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低压配电系统接地方式的选择


低压配电系统分为以下几种接地方式: 首先应明确一点,接地(或接零)保护不仅是将被保护的部分电压限制在较低范围以保证人身安 全,同时使过电流保护的继电器及断路器可靠的动作以断开电源,才能保证真正的安全。 IT: 电源中性点不接地,所有负载作就近的保护接地,即外壳接地。其特点为发生单相火线接地故 障时,由于大地与中性点绝缘,与另两相火线之间只有分布电容通路,因此故障电流较小,不会 造成线路和设备的损坏,因此可不切断线路(相关过电流保护也应整定躲过此故障电流)而继续 供电。另外,由于电器外壳经小接地电阻(一般有规定不超过 4 欧姆)接地,若人体触壳(相当 于并联在接地电阻上)时,虽然电源未切断,但绝大部分电流都经过接地电阻而非人体,因此比 较安全。但若电源至故障点线路长,或另有漏电处,形成零序回路,然而又不足以跳闸,则设备 外壳上会长期带有危险的高电压。另外,IT 系统不宜设置中性线,因为中性线一旦某处碰地,此 故障无法得知长时存在,此时 IT 系统将变为 TT 系统,可能使保护措施失效而危险。 TT: 电源中性点直接接地,所有负载作就近的接地保护。其特点为发生单相火线接地故障时,存在 设备外壳接地小电阻/大地/电源中性点接地小电阻/火线这一零序回路,短路电流较大,但不一定 能够使过电流保护动作,此时人体将受到相电压中性点接地电阻和设备接地电阻上后者的分压, 已经超过安全电压。因此这种方案是不够安全的。 TNC: 电源中性点直接接地,并引出中性线(N 线)作为不平衡负荷的通路;负载外壳接在引出的 N 线上作为保护接零,相当于中性线与接地线共用一根 PEN 线。其特点为设备碰壳故障时,单相 接地短路电流经过 PEN 线直接回到中性点,因此很大,必须较快的跳闸断开电源。这种情况下过 电流保护应该有很高的可靠性,因此人不会接触到危险电压。但另一方面,不平衡负荷较大时, 整个 PEN 线带有较高电压,从而使所有与之相连的设备外壳都带上危险电压。因此这种方案是不 安全的。 TNS: 电源中性点直接接地,并引出中性线(N 线)作为不平衡负荷的通路;并在电源中性点另引 出一根接地线(PE 线),负载外壳接在 PE 线上作为保护接零。其特点与 TNC 类似,单相接地短 路电流很大,会可靠断开。不同之处在于当 N 线由于运行原因电压升高,也不会使 PE 线以及设 备外壳电压升高。另外为了使所有设备外壳进一步接近大地,有些情况下允许 PE 线在多处作重复 接地。因此这种方案是安全的。

下面是选择何种方案的原则: 若要求运行连续性高,即单相接地短路时不切断电源且较安全的运行,选取 IT 系统。但故障电流 很小,需专门有维护来排查。 若要求运行连续性高,又无维护,则只能选择 TT 系统(可整定为躲过单相接地电流,不跳闸,但 不安全),或 TN 系统(必然跳闸,运行连续性不好,但可配合自动重合闸)。 若不要求很高的运行连续性,则选择安全性最好的 TNS 系统。 另外有以下特殊情形: 有火灾危险的场合,选择 IT 系统(需维护)或 TT 系统(使用 0.5A 的漏电保护),因为它们消除 了在设备外壳上形成过电压而引起放电火花的可能。 对于线路长,泄露电流大的电网,显然不能用 IT 系统,而推荐 TNS 系统。 有备用电源的电网,可考虑 TT 系统。 对大的故障电流较敏感的负载(电机),选择 TT 或 IT 系统。


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