月09日
缺点:
□由于增加了中性线,初期投资较高
□TN-S系统相对地短路时,对地故障电压较高
2.3TN-C-S系统
在系统某一点起,PEN分为保护线和中性线,分开后,中性线(N)对地绝缘(注:PEN线分开后,不能再合并)


                    图三 TN-C-S系统
优点:
□适用于工矿企业供电,前面TN-C系统可满足固定设备的需要,后端TN-S系统可满足对电位敏感的电子设备的需要
□民用建筑中,电源线路采用TN-C,进入建筑物后,采用TN-S系统,可确保TN-S系统的优点
2.4TT系统的组成及其特点:
TT系统的变压器或发电机的中性点直接接地,电气设备的所有外壳用保护线连在一起,接在与电源中性点独立的接地点。


                       图四 TT系统
优点:
□电气设备的外壳与电源的接地无电气联系,适用于对电位敏感的数据处理设备和精密电子设备
□故障时对地故障电压不会蔓延
□接地短路时,由于受电流接地电阻和电气设备接地电阻的限制,短路电流较小,可减小危险
缺点:
□短路电流小,发生短路时,短路电流保护装置不会动作,易造成电击事故
□短路保护装置的过电流保护不能提供绝缘故障保护,需采用剩余电流保护器RCD进行人身和设备安全保护
2.5IT系统的组成及特点:
IT系统的电源不接地或通过阻抗接地,电气设备的外壳可直接接地或通过保护线接至单独接地体。


                               图五 IT系统
优点:
□单相接地第一次故障时,故障电流小,可不切断电源,警报设备报警,通过检查线路消除故障,供电连续性较高,适用于大型电厂的厂用电和重要生产线用电
□可采用剩余电流保护器(RCD)进行人身和设备安全保护
缺点:如果消除第一次故障前,又发生第二次故障,如不同相的接地短路,故障电流很大,非常危险,因此对一次故障探测报警设备的要求较高,以便及时消除和减少出现双重故障的可能性,保证IT系统的可靠性。
2.6接地系统中性线保护
以下情况选用4极开关断开中性线:
■TT和TN系统的中性线截面积小于相线
■终端配电中避免中性线、相线接反
中性线必须有保护和能分断:
■IT系统中进行第二次故障保护的装置,防止中性线第一次故障后引发二次故障
■在TT和TN-S系统中,中性线的截面积小于相线的截面积
■所有接地系统中,会产生3次或多次谐波电流的场合(尤其是中性线截面积减少时)
在TN-C系统中,中性线也是保护线不能断开,由于负载电流不平衡和绝缘故障电流,会产生危险的中性点电压偏移。为此,用户必须做好等电位连接和每个区域的接地。
2.7接地系统的选择:
选择接地系统应根据电气装置的特性、运行条件和要求以及维护能力的大小,综合用户和设计安装人员的意见因地制宜地选用。只要符合安装和运行规范要求,三种接地系统是等效的,没有什麽优先级。
选择接地系统的步骤:
■首先,为保证最大的安全性和灵活性,三种接地系统可以应用在同一供电电网中。
如下图所示,不同接地系统的串联连接和并联连接:
■必须遵守当地标准和法规的规定
■弄清楚用户的要求和现有的维护资源:
□运行连续性要求
□是否有维护服务
□是否有火灾危险
3.系统选择及应用
3.1通常按照如下方式选择:
□运行连续性要求较高有维护服务的场合:选择IT系统
□运行连续性要求较高无维护服务的场合:无完全满意的选择,可选择TT系统(其跳闸选择性易于实现)或选择TN系统(减少危险)
□运行连续性要求不重要并且有维护能力:选择TN-S系统�易于快速维修和扩展 
□运行连续性要求较低无维护服务的场合:选择TT系统
□有火灾危险的场合:可选择IT系统(有人员维护)或选择TT系统(使用0.5A的剩余电流保护装置)
3.2特殊电网和负载的选择:
□对于线路长,泄漏电流大的电网:选择TN-S系统
□有备用电源的电网:选择TT系统
□对大的故障电流比较敏感的负载(电机):选择TT或IT系统
□绝缘等级较差(电炉)或有大型高频滤波的设备(大型计算机):选择TN-S系统
□控制和监测系统:选择TT(通讯设备间可进行等电位连接)或IT系统(运行连续性高)
4 接地装置和接地电阻
  (1)接地装置:
  接地装置可使用自然接地体和人工接地体。在设计时,应首先充分利用自然接地体。
  ①自然接地:
  可充分利用建(构)筑物的钢结构和构造钢筋、行车的钢轨等以及敷设于地下且数量不少于2根的电缆的金属外皮等。
  在新建的大、中型建筑物中,都利用建筑物的构造钢筋作为自然接地。它们不但耐用、节省投资,而用电气性能良好。
  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《电力设备接地设计技术规程》有关章节的规定,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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