接地tt系统保护原理

接地tt系统保护原理

接地TT系统是电力系统中常用的一种电气保护方式,主要用于

保护电力设备和人员的安全。其保护原理是利用绝缘材料的断电作用,将电力系统的一系列设备接地,以防止电气设备因绝缘故障导致的触电事故发生。

具体来讲,接地TT系统的保护原理包括以下几个环节:

1. 在电力系统中,将设备接地,形成一个接地电网。这个接地

电网是通过接地极和地线等部件连接在一起的。

2. 接地电网中,设有专门的保护装置,如接地电阻、接地保护

器等,用于监测电气设备的绝缘状态,一旦出现绝缘故障,就会触发保护装置进行保护。

3. 在电力系统运行过程中,如果出现接地故障,接地电网中的

保护装置会自动启动,将故障点与地面隔离,以避免电气设备烧毁或人员触电。

总之,接地TT系统保护原理是通过接地电网和专门的保护装置,保障电力设备和人员的安全,防止电气设备因绝缘故障导致的触电事故发生。

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电力 TT TN TS 系统

以保护人身安全为目的,把电气设备不带电的金属外壳接地或接零,叫做保护接地及保护接零。 1、保护接地 在中性点不接地的三相电源系统中,当接到这个系统上的某电气设备因绝缘损坏而使外壳带电时,如果人站在地上用手触及外壳,由于输电线与地之间有分布电容存在,将有电流通过人体及分布电容回到电源,使人触电,如图6-7-13所示。在一般情况下这个电流是不大的。但是,如果电网分布很广,或者电网绝缘强度显著下降,这个电流可能达到危险程度,这就必须采取安全措施。 没有保护接地的电动机一相碰壳情况 保护接地就是把电气设备的金属外壳用足够粗的金属导线与大地可靠地连接起来。电气设备采用保护接地措施后,设备外壳已通过导线与大地有良好的接触,则当人体触及带电的外壳时,人体

相当于接地电阻的一条并联支路,如图6-7-14所示。由于人体电阻远远大于接地电阻,所以通过人体的电流很小,避免了触电事故。 装有保护接地的电动机一相碰壳情况 保护接地应用于中性点不接地的配电系统中。 2、保护接零 2.1. 保护接零的概念 为了防止电气设备因绝缘损坏而使人身遭受触电危险,将电气设备的金属外壳与供电变压器的中性点相连接者称为保护接零。保护接零(又称接零保护)也就是在中性点接地的系统中,将电气设备在正常情况下不带电的金属部分与零线作良好的金属连接。图6-7-15是采用保护接零情况下故障电流的示意图。当某一相绝缘损坏使相线碰壳,外壳带电时,由于外壳采用了保护接零措施,因此该相线和零线构成回路,单相短路电流很大,足以使线路上的保护装置(如熔断器)迅速熔断,从而将漏电设备与电源断开,从而避免人身触电的可能性。

保护接零 保护接零用于380/220V、三相四线制、电源的中性点直接接地的配电系统。 在电源的中性点接地的配电系统中,只能采用保护接零,如果采用保护接地则不能有效地防止人身触电事故。如图6-7-16所示,若采用保护接地,电源中性点接地电阻与电气设备的接地电阻均按4Ω考虑,而电源电压为220V,那么当电气设备的绝缘损坏使电气设备外壳带电时,则两接地电阻间的电流将为: 中性点接地系统采用保护接地的后果

电气配电网接地 TT、TN、IT系统

电气配电网接地TT、TN、IT系统 IEC国际电工委员会对配电网接地方式分为:TT系统、TN系统、IT系统 (1)、接地型式文字代号TN、TT、IT的意义 TN、TT、IT三种型式均使用了两个字母,以表示三相电力系统和电气装置的外露的可导电部分(设备外壳、底座等)的对地关系。 第一个字母表示电力系统的对地关系,即T:表示一点直接接地(通常为系统中性点);I:表示不接地(所有带电部分与地隔离),或通过阻抗(电阻器、电抗器)及通过等值线路接地。 第二个字母表示电气装置外露可导电部分的对地关系,即T:表示独立于电力系统可接地点而独立接地;N:表示与电力系统可接地点直接进行电气连接。 在TN系统中,为了表示中性线和保护线的组合关系,有时在TN代号后面还可附加以下字母:S:表示中性线和保护线在结构上是分开的;C:表示中性线和保护线在结构上是合一的(PEN线)。 (1)、TT系统 TT系统为三相四线制中性点直接接地,电源系统与电气装置的外露可导电部分分别直接接地的系统。它

的中性线在电源侧接地后引出,并只做工作零线,用电端的电气装置外露可导电部分在现场直接接地。(2)、TN系统 TN系统即电源系统有一点直接接地,负载设备的外露导电部分通过保护线连接到此接地点的系统。根据中性线和保护线的布置,TN系统的形式有以下三种:(一)、TN—C系统 TN—C系统为三相四线制中性点直接接地,整个系统的中性与保护线是合一的系统, 此系统系目前许多高压用户在低压电网中采用的系统。 其特点是:电源变压器中性点接地,保护零线(PE)与工作零线(N)共用。 (1)它是利用中性点接地系统的中性线(零线)作为故障电流的回流导线,当电气设备相线碰壳,故障电流经零线回到中点,由于短路电流大,因此可采用过电流保护器切断电源。TN—C系统一般采用零序电流保护; (2)TN—C系统适用于三相负荷基本平衡场合,如果三相负荷不平衡,则PEN线中有不平衡电流,再加一些负荷设备引起的谐波电流也会注入PEN,从而中性线N带电,且极有可能高于50V,

TT 接地系统

TT 方式是指将电气设备的金属外壳直接接地的保护系统,称为保护接地系统,也称 TT 系统。第一个符号 T 表示电力系统中性点直接接地;第二个符号 T 表示负载设备外露不与带电体相接的金属导电部分与大地直接联接,而与系统如何接地无关。在 TT 系统中负载的所有接地均称为保护接地。这种供电系统的特点如下。 1.当电气设备的金属外壳带电(相线碰壳或设备绝缘损坏而漏电)时,由于有接地保护,可以大大减少触电的危险性。但是,低压断路器(自动开关)不一定能跳闸,造成漏电设备的外壳对地电压高于安全电压,属于危险电压。 2 .当漏电电流比较小时,即使有熔断器也不一定能熔断,所以还需要漏电保护器作保护,困此 TT 系统难以推广。 3 .TT 系统接地装置耗用钢材多,而且难以回收、费工时、费料。 现在有的建筑单位是采用 TT 系统,施工单位借用其电源作临时用电时,应用一条专用保护线,以减少需接地装置钢材用量。 把新增加的专用保护线 PE 线和工作零线 N 分开,其特点是:①共用接地线与工作零线没有电的联系;②正常运行时,工作零线可以有电流,而专用保护线没有电流;③ TT 系统适用于接地保护占很分散的地方。 面的三个【接地型式】都要求变压器中性点接地。 TN-C:三相四线制供电,分别引出L1,L2,L3,PEN。PEN为【保护接零】方式,即设备外壳连接到工作零线上(通常PEN要在用电侧进线处做重复接地)。节省线路有色金属,工业供电常用(三相负荷相对平衡运行时,PEN线上的电流一般不太大),民用建筑不用。 TN-S:三相五线制供电,分别引出L1,L2,L3,N,PE。N为工作零线,PE为专用【保护接地】线,即设备外壳连接到PE上。因为用5线配电,有色金属用量大,多为民用建筑配电选择方式,对于大量单相负荷造成的三相不平衡问题,因为N 为专用,平时PE不导电,安全性好。 TN-C-S:变压器引出为TN-C方式,在某级配电系统开始将PE与N从PEN中区分开(二者此后不得再见面握手),也就是该分歧点之前为TN-C型式,此后类似TN-S(不是真正的TN-S)。对于要求不严格的民用建筑可以选用,如变压器及一级配电用TN-C,在建筑电源进线总箱处将PE从PEN中分离,建筑二级配电仍为5线制。 无论什么方式,变压器的中性点一般都是接地的(包括外壳),所以对变压器来说,PE、N是连接在一起的。 补充: 对变压器,TT、TN-S中性点接地方式相同,比如用扁钢将变压器外壳接到【总接地装置】上,变压器的N排也与之连接(可以有不同做法),但通过工作电流的N线(到开关柜)和五线制的PE必须按照设计要求,一般仍是铜排、母线。TN-S系统中,PE、N是共同接到变压器(已经接地的)N端的。 本文所叙内容适用于防电击保护分类为I类的电气设备和人身电击安全电压限值(交流50V、直流120V)及切断故障回路时间小于或等于5(或0.4)s的TT系统。由于TT系统电源有一点与地直接连接,负荷侧电气装置外露可导电部分连接的接地极和电源的接地极无电气联系;当有多级保护时,各级有各自的接地极。当发生单相接地故障时,短路电流通过发生故障的那一级或用电设备保护接地装

TN-C系统TN-S系统TN-C-S系统TT系统的原理和区别

一)工程供电的基本方式 根据IEC 规定的各种保护方式、术语概念,低压配电系统按接地方式的不同分为三类,即TT 、TN和IT 系统,分述如下 (1 )TT 方式供电系统TT 方式是指将电气设备的金属外壳直接接地的保护系统,称为保护接地系统,也称TT 系统。第一个符号T 表示电力系统中性点直接接地;第二个符号T 表示负载设备外露不与带电体相接的金属导电部分与大地直接联接,而与系统如何接地无关。在TT 系统中负载的所有接地均称为保护接地,如图1-1 所示。这种供电系统的特点如下。 1 )当电气设备的金属外壳带电(相线碰壳或设备绝缘损坏而漏电)时,由于有接地保护,可以大大减少触电的危险性。但是,低压断路器(自动开关)不一定能跳闸,造成漏电设备的外壳对地电压高于安全电压,属于危险电压。 2 )当漏电电流比较小时,即使有熔断器也不一定能熔断,所以还需要漏电保护器作保护,困此TT 系统难以推广。 3 )TT 系统接地装置耗用钢材多,而且难以回收、费工时、费料。 现在有的建筑单位是采用TT 系统,施工单位借用其电源作临时用电时,应用一条专用保护线,以减少需接地装置钢材用量。 把新增加的专用保护线PE 线和工作零线N 分开,其特点是:①共用接地线与工作零线没有电的联系;②正常运行时,工作零线可以有电流,而专用保护线没有电流;③TT 系统适用于接地保护占很分散的地方。 (2 )TN方式供电系统这种供电系统是将电气设备的金属外壳与工作零线相接的保护系统,称作接零保护系统,用TN 表示。它的特点如下。 1 )一旦设备出现外壳带电,接零保护系统能将漏电电流上升为短路电流,这个电流很大,是TT 系统的5.3倍,实际上就是单相对地短路故障,熔断器的熔丝会熔断,低压断路器的脱扣器会立即动作而跳闸,使故障设备断电,比较安全。 2 )TN系统节省材料、工时,在我国和其他许多国家广泛得到应用,可见比TT 系统优点多。TN 方式供电系统中,根据其保护零线是否与工作零线分开而划分为TN-C 和TN-S 等两种。 (3 )TN-C 方式供电系统它是用工作零线兼作接零保护线,可以称作保护中性线,可用NPE 表示 (4 )TN-S 方式供电系统它是把工作零线N 和专用保护线PE 严格分开的供电系统,称作TN-S 供电系统,TN-S 供电系统的特点如下。 1 )系统正常运行时,专用保护线上不有电流,只是工作零线上有不平衡电流。PE 线对地没有电压,所以电气设备金属外壳接零保护是接在专用的保护线PE 上,安全可靠。 2 )工作零线只用作单相照明负载回路。 3 )专用保护线PE 不许断线,也不许进入漏电开关。 4 )干线上使用漏电保护器,工作零线不得有重复接地,而PE 线有重复接地,但是不经过漏电保护器,所以TN-S 系统供电干线上也可以安装漏电保护器。 5 )TN-S 方式供电系统安全可靠,适用于工业与民用建筑等低压供电系统。在建筑工程工工前的“三通一平”(电通、水通、路通和地平——必须采用TN-S 方式供电系统。 (5 )TN-C-S 方式供电系统在建筑施工临时供电中,如果前部分是TN-C 方式供电,而施工规范规定施工现场必须采用TN-S 方式供电系统,则可以在系统后部分现场总配电箱分出PE 线,TN-C-S 系统的特点如下。 1 )工作零线N与专用保护线PE 相联通,如图1-5ND 这段线路不平衡电流比较大时,电气设备的接零保护受到零线电位的影响。D 点至后面PE 线上没有电流,即该段导线上没有电压降,因此,TN-C-S 系统可以降低电动机外壳对地的电压,然而又不能完全消除这个电压,这个电压的大小取决于ND线的负载不平衡的情况及ND 这段线路的长度。负载越不平衡,ND 线又很长时,设备外壳对地电压偏移就越大。所以要求负载不平衡电流不能太大,而且在PE 线上应作重复接地。 2 )PE 线在任何情况下都不能进入漏电保护器,因为线路末端的漏电保护器动作会使前级漏电保护器跳闸造成大范围停电。 3 )对PE 线除了在总箱处必须和N线相接以外,其他各分箱处均不得把N 线和PE 线相联,PE 线上不许安装开关和熔断器,也不得用大顾兼作PE 线。 通过上述分析,TN-C-S 供电系统是在TN-C 系统上临时变通的作法。当三相电力变压器工作接地情况良好、三相负载比较平衡时,TN-C-S 系统在施工用电实践中效果还是可行的。但是,在三相负载不平衡、建筑施工工地有专用的电力变压器时,必须采用TN-S 方式供电系统。 (6 )IT 方式供电系统I 表示电源侧没有工作接地,或经过高阻抗接地。每二个字母T 表示负载侧电气设备进行接地保护。 TT 方式供电系统在供电距离不是很长时,供电的可靠性高、安全性好。一般用于不允许停电的场所,或者是要求严格地连续供电的地方,

低压配电IT、TT、TN系统

IT、TT、TN系统 低压配电接地系统分为IT系统、TT系统、TN系统三种形式,而这三种接地方式非常容易混淆。今天就来说说这三种系统的原理、特点和适用范围,希望能对广大的电气人有所帮助。 一、定义 根据现行的国家标准《低压配电设计规范》(GB50054),低压配电系统有三种接地形式,即IT系统、TT系统、TN系统。 (1)、第一个字母表示电源端与地的关系 T-电源变压器中性点直接接地。 I-电源变压器中性点不接地,或通过高阻抗接地。 (2)、第二个字母表示电气装置的外露可导电部分与地的关系 T-电气装置的外露可导电部分直接接地,此接地点在电气上独立于电源端的接地点。 N-电气装置的外露可导电部分与电源端接地点有直接电气连接。 二、分别对IT系统、TT系统、TN系统进行全面剖析

1、IT系统 IT系统就是电源中性点不接地,用电设备外露可导电部分直接接地的系统。IT系统可以有中性线,但IEC强烈建议不设置中性线。因为如果设置中性线,在IT系统中N线任何一点发生接地故障,该系统将不再是IT系统。 图1 IT系统接线图 IT系统特点: IT系统发生第一次接地故障时,仅为非故障相对地的电容电流,其值很小,外露导电部分对地电压不超过50V,不需要立即切断故障回路,保证供电的连续性;-发生接地故障时,对地电压升高1.73倍;-220V负载需配降压变压器,或由系统外电源专供;-安装绝缘监察器。使用场所:供电连续性要求较高,如应急电源、医院手术室等。 IT 方式供电系统在供电距离不是很长时,供电的可靠性高、安全性好。一般用于不允许停电的场所,或者是要求严格地连续供电的地方,例如电力炼钢、大医院的手术室、地下矿井等处。地下矿井内供电条件比较差,电缆易受潮。 运用 IT 方式供电系统,即使电源中性点不接地,一旦设备漏电,单相对地漏电流仍小,不会破坏电源电压的平衡,所以比电源中性点接地的系统还安全。但是,如果用在供电距离很长的情况下,供电线路对大地的分布电容就不能忽视了。 在负载发生短路故障或漏电使设备外壳带电时,漏电电流经大地形成架路,保护设备不一定动作,这是危险的。只有在供电距离不太长时才比较安全。这种供电方式在工地上很少见。

电力系统中的保护接地

电力系统中的保护接地 湖南省水利水电学校王伟平 保护接地是把故障情况下可能出现接触电压的电气装置外露可导电部分与独立的接地装置相连接,是防止触电的一种技术措施。 一、保护接地原理 利用接地装置足够小的接地电阻值,降低故障设备外露可导电部分对地电压,使其不超过安全电压极限值,达到防止接触电压触电的目的。高压系统的保护接地,除限制对地电压外,在某些情况下,还有促成系统中继电保护动作的作用。 1.不接地系统中的保护接地(1T系统) 如果设备外露可导电部分不接地,当设备绝缘损坏,发生单相接地故障并有人触及设备外表时,接地电流通过人体和电网对地阻抗形成回路,当故障点的阻抗忽略不计时,相当于人体直接单相触电。当设备外壳与接地装置相连接时,保护接地电阻和人体电阻相并联,且保护接地电阻远小于人体电阻。比较上述两种情况,对地电压大大降低,只要控制保护接地电阻在适当范围内,就可保证对地电压不大于安全电压值。在IT系统中,保护接地的效果是明显的。 2.接地系统中的保护接地(IT系统) 在中性点接地的系统中,若设备无保护接地,当设备绝缘损坏发生单相接地故障,并有人触及外露可导电部分时,相当于接地系统中人体单相触电,一般对地电压接近于相电压。若设备采用保护接地,保护接地电阻和人体电阻并联,此时设备外露可导电部分对地电压将随保护接地电阻的减小而降低,从而减小触电伤害程度。 二、保护接地应满足的条件 保护接地发挥防触电作用的基本原理是降低故障设备的对地电压,为满足上述条件可采取下列措施: 1.降低保护接地电阻; 2.采用漏电保护装置; 3.将TT系统改为TN系统,即将保护接地改为保护接零,也能取得较好的效果。 三、保护接地电阻的确定 就是并联电路中的小电阻(保护接地电阻)对大电阻(人体电阻)的强分流作用。因此,接地电阻的数值对于保护的效果是至关重要的。该数值可以根据电网可承受的接地故障电流和允许的设备外露可

保护接零基本原理与适用范围

保护接零基本原理与适用范围 在广泛使用的三相四线制系统中采用保护接地是不安全的。如在大型超市的冷藏柜中采用保护接地,一旦发生漏电事故,冷藏柜上就会长期带有110V的对地电压,形成事故隐患,危及顾客的安全。那么,这种情况下应该采用哪种保护措施才是正确的呢?实际上,我国的低压配电网大多采用中性点直接接地的三相四线制380/220V系统。在这种系统中,应该采用保护接零作为防止间接触电的安全技术措施。所谓的保护接零,就是把电气设备平时不带电的外露可导电部分与电源中性线N连接起来。 保护接零的基本原理如下:电机正常工作时,零线不带电压,由于电机外壳是与电源零线连接的,人体触摸设备外壳等于触摸零线,并无触电危险。当电机发生“碰壳”故障时,其金属外壳将相线与零线直接接通,单相接地故障遂成为单相短路,因为零线阻抗很小(如截面为6平方毫米的绝缘铝导线,每百米阻抗不大于0.6Ω),短路电流可达电机额定电流的几倍甚至几十倍,在大多数情况下足以使安装在线路上的熔断器或其他过流保护装置动作,从而切断电源。 另外,人们还在努力探讨如何在保护接地的基础上加以改进,使之能够在三相四线制线路上使用。首先,若设法降低保护接地电阻,设备的对地电压也会相应下降,同时还能增大短路电流,促使过流保护装置动作。但是,进一步减小接地电阻值,势必增加接地装置的费用和工程难度,实际上也很难实现(要求降到0.78Ω以下)。所以,在电气安全技术的发展史上,人们曾对保护接地在中性点直接接地电网中的应用持否定态度。 近年来,随着高灵敏度电流型漏电保护器的推广使用,大大放宽了对接地电阻值的要求。换句话说,保护接地作为安全保护措施已被应用于中性点直接接地的三相四线制电网中,并被称为“TT系统”,其保护原理是:一旦有电机发生“碰壳”故障,且漏电电流超过30mA,则漏电保护器能在0.1s 内切断电源,从而保证人身的安全。 保护接地和保护接零这两种保护方式,从保护原理到适用范围,都有着根本区别。因此,实际使用中要特别注意选择恰当的保护方式,否则极易造

TT、IT、TN-C、TN-S、TN-C-S低压接地系统全面解析

TT、IT、TN-C、TN-S、TN-C-S低压接地 系统全面解析 低压配电系统的接地形式有三种,分别是TN系统、TT 系统和IT系统。各个系统的选择应该根据具体的供电系统来做出正确的决策。同时,对于电线和电缆的选择也有着较高的要求,否则将会造成不可估计的后果。因此,在进行电气工程安装时,各单位必须高度重视低压配电中的接地系统工作。 TT系统是将电气设备的金属外壳作为接地保护的系统,也称为保护接地系统。TT系统中,电源中性点直接接地,用电设备外露可导电部分也直接接地。在TT系统中,设备接地必须是相互独立的。设备接地可以是每一设备都有各自独立的接地装置,也可以若干设备共用一个接地装置。 TN系统是将电气设备的金属外壳与工作零线相接的保护系统,称为接零保护系统。一旦设备出现外壳带电,接零保护系统能将漏电电流上升为短路电流,这个电流很大,是TT系统的5.3倍,实际上就是单相对地短路故障,熔断器的熔丝会熔断,低压断路器的脱扣器会立即动作而跳闸,使故障设备断

电,比较安全。TN系统节省材料、工时,在我国和其他许多 国家广泛得到应用,可见比TT系统优点多。TN方式供电系 统中,根据其保护零线是否与工作零线分开而划分为TN-C和TN-S等两种。 TN-C系统就是保护接零系统,其中的零线为PEN线,即 当工作零线又当保护零线,既与电源开关接又与电气设备金属外壳相连。当总零线断掉时,单相负载无法构成回路,零线电压增高,与此相连的金属外壳设备也带电,非常危险。因此,必须让零线重复接地,零线断了后,TN-C变成TT保护方式,单相供电变成一火一地,减轻了危险。 化。在TN-C系统中,由于三相负载不平衡,中性线上会 有不平衡电流,导致设备金属外壳带电。如果中性线断线,设备外壳将带电,而如果电源的相线碰地,设备外壳电位会升高,中性线上的危险电位也会蔓延。因此,在TN-C系统中,中性 线必须保持连接,且重复接地必须拆除,以确保剩余电流保护器的正常工作。而TN-S系统则将工作零线N和专用保护线 PE严格分开,保证电气设备金属外壳接地保护安全可靠。

IT系统TT系统TN系统保护接地系统

IT 系统、TT 系统、TN 系统保护接地系统 水利建设工地大多分散在郊区和边远地区,施工场地大,设备和人员分散,施工季节 性强,施工单位的安全管理水平参差不齐,临时工和外来民工较多,这些都给现场的安全供 用电带来极为不利的影响,水利工地电气事故时有发生,安全用电形势严峻。因此必须积极 贯彻预防为主的方针,认真研究运用各项技术措施和管理措施,提高供用电系统的安全水平, 营造工地电气安全环境,保障广大水利建设者的安全。 1施工用电380/220V 低压系统的接地方式 380-220V 低压系统有三种接地方式。 1. 1 IT 系统 IT 系统是电源端中性点不直接接地,电气装置的外露可导电部分直接接地的系统(见图1)。 图1 IT 系统 1. 2 TT 系统 TT 系统是电源系统中性点直接接地,电气装置的外露可导电部分直接接地的系统(见图2)。 电气装置 的接地囊 电气装置 中的设备

图2 TT 系统 1. 3 TN 系统 TN 系统为电源系统中性点直接接地,电气装置外露可导电部分通过保护导体连接到电源接 地点的系统。根据中性线和保护线的布置,TN 系统有三种形式: 1. 3. 1 TN-C 系统 TN-C 系统是中性线与保护线合一的三相四线制系统(图3)。 图3 TN-C 系统 电源端 接地点 电气装置 中的设备 电,装置 ・•的接地皴 外露可, 导电部分

1.3. 2 TN-S 系统 TN-S系统为三相五线制,系统中的保护线与中性线是从电源端开始完全分开的(见图4)。 图4 TN-S系统 2.3. 3 TN-C-S 系统 TN-C-S系统的特点是一部分中性线与保护线合一,一部分中性线与保护线分开(见图5)。 图5 TN-C-S系统 2保护接地和保护接零 3.1保护接地 TT系统中的接地方式称为保护接地 图6是TT系统保护接地原理图,U为相电压,Rde为工作接地电阻,Rpe为保护接地电阻,

供电系统IT、TT、TN知识讲解

供电系统IT、TT、TN知识讲解 低压配电接地系统分为IT系统、TT系统、TN系统三种形式,而这三种接地方式非常容易混淆。 首先给出定义。 根据现行的国家标准《低压配电设计规范》(国标50054),低压配电系统有三种接地形式,即IT系统、TT系统、TN系统。 (1)第一个字母表示电源端与地的关系 T-电源变压器中性点直接接地。 I-电源变压器中性点不接地,或通过高阻抗接地。 (2)第二个字母表示电气装置的外露可导电部分与地的关系 T-电气装置的外露可导电部分直接接地,此接地点在电气上独立于电源端的接地点。 N-电气装置的外露可导电部分与电源端接地点有直接电气连接。 下面分别对IT系统、TT系统、TN系统进行全面剖析。 一、IT系统 IT系统就是电源中性点不接地,用电设备外露可导电部分直接接地的系统。IT 系统可以有中性线,但IEC强烈建议不设置中性线。因为如果设置中性线,在IT 系统中N线任何一点发生接地故障,该系统将不再是IT系统。 IT系统特点 IT系统发生第一次接地故障时,接地故障电流仅为非故障相对地的电容电流,其值很小,外露导电部分对地电压不超过50V,不需要立即切断故障回路,保证供电

的连续性;一发生接地故障时,对地电压升高1.73倍;-22OV负载需配降压变压器,或由系统外电源专供;一安装绝缘监察器。使用场所:供电连续性要求较高,如应急电源、医院手术室等。 IT方式供电系统在供电距离不是很长时,供电的可靠性高、安全性好。一般用于不允许停电的场所,或者是要求严格地连续供电的地方,例如电力炼钢、大医院的手术室、地下矿井等处。地下矿井内供电条件比较差,电缆易受潮。运用IT 方式供电系统,即使电源中性点不接地,一旦设备漏电,单相对地漏电流仍小,不会破坏电源电压的平衡,所以比电源中性点接地的系统还安全。但是,如果用在供电距离很长时,供电线路对大地的分布电容就不能忽视了。在负载发生短路故障或漏电使设备外壳带电时,漏电电流经大地形成架路,保护设备不一定动作,这是危险的。只有在供电距离不太长时才比较安全。这种供电方式在工地上很少见。 二、TT系统 TT系统就是电源中性点直接接地,用电设备外露可导电部分也直接接地的系统。通常将电源中性点的接地叫做工作接地,而设备外露可导电部分的接地叫做保护接地。 TT系统中,这两个接地必须是相互独立的。设备接地可以是每一设备都有各自独立的接地装置,也可以若干设备共用一个接地装置。 TT系统的主要优点是: 1)能抑制高压线与低压线搭连或配变高低压绕组间绝缘击穿时低压电网出现的过电压。

电力系统中的接地保护及原理分析

电力系统中的接地保护及原理分析 摘要:在电气安全工作当中,对电力系统进行接地保护是十分重要的保护模式,做好接地保护可以从很大程度上提高电力系统的安全性和稳定性。在进行电力系 统的接地保护时,要保障高精准、高效率。本文旨在对电力系统中的接地保护的 相关原理进行阐述,并对当前接地保护存在的问题进行分析。 关键词:电力系统;接地保护;原理;存在问题 电力系统是十分复杂的,在整个电力系统中包含大量电气设备、而且设备种 类又很繁多。不仅如此,在电力系统的实际使用中,有时会因为环境问题对设备、线路产生影响。因此对电力系统进行安全保护和定期维护就成为了至关重要的问题,而且这也是一大难题。由于线路长时间暴露在自然条件下,有时会产生胶体 脱离、金属线路外露等十分危险的电路故障;而电气设备中原本不带电的金属结 构和外壳等,也有可能因故障而携带电流;在对此类故障进行修复的时候就有可 能对施工人员的人身安全产生威胁。所以要解决因电流泄露而产生的安全问题, 就要对电力系统进行有效的接地保护。接地保护可以有效减少电击事故、设备损 害以及雷击等预期外的事故发生。 一、电力系统中的接地保护的原理及分类 1.接地保护的原理 接地保护作为电力系统中的重要安全保护手段,其主要原理是对漏电设备对 大地的泄露电流量进行限制,将设备所泄露的电流控制在安全范围以内,保障施 工人员免受设备漏电的伤害。当设备泄露的电流达到安全阈值时,保护器就会产 生自动断电反应。这种保护方法一般被应用在三相三线制的供电系统中,例如IT 系统,这种供电系统的配电变压器不直接接地。当某电气设备由于绝缘损坏而导 致漏电时,接地保护可以保证其对地电压在安全范围内。 2.接地保护的分类 根据使用情况和使用方式的不同,我们将接地保护分为三种保护模式,一般 情况下统称为接地保护,但在应用到不同的设备、环境当中时,则又具体分为: 工作接地、保护接地以及保护接零。 (1)工作接地:工作接地是指在保障电力系统和所连接的设备都能够正常运行的基础上,满足测点和控制精度的接地保护模式。比如电力系统中对变压器进 行的接地保护就属于工作接地。工作接地又可以分为信号回路接地、机器逻辑接 地以及屏蔽接地等不同的接地模式。 (2)保护接地:保护接地是指将正常情况下设备中不带电的金属部分(金属结构和外壳),与接地体进行金属连接。这种接地模式能够对间接触电产生保护,所以称其为保护接地。比如在IT系统和TT系统当中就是使用保护接地。 (3)保护接零:保护接零是指对电气设备中本身不带电的金属部分进行与接地点的电气连接,从而达到对间接触电进行防护的目的。这种保护办法的产生是 由于保护接地具有一定的局限性,而保护接零的使用范围则更加广泛。 二、当前使用的主要接地系统和接地措施 1.接地系统 在当前的接地保护中,主要使用的接地系统有TT、IT、TN三个。 (1)TT系统,TT系统采用三相四线制,在该接地保护系统中,电源直接进 行接地,而电气结构等本身不带电的金属直接连接到接地体,不与系统接地点相 连接。这种接地模式主要应用在低压共用用户系统中,由于其设备要求较高,所

TT系统、TN系统

TT系统、TN系统 TT系统是低压配电网直接接地、用电设备金属外壳也接地的系统。第一个大写字母“T”表示配电网直接接地、第二个大写字母“T”表示用电设备金属外壳接地。TT系统简图如下。 TT系统能大幅度降低漏电设备外壳对地电压,但一般不能将其降低至安全范围以内。因此,采用TT系统时,应装设能在规定的故障持续时间内切断电源的自动化安全装置。TT系统主要用于低压共用用户,即用于未装备配电变压器,从外面引进低压电源的小型用户。 在接地配电网中,如漏电设备上没有任何安全措施,其上对地电压为相电压。而在TT系统中,当设备漏电时,其上对地电压和零线对地电压分别为: 式中,RN为工作接地的接地电阻。由于RE与RN同在一个数量级,漏电设备上故障电压明显降低,但几乎不可能被限制在安全范围内。另一方面,故障电流不是短路电流,对于一般的过电流保护,不能迅速切断电源,故障将长时间存在。 正因为如此,一般情况下不能采用TT系统。如确有困难,不得不采用TT系统,则必须采取措施防止零线带电的危险,并装设能自动切断电源的保护装置,将故障持续时间限制在允许范围内。TT系统中可装设剩余电流保护装置或过电流保护装置,并优先采用前者。 TT系统主要用于未装备配电变压器,直接从外面引进低压电源的低压用户。 在TN系统中,所有电气设备的外露可导电部分均接到保护线上,并与电源的接地点相连,这个接地点通常是配电系统的中性点。 TN系统,称作保护接零。当故障使电气设备金属外壳带时,形成相线和零线短路,回路电阻小,电流大,能使熔丝迅速熔断或保护装置动作切断电源。

TN系统的电力系统有一点直接接地,电气装置的外露可导电部分通过保护导体与该点连接。 TN系统通常是一个中性点接地的三相电网系统。其特点是电气设备的外露可导电部分直接与系统接地点相连,当发生碰壳短路时,短路电流即经金属导线构成闭合回路。形成金属性单相短路,从而产生足够大的短路电流,使保护装置能可靠动作,将故障切除。 如果将工作零线N重复接地,碰壳短路时,一部分电流就可能分流于重复接地点,会使保护装置不能可靠动作或拒动,使故障扩大化。 在TN系统中,也就是三相五线制中,因N线与PE线是分开敷设,并且是相互绝缘的,同时与用电设备外壳相连接的是PE线而不是N线。因此我们所关心的最主要的是PE线的电位,而不是N线的电位,所以在TN-S系统中重复接地不是对N 线的重复接地。如果将PE线和N线共同接地,由于PE线与N线在重复接地处相接,重复接地点与配电变压器工作接地点之间的接线已无PE线和N线的区别,原由N线承担的中性线电流变为由N线和PE线共同承担,并有部分电流通过重复接地点分流。由于这样可以认为重复接地点前侧已不存在PE线,只有由原PE线及N 线并联共同组成的PEN线,原TN-S系统所具有的优点将丧失,所以不能将PE线和N线共同接地。 由于上述原因在有关规程中明确提出,中性线(即N线)除电源中性点外,不应重复接地 TN-S:L1L2L3+PE(保护线)+N(中性线) TN-C:L1L2L3+PEN(二者合一) TN-C-S:L1L2L3+前半部PEN,后半部PE+N 具体如下: 低压系统接地制式按配电系统和电气设备接地的不同组合分类,可分为TN、TT、IT三种形式,其文字代号的意义如下:

接地系统原理

接地系统原理----0f72df03-715f-11ec-9d20-7cb59b590d7d 在tn系统中,所有电气设备的外露可导电部分均接到保护线上,并与电源的接地点 相连,这个接地点通常是配电系统的中性点。tn系统的电力系统有一点直接接地,电气装置的外露可导电部分通过保护导体与该点连接。tn系统通常是一个中性点接地的三相电网系统。其特点是电气设备的外露可导电部分直接与系统接地点相连,当发生碰壳短路时, 短路电流即经金属导线构成闭合回路。形成金属性单相短路,从而产生足够大的短路电流,使保护装置能可靠动作,将故障切除。如果将工作零线n重复接地,碰壳短路时,一部分 电流就可能分流于重复接地点,会使保护装置不能可靠动作或拒动,使故障扩大化。在tn 系统中,也就是三相五线制中,因n线与pe线是分开敷设,并且是相互绝缘的,同时与 用电设备外壳相连接的是pe线而不是n线。因此我们所关心的最主要的是pe线的电位, 而不是n线的电位,所以在tn-s系统中重复接地不是对n线的重复接地。如果将pe线和 n线共同接地,由于pe线与n线在重复接地处相接,重复接地点与配电变压器工作接地点之间的接线已无pe线和n线的区别,原由n线承担的中性线电流变为由n线和pe线共同 承担,并有部分电流通过重复接地点分流。由于这样可以认为重复接地点前侧已不存在pe 线,只有由原pe线及n线并联共同组成的pen线,原tn-s系统所具有的优点将丧失,所 以不能将pe线和n线共同接地。由于上述原因在有关规程中明确提出,中性线(即n线) 除电源中性点外,不应重复接地。 TN系统分为TN-C、TN-s和TN-C-s系统: 2)tn-s系统―在全系统内n线和pe线是分开的(s是“分开”一词法文separe的 第一个字母)。 3) TN-C-S系统——在整个系统中,n线和PE线只在低压电气设备的电源进线点前 集成,在电源进线点后分为两条线。 常见问题及解答 1.14在中国,当一排靠墙布置的设备由TN-C系统分配时,三相线架空敷设,而pen 线用未绝缘扁钢沿墙脚敷设。这种方法合适吗? 不妥。这一做法使pe线远离相线,降低了过电流防护电器对接地故障的动作灵敏度,而不绝缘的pen线中的中性线上的对地电位又将产生杂散电流,所以这一布线方式对保护 接地是十分不妥的。保护接地的设置还有许多要求,在下面的问答中将逐一叙述。 1.15为什么中国最初采用的中性点系统、接地系统、不接地系统和零线的术语被废除,并替换为TN-C、TN-S、TN-C-S、TT、it和其他接地系统以及诸如中L线、PE线和pen线 等术语? 被废止的术语是20世纪50年代采用前苏联电气规范时用的术语。大家知道由于用电 技术的发展,iec标准将接地系统科学细微地进行了划分,前苏联的“接零系统”仅是

电力系统中TN与TT和IT的特点

电力系统中TN与TT和IT的特点: 根据现行的国家标准低压配电设计规范GB50054的定义,将低压配电系统分为三种,即TN、TT、IT三种形式;其中,第一个大写字母T表示电源变压器中性点直接接地;I则表示电源变压器中性点不接地或通过高阻抗接地;第二个大写字母T表示电气设备的外壳 直接接地,但和电网的接地系统没有联系;N表示电气设备的外壳与系统的接地中性线相连; TN系统:电源变压器中性点接地,设备外露部分与中性线相连; TT系统:电源变压器中性点接地,电气设备外壳采用保护接地; IT系统:电源变压器中性点不接地或通过高阻抗接地,而电气设备外壳电气设备外壳采用保护接地; 1、TN系统 电力系统的电源变压器的中性点接地,根据电气设备外露导电部分与系统连接的不同方式又可分三类:即TN—C系统、TN—S系统、TN—C—S系统;下面分别进行介绍; 、TN—C系统 其特点是:电源变压器中性点接地,保护零线PE与工作零线N共用; 1它是利用中性点接地系统的中性线零线作为故障电流的回流导线,当电气设备相线碰壳,故障电流经零线回到中点,由于短路电流大,因此可采用过电流保护器切断电源;TN—C 系统一般采用零序电流保护;

2TN—C系统适用于三相负荷基本平衡场合,如果三相负荷不平衡,则PEN线中有不平衡电流,再加一些负荷设备引起的谐波电流也会注入PEN,从而中性线N带电,且极有可能高于50V,它不但使设备机壳带电,对人身造成不安全,而且还无法取得稳定的基准电位; 3TN—C系统应将PEN线重复接地,其作用是当接零的设备发生相与外壳接触时,可以有效地降低零线对地电压; 由上可知,TN-C系统存在以下缺陷: 1当三相负载不平衡时,在零线上出现不平衡电流,零线对地呈现电压;当三相负载严重不平衡时,触及零线可能导致触电事故; 2通过漏电保护开关的零线,只能作为工作零线,不能作为电气设备的保护零线,这是由于漏电开关的工作原理所决定的; 3对接有二极漏电保护开关的单相用电设备,如用于TN-C系统中其金属外壳的保护零线,严禁与该电路的工作零线相连接,也不允许接在漏电保护开关前面的PEN线上,但在使用中极易发生误接; 4重复接地装置的连接线,严禁与通过漏电开关的工作零线相连接; TN-S供电系统,将工作零线与保护零线完全分开,从而克服了TN-C供电系统的缺陷,所以现在施工现场已经不再使用TN-C系统; 、 TN—S系统

保护接地和保护接零

保护接地和保护接零 一、低压配电系统的形式 根据配电系统接地方式的不同,国际上把低压配电系统分为IT、TT和TN三种形式。其中TN系统又分为TN—C、TN—S和TN—C—S三种。我国配电系统在新的标准中也采用了这种分类形式。 IT、TT和TN三种系统的线路图,如图所示。 IT系统的线路图TT系统的线路图 TN系统的线路图 a)TN—S b)TN—C c)TN—C—S 由图可见,IT系统基本上就是过去我们所讲的三相三线制供电系统和三相四线制中性点不接地的供电系统;TT系统指三相四线制在上海地区低压公用电网仍采用的供电系统;TN-C 系统即三相四线制中性点直接接地并采用接零保护的系统;TN-S系统在我国称为三相五线制系统,而TN-C-S系统称为局部三相五线制系统。 二、保护接地 1、保护接地的作用保护接地有二个作用:其一是可以降低人在可触及导电部分时接触电压,基本上降低到远小于特低电压限值,以减少电击的危险;其二是可以使电力系统或电气设备能稳定地工作。

IT系统保护接地原理 2、保护接地特点及存在的问题 在TT系统中,保护接地的接地电阻值与触及漏电设备外漏设备可导电部分的人体电阻形成并联回路,若电气设备外壳带电,不能使熔断器或断路器动作,虽由于分流作用,使得通过人体的电流仅为故障电流的一部分,但这时用电设备的对地电压近似为110V,如人体电阻以1000Ω计算时,则流过人体的电流为110mA,无疑仍将危及人身安全。为了确保人身安全,应确保对地短路电流足够大,保证上述保护电器能迅速、可靠地动作。这就要求用电设备的接地电阻要很小,但在一些土壤情况较差的地区是很难做到的,并且实施费用也将大大增加。所以TT系统有一定的局限性和不完善性。 三、保护接零 1、保护接零的原理 保护接零是三相四线或三相五线变压器中性点直接接地的供电系统中采用的保护方式。如图所示 保护接零的工作原理图 从保护接零工作原理可知,在接地的低压配电系统中,采用保护接零与保护接地相比的优越性,就在于能克服保护接地受制于接地电阻的局限性,所以设备故障时就有足够大的短路电流,动作迅速、可靠性高。因此,在接地的低压配电系统中,除另有规定外,均应采用保护接零。 2、采用保护接零的条件 中性点直接接地的电网中,采用保护接零时,必须满足以下条件: 1)任何时候都应保证工作零线和保护零线的畅通。 2)中性点直接可靠接地,工作接地电阻应不大于4Ω。 3)工作零线、保护零线应可靠重复接地,重复接地的接地电阻应不大于10Ω,重复接地的次数应不小于3次。 4)保护零线和工作零线(单相用电设备除外)不得装设熔断器/断路器。 5)在相线截面大于25mm2时,三相四线或五线供电线路的工作零线和保护零线的截面不得小于相应线路相线截面的1/2,并必须具有足够的机械强度和热稳定性。 6)为了保证漏电时能产生足够大的单相短路电流,使保护装置动作,线路阻抗不宜太大。因此,要求单相短路电流不得小于线路熔断器熔体额定电流的4倍,或者不得小于线路中低压断路器瞬时或短延时动作电流的1.5倍。 7)保护接零系统中,不允许有些电气设备采用保护接地。 3、重复接地 在保护接零中,工作零线必须设置保护,这个保护就是设置重复接地。在保护接零电网中,重复接地起着降低漏电设备对地电压,减弱零线断线触电的危险,缩短切除故障时间和

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