工程用電的低壓配電系統(tǒng)一般分為TN、TT和IT,其中TN供電系統(tǒng)中又分為TN—S、TN—C和TN—C—S,國際電工委員會(IEC)對系統(tǒng)接地的文字符號的意義規(guī)定如下:
第一個字母“T”或“I”中,“T”代表供電系統(tǒng)的一點(diǎn)或多點(diǎn)直接接地;“I”代表電源與大地隔離或電源的一點(diǎn)經(jīng)高阻抗與大地連接;
第二個字母“T”或“N”中,“T”代表設(shè)備的外露金屬部分和其他能導(dǎo)電的金屬均直接接地,“N”代表電氣設(shè)備的外露金屬接到電網(wǎng)提供的接地線,接地點(diǎn)通常就是中性點(diǎn);
第三和第四個字母中的“S”或“C”中,“S”代表中性線和保護(hù)地線完全分開,“C”代表中性線和保護(hù)地線合在一起。
通過上面的定義,我們對供電系統(tǒng)TN、TT、IT的概念就清晰了,對于TN供電系統(tǒng)又分為TN—S(三相五線制系統(tǒng)),TN—C(三相四線制系統(tǒng))及由三相四線制系統(tǒng)再分出的TN—C—S(三相四線半系統(tǒng))需要說明一下,“三相五線制系統(tǒng)”是我國獨(dú)有的名詞稱謂,IEC(國際電工委員會)標(biāo)準(zhǔn)中沒有此說法,IEC將帶電導(dǎo)體系統(tǒng)分類為:“帶電導(dǎo)體指工作時通過電流的導(dǎo)體,相線(L線)和中性線(N線)是帶電導(dǎo)體,保護(hù)接地線不是帶電導(dǎo)體,帶電導(dǎo)體系統(tǒng)按帶電導(dǎo)體的相數(shù)和根數(shù)分類,在根數(shù)中都不計(jì)PE線。IEC規(guī)定有如下幾種帶電導(dǎo)體系統(tǒng):單相兩線系統(tǒng),單相三線系統(tǒng),兩相三線系統(tǒng),三相三線系統(tǒng)和三相四線系統(tǒng)。
現(xiàn)在介紹下TN、TT和IT系統(tǒng)的的基本方式及其特點(diǎn):
(1) IT系統(tǒng):
IT系統(tǒng)的電源中性點(diǎn)是對地絕緣的或經(jīng)高阻抗接地,而用電設(shè)備的金屬外殼通過接地裝置直接接地。
IT供電系統(tǒng)中,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,經(jīng)電網(wǎng)和大地之間的分布電容所構(gòu)成的回路,就會有危及人身安全的電流流經(jīng)人體,對人產(chǎn)生傷害。為避免設(shè)備因漏電對人造成傷害,設(shè)備的金屬外殼必須有接地保護(hù)措施,設(shè)備的金屬外殼有了保護(hù)接地后,由于人體電阻遠(yuǎn)比接地裝置的阻值大,在發(fā)生單相碰殼時,即使電氣保護(hù)裝置不能及時動作,此時大部分漏電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(hù)作用。
IT系統(tǒng)的接地保護(hù)一般有3種形式,如下圖示:
(c)TN-C-S接地系統(tǒng),如下圖8:
TN-C-S系統(tǒng)中工作零線N與專用保護(hù)線PE是相聯(lián)通,PEN線在經(jīng)過總開關(guān)時,分成工作零線N和保護(hù)線PE,其中工作零線N是需要經(jīng)過電氣保護(hù)裝置的。因?yàn)槿嘤秒姷牟黄胶?,如果總開關(guān)后線路不平衡電流較大時,電氣設(shè)備的接零保護(hù)受到零線電位的影響。特別是N線在總開關(guān)前的線路很長時,當(dāng)N線的負(fù)載不平衡電流越大,通過PE線使設(shè)備外殼對地電壓偏移就越大,危險(xiǎn)就越大,所以三相負(fù)載的不平衡電流不能過大。
在現(xiàn)實(shí)接地保護(hù)的檢驗(yàn)中應(yīng)注意如下幾點(diǎn):
1、在現(xiàn)實(shí)檢驗(yàn)中,很多用戶對橋式起重機(jī)的每條軌道只有一個接地點(diǎn),并且在軌道的連接處缺電線的跨連接;有的兩條軌道只有一個接地點(diǎn);還有的就是把路軌的支承鋼結(jié)構(gòu)或爬梯的金屬體作為接地點(diǎn),這是不規(guī)范的,也是危險(xiǎn)的?!峨姎庋b置安裝工程中起重機(jī)電氣裝置施工及驗(yàn)收規(guī)范》(GB50256-1996)第10.11.3條規(guī)定,起重機(jī)的每條軌道,應(yīng)設(shè)兩點(diǎn)接地,在軌道端之間的接頭處,宜作電氣跨接。
2、對那些采用三條滑線供電時,要檢查有無以起重機(jī)的金屬結(jié)構(gòu)作為220V照明的工作零線來構(gòu)成回路,這是不允許的,因?yàn)榇藭r無工作零線接上起重機(jī),接零保護(hù)的保護(hù)線也只能與大車軌道相連接,一旦大車軌道與車輪接觸不良時金屬結(jié)構(gòu)對地的電壓可達(dá)到損害人身安全的電壓。此時的220V照明電源須取自380V/220V隔離變壓器次級端。
3、檢查同一供電系統(tǒng)中是否存在直接接地保護(hù)與接零保護(hù)并存的情況,如下圖9示,這是不安全的。因?yàn)椋涸O(shè)備A采用接零保護(hù),設(shè)備B外殼直接接地而未接零,當(dāng)設(shè)備漏電時,電流通過RE和RN構(gòu)成回路。因電流不會太大,線路的電氣保護(hù)裝置未必能及時斷開,故障可能長時間存在,從而使設(shè)備B外殼對地電壓UB和零線對地電壓UA是危險(xiǎn)電壓的可能。而且該設(shè)備及其他所有接零設(shè)備都可能有危險(xiǎn)電壓。所以,當(dāng)存在直接接地保護(hù)與接零保護(hù)并存的情況時,可以采取在設(shè)備B的線路上裝設(shè)漏電保護(hù)裝置或設(shè)備B的外殼改為與設(shè)備A相同的接零保護(hù)即可。
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