电力 TT TN TS 系统
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。
供电系统TTITTN

供电系统电力供电系统大致可分为:TN,IT,TT 三种,其中TN系统又分为TN-C,TN—S,TN—C—S三种表现形式【TN 系统】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供电系统连,这个接地点通常是配电系统的中性点。
供电系统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 系统】该系统中保护线和中性线分开,系统造价略贵。
除具有TN-C系统的优点外,由于正常时PE线不通过负荷电流,故与PE线相连的电气设备金属外壳在正常运行时不带电,所以适用于数据处理和精密电子仪器设备的供电,也可用于爆炸危险环境中.在民用建筑内部、家用电器等都有单独接地触点的插头。
低压配电网有三种中性点运行方式IT系统、TT系统和TN系统

低压配电网有三种中性点运行方式IT系统、TT系统和TN系统低压配电系统按保护接地的形式不同可分为:IT系统、TT系统和TN系统。
其中IT系统和TT系统的设备外露可导电部分经各自的保护线直接接地(过去称为保护接地);TN系统的设备外露可导电部分经公共的保护线与电源中性点直接电气连接(过去称为接零保护)。
中性点接地系统有三种:IT系统,TT系统和TN系统。
这三种接地分别为:TT系统:电源中性点直接接地IT系统:电源中性点不直接接地TN系统:电源中性点直接接地(与TT系统的区别是该接地线与电气设备的金属外壳相连接)国际电工委员会(IEC)对系统接地的文字符号的意义规定如下:第一个字母表示电力系统的对地关系:T--一点直接接地;I--所有带电部分与地绝缘,或一点经阻抗接地。
第二个字母表示装置的外露可导电部分的对地关系:T--外露可导电部分对地直接电气连接,与电力系统的任何接地点无关;N--外露可导电部分与电力系统的接地点直接电气连接(在交流系统中,接地点通常就是中性点)。
后面还有字母时,这些字母表示中性线与保护线的组合:S--中性线和保护线是分开的;O--中性线和保护线是合一的。
(1)IT系统:IT系统的电源中性点是对地绝缘的或经高阻抗接地,而用电设备的金属外壳直接接地。
即:过去称三相三线制供电系统的保护接地。
其工作原理是:若设备外壳没有接地,在发生单相碰壳故障时,设备外壳带上了相电压,若此时人触摸外壳,就会有相当危险的电流流经人身与电网和大地之间的分布电容所构成的回路。
而设备的金属外壳有了保护接地后,由于人体电阻远比接地装置的接地电阻大,在发生单相碰壳时,大部分的接地电流被接地装置分流,流经人体的电流很小,从而对人身安全起了保护作用。
IT系统适用于环境条件不良,易发生单相接地故障的场所,以及易燃、易爆的场所。
(2)TT系统:TT系统的电源中性点直接接地;用电设备的金属外壳亦直接接地,且与电源中性点的接地无关。
TT系统、TN-C系统、TN-C-S系统、TN-S系统、IT系统

TT系统、TN-C系统、TN-C-S系统、TN-S系统、IT系统
要搞清楚这个问题,就要从供电系统这个角度来分析。
我国的供电系统一共有五种,分别是TT系统、TN-C系统、TN-C-S系统、TN-S系统、IT系统。
TN-C-S供电系统
既然说到零线,那就是指TN-C供电系统或者TN-C-S供电系统了。
因为只有TN-C供电系统和TN-C-S供电系统才有零线。
TN-C供电系统一般用于三相平衡的企业,TN-C-S供电系统广泛应用于三相负荷基本平衡的各行各业。
TN-C-S供电系统如下所示:
如上图左边,把三相变压器三相线圈作星形连接。
星形连接的公共点叫做“中性点”,中性点引出的线称为“中性线”。
把中性线接地以后,这样中性线的电位就与大地相等了。
一般我们以大地作为参考点(即零点位点),所以把接地以后的中性线叫做“零线”。
这样在TN-C-S供电系统中变压器一共输出四根线,分别是三根火线L1、L2、L3和零线PEN。
四根线通过输电线路送到用电区域的总配电箱,然后在总配电箱内把零线接地,并分出中性线N和保护线PE,三相五线就这样来的。
中性线N用于单相设备的回路线,而PE线则用于防止设备漏电电人。
最后把各家各户平均分配在三相火线上,并共用一根N线。
所以我们现在家庭所用的三根线实际上就是火线L、中性线N、保护线PE,并没有零线。
供电系统的分类(TN,TT,IT )

供电系统就是由电源系统和输配电系统组成的产生电能并供应和输送给用电设备的系统。
电力供电系统大致可分为TN,IT,TT 三种,其中TN系统又分为TN-C,TN-S,TN-C-S三种表现形式。
一,TN 系统定义:中性点直接接地,电气装置的外露可接近导体通过保护接地线与该接地点相连接,即设备不单独接地,只系统接地的低压配电系统。
TN系统,称作保护接零。
当故障使电气设备金属外壳带电时,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。
工作原理: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P E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。
低压配电系统IT系统、TT系统、TN系统

低压配电系统中常用的型式有:IT系统、TT系统、TN系统,下面我们做分别介绍。
一、IT型必须说明:(略)二、TT型必须说明:《农村低压电力技术规程》DL/T499-2001中规范:3.4.5 采用TT系统时应满足的要求:1、采用TT系统,除变压器低压侧中性点直接接地外,中性线不得再行接地,且应保持与相线(火线)同等的绝缘水平。
2、为了防止中性线的机械断线,其截面积应满足以下要求:相线的截面积S:S≤16平方毫米中性线截面积S0:S0=S(与相线一样)相线的截面积S:16<S≤35平方毫米中性线截面积S0:S0=16相线的截面积S:S>35平方毫米中性线截面积S0:S0=S/2(相线的一半)3、电源进线开关应隔离(能断开)中性线,漏电保护器必须隔离(能断开)中性线。
4、必须实施剩余电流保护(即必须安装漏电保护开关),包括:(1)剩余电流总保护、剩余电流中级保护(必要时),其动作电流应满足:剩余电流总保护和是及时切除低压电网主干线和分支线路上断线接地等产生较大剩余电流的故障。
剩余电流总保护器的动作电流整定:总保护整定剩余电流较小的电网非阴雨季节为50mA 阴雨季节为200mA剩余电流较大的电网非阴雨季节为100mA 阴雨季节为300mA(2)剩余电流末级保护剩余电流中末级保护装于用户受电端(即终端用户,例如家庭用电,或某台用电设备),其保护范围是防止用户内部绝缘破坏,发生人身间接接触触电等而产生的剩余电流所造成的事故。
对直接接触触电,仅作为基本保护措施的附加保护。
剩余电流中末级保护应满足以下条件:Re×Iop≤Ulim式中:Re—受电设备外露可导电部分的接地电阻(Ω)Ulim—安全电压极限(正常情况下可按50V交流有效值考虑)Iop—剩余电流保护器的动作电流(A)Iop整定值:≤30mA5、配电变压器低压侧及出线回路,均应装设过电流保护,包括:短路保护和过负荷保护。
6、PEE线的作用:当设备发生漏电时,漏电电流可以通过大地回流到变压器的中性点,可以降低带点的设备外壳电压,降低人触及设备外壳被电击的危险程度。
什么是TT、TNC、TNS、TNCS、IT系统?(DOCX页)

什么是TT、TNC、TNS、TNCS、IT系统?(DOC X页)什么是TT、TN-C、TN-S、TN-C-S、IT系统,(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所示。
这种供电系统的特点如下。
图11)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,如图2所示。
图2图中点画线框内是施工用电总配电箱,把新增加的专用保护线PE线和工作零线N分开,其特点是:?共用接地线与工作零线没有电的联系;?正常运行时,工作零线可以有电流,而专用保护线没有电流;?TT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。
施工现场TT系统和TN系统

TT接地保护系统示意图
8
●对于TT系统按照国标《系统接地的形式》,机械设备直接接地! 不需要专用保护零线!见下图:
上海、天津、浙
江等地区、江苏 的其他11个地级 市
L1 L2
L3
N
2021/8/23
D
1
2
TT接地保护系统示意图
直接接地
9
TN系统 TN系统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线与该接地点相连接。 TN系统可分为: TN-S(S表示工作零线与保护零线分开设置) TN-C(C表示工作零线与保护零线合一设置) TN-C-S(工作零线与保护零线前一部分合一,后一部分
的剩余电流互感器。 2、保护零线是指中性点接地时,由中性点或 中性线引出,不作为电源线,仅用作连接电 气设备外露可导电部分的导线,工作时仅提 供漏电电流通路,PE线是不需要穿过漏电保护 器的剩余电流互感器。
总结:
DK
RCD
L1
L2
L3
工作接 地
重复 接地
2
2
N PE
2
●PE线从变压器的工作接地线1上引出,五3 芯电缆从变压器送到总 1配2!
N线端子板和PE线端子板
• 在讲下面总配电箱、分配电箱、单相照明开关箱、 三相动力开关箱系统接线图前,说一下05版对 配电箱的设置要求。
• 8.1.11条“配电箱的电器安装板上必须分设N线 端子板和PE线端子板。 N线端子板必须与金属 电器安装板绝缘;PE线端子板必须与金属电器 安装板做电气连接。
• 进出线中的N线必须通过N线端子板连接;PE线 必须通过PE端子板连接”。(该条文为强制性 条文)
关于三相负荷平衡问题: JGJ46-2005---
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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熔断器熔体的额定电流是根据被保护设备的要求选定的,如果设备的额定电流较大,为了保证设备在正常情况下工作,所选用熔体的额定电流也会较大,在27.5A接地短路电流的作用下,将不断熔断,外壳带电的电气设备不能立即脱离电源,所以在设备的外壳上长期存在对地电压Ud,其值为:Ud=27.5×4=110V显然,这是很危险的。
如果保护接地电阻大于电源中性点接地电阻,设备外壳的对地电压还要高,这时危险更大。
2.2. 系统采用保护接零时需要注意的问题2.2.1. 在保护接零系统中,零线起着十分重要的作用。
一旦出现零线断线,接在断线处后面一段线路上的电气设备,相当于没作保护接零或保护接地。
如果在零线断线处后面有的电气设备外壳漏电,则不能构成短路回路,使熔断器熔断,不但这台设备外壳长期带电,而且使接在断线处后面的所有作保护接零设备的外壳都存在接近于电源相电压的对地电压,触电的危险性将被扩大,如图6-7-17(a)所示。
对于单相用电设备,即使外壳没漏电,在零线断开的情况下,相电压也会通过负载和断线处后面的一段零线,出现在用电设备的外壳上,如图6-7-17(b)所示。
采用保护接零时零线断开的后果零线的连接应牢固可靠、接触良好。
零线的连接线与设备的连接应用螺栓压接。
所有电气设备的接零线,均应以并联方式接在零线上,不允许串联。
在零线上禁止安装保险丝或单独的断流开关。
在有腐蚀性物质的环境中,为了防止零线的腐蚀,应在其表面涂以必要的防腐涂料。
2.2.2. 电源电性点不接地的三相四线制配电系统中,不允许用保护接零,而只能用保护接地。
在电源中性点接地的配电系统中,当一根相线和大地接触时,通过接地的相线与电源中性点接地装置的短路电流,可以使熔断器熔断,立即切断发生故障的线路。
但在中性点不接地的配电系统中,任一相发生接地,系统虽仍可照常运行,但这时大地与接地的相线针等电位,则接在零线上的用电设备外壳对地的电压将等于接地的相线从接地点到电源中性点的电压值,是十分危险的,如图6-7-18所示。
中性点不接地系统采用保护接零的后果2.2.3. 在采用保护措施时,必须注意不允许在同一系统上把一部分设备接零,另一部分用电设备接地。
在图6-7-19中,当外壳接地的设备发生碰壳漏电,而引起的事故电流烧不断熔丝时,设备外壳就带电110V,并使整个零线对地电位升高到110V,于是其他接零设备的外壳对地都有110V电位,这是很危险的。
由此可见,在同一个系统上不准采用部分设备接零、部分设备接地的混合做法。
即使熔丝符合能烧断的要求,也不允许混合接法。
因为熔丝在使用中经常调换,很难保证不出差错。
因此,由同一台发电机、同一台变压器或同一段母线供电的低压电力网中,不宜同时采用接地保护与接零保护。
不正确的接零保护2.2.4. 在采用保护接零的系统中,还要在电源中性点进行工作接地和在零线的一定间隔距离及终端进行重复接地。
在三相四线制的配电系统中,将配电变压器副边中性点通过接地装置与大地直接连接叫工作接地。
将电源中性点接地,可以降低每相电源的对地电压,当人触及一相电源时,人体受到的是相电压。
而在中性点不接地系统中,当一根相线接地,人体触及另一根相线时,作用于人体的是电源的线电压,其危险性很大。
同时配电变压器的中性点接地,为采用保护接零方式提供必备条件。
工作接地的接地电阻不得大于4Ω,如图6-7-20所示。
工作接地示意图(a)电源中性点不接地系统(b)电源中性点接地系统在中性点接地的系统中,除将配电变压器中性点作工作接地外,沿零线走向的一处或多处还要再次将零线接地,叫重复接地。
重复接地的作用是当电气设备外壳漏电时可以降低零线的对地电压;当零线断线时,也可减轻触电的危险。
当设备外壳漏电时,如前所述,经过相线、零线构成了短路回路,短路电流能迅速将熔断器熔断,切断电路,金属外壳亦随之无电,避免发生触电的危险性。
但是从设备外壳漏电到熔断器熔断要经过一个很短的时间,在这短时间内,设备外壳存在对地电压,其值为短路电流在零线上的电压降。
在这很短的时间内,如果有人触及设备外壳,还是很危险的。
若在接近该设备处,再加一接地装置,即实行重复接地,如图6-7-21所示,设备外壳的对地电压则可降低。
重复接地此外,如果没有重复接地,当零线某处发生断线时,在断线处后面的所有电气设备就处在既没有保护接零,又没有保护接地的状态。
一旦有一相电源碰壳,断线处后面的零线和与其相连的电器设备的外壳都将带上等于相电压的对地电压,是十分危险的,如图6-7-22所示。
无重复接地时零线断线情况在有重复接地的情况下,当零线偶尔断线,发生电器设备外壳带电时,相电压经过漏电的设备外壳,与重复接地电阻、工作接地电阻构成回路,流过电流,如图6-7-23所示。
漏电设备外壳的对地电压为相电压在重复接地电阻上的电压降,使事故的危险程度有所减轻,但对人还是危险的,因此,零线断线事故应尽量避免。
有重复接地时零线断线情况在作接零保护的线路中,架空线路的干线和分支线的终端及沿线每一公里处,零线应重复接地。
电缆线路和架空线路在引入50m的建筑物可以不作重复接地。
3、保护接零和保护接地的适用范围对于以下电气设备的金属部分均应采取保护接零或保护接地措施。
a.电机、变压器、电器、照明器具、携带式及移动式用电器具等的底座和外壳;b.电气设备的传动装置;c.电压和电流互感器的二次绕阻;d.配电屏与控制屏的框架;e.室内、外配电装置的金属架、钢筋混凝土的主筋和金属围栏;f.穿线的钢管、金属接线盒和电缆头、盒的外壳;g.装有避雷线的电力线路的杆塔和装在配电线路电杆上的开关设备及电容器的外壳。
b.减轻了零干线断线的危险;c.当线路、设备发生对地短路时,由于重复接地与工作接地并联,降低了接地电阻,增加短路电流,加速保护装置动作速度,缩短事故持续时间;d.因重复接地对雷电流的分流作用,改善了架空线路的防雷性能,有利于限制雷电过电压。
4、总结4.1. 两者之间存在三个不同4.1.1. 保护原理不同。
保护接地是限制设备漏电后的对地电压,使之不超过安全范围。
在高压系统中,保护接地除限制对地电压外,在某些情况下,还有促使电网保护装置动作的作用;保护接零是借助接零线路使设备漏电形成单相短路,促使线路上的保护装置动作,以及切断故障设备的电源。
此外,在保护接零电网中,保护零线和重复接地还可限制设备漏电时的对地电压。
4.1.2. 适用范围不同。
保护接地即适用于一般不接地的高低压电网,也适用于采取了其他安全措施(如装设漏电保护器)的低压电网;保护接零只适用于中性点直接接地的低压电网。
4.1.3. 线路结构不同。
如果采取保护接地措施,电网中可以无工作零线,只设保护接地线;如果采取了保护接零措施,则必须设工作零线,利用工作零线作接零保护。
保护接零线不应接开关、熔断器,当在工作零线上装设熔断器等开断电器时,还必须另装保护接地线或接零线。
4.2. 两者的优缺点4.2.1. 保护接零的优点。
防电器外壳带电,若采用保护接地,在接地电阻RG符合要求不大于4欧姆的条件下,如果电器外壳带上220V的电压,则保护接地回路,短路电流I=U/(R0+RG)=220/(4+4)=27.5(A),其中R0是变压器中性点的接地电阻叫工作接地电阻。
为了保证保护设备可靠的动作,接地短路电流不小于自动开关整定电流的1.25倍或为容丝熔断电流的3倍,因此,上式中的短路电流仅能保证断开整定电流不超过27.5/1.25、即22A的自动开关,或27.5/3、即9.2A的熔断器,如果保护设备的额定电流值大于上述值,保护设备就不能迅速、可靠的动作。
此时,电器设备外壳上将长期存在对地电压,对操作电器的人员是非常危险的。
而采用保护接零,电器外壳绝缘击穿时的短路电流远大于27.5(A),只要合理选择保护装置的动作电流,当绝缘击穿造成单相短路,短路电流通常很大,足以使保护装置迅速切断电源,消除触电的危险。
可见在接地电网中,为防止用电设备外壳带电伤人,采用保护接零比采用保护接地效果好的多。
4.2.2. 保护接零的缺点。
由低压公用电网或农村集体电网供电的电气设备应采用保护接地,不得采用保护接零。
这是因为公用电网和农村集体电网,低压线路的维护水平较低,供电线路长,零线断线的可能性存在,若采用保护接零,万一零线断线,一台用电设备外壳带电,此低压系统的所有用电设备都带电非常危险。
单相负荷线路保护零线不得借用工作零线否则,如果接零线路松落或折段,将会使设备金属外壳带电或当零线与火线接反时使外壳带电。
采用保护接零,只能消除电器的外壳与电源的火线连接的严重故障,不能排除电器外壳的漏电故障,所以电器外壳在采用保护接零的同时,还应采取其他保护措施消除电器外壳的漏电故障,必须有可靠的短路保护或过电流保护装置相配合,各种保护装置必须按照安全要求选择和整定,目前常用的方法是安装电流型漏电保护器。