低壓配電系統(tǒng)接地的目的是為了保障人身和設(shè)備的安全,在電氣工程的設(shè)計(jì)、施工、安裝、維護(hù)工作中,都會(huì)遇到低壓配電系統(tǒng)該如何接地的問(wèn)題。
低壓配電系統(tǒng)接地是一個(gè)看起來(lái)簡(jiǎn)單、實(shí)際上卻是個(gè)十分復(fù)雜的問(wèn)題,其簡(jiǎn)單在于施工時(shí)只需一根導(dǎo)體將有關(guān)需要接地的部位與接地裝置相連即可,施工操作很簡(jiǎn)單;其復(fù)雜在于它有不同的接地方式關(guān)系到工程投資、人身和財(cái)產(chǎn)的安全以及電氣設(shè)備功能的正常發(fā)揮。
為了滿足不同場(chǎng)所保護(hù)電氣設(shè)備及人身安全的需要,低壓配電系統(tǒng)接地型式有好幾種,不同的接地型式,所采用的安全防護(hù)形式、保護(hù)設(shè)備選擇等都不相同。低壓配電系統(tǒng)接地不得肆意妄為、隨心所欲,有必要了解低壓配電系統(tǒng)的接地方式的類型和適用場(chǎng)所,必須根據(jù)不同電氣工程不同的具體的情況,選擇合適的、安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理的低壓配電系統(tǒng)接地型式。
系統(tǒng)接地型式
低壓配電系統(tǒng)接地型式指的就是低壓配電系統(tǒng)的電源端的帶電導(dǎo)體、電氣設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分的接地方式。根據(jù)國(guó)家有關(guān)規(guī)范,低壓配電系統(tǒng)接地型式主要分為以下種:TN、TT、IT,其中TN又分為T(mén)N-S、TN-C、TN-C-S。
系統(tǒng)接地型式以拉丁字母所代表的含義:
T--電源端有一點(diǎn)直接接地,
I--電源端所有帶電部分不接地或有一點(diǎn)通過(guò)阻抗接地。
T--電氣裝置的外露可導(dǎo)電部分直接接地,此接地點(diǎn)在電氣上獨(dú)立于電源端的接地點(diǎn)
N--電氣裝置的外露可導(dǎo)電部分與電源端接地點(diǎn)有直接電氣連接。
S--中性導(dǎo)體和保護(hù)導(dǎo)體是分開(kāi)的;
C--中性導(dǎo)體和保護(hù)導(dǎo)體是合一的:
系統(tǒng)接地有下述幾種型式
TN系統(tǒng)
TN系統(tǒng)的接地方式的電源端有一點(diǎn)直接接地,電氣裝置的外露可導(dǎo)電部分通過(guò)保護(hù)中性導(dǎo)體或保護(hù)導(dǎo)體連接到此接地點(diǎn)。
根據(jù)中性導(dǎo)體和保護(hù)導(dǎo)體的組合情況,TN系統(tǒng)的型式有以下三種:
1.TN-S系統(tǒng)
低壓配電系統(tǒng)的電源端至電氣裝置中的中性導(dǎo)體N和保護(hù)導(dǎo)體PE一直是分開(kāi)的。
2.TN-C系統(tǒng)
低壓配電系統(tǒng)的電源端至電氣裝置中的中性導(dǎo)體N和保護(hù)導(dǎo)體PE一直是合一的,即為PEN線。
3.TN-C-S系統(tǒng)
低壓配電系統(tǒng)的電源端至電氣裝置的起始段中性導(dǎo)體N和保護(hù)導(dǎo)體PE是合一的,后續(xù)部分線路的中性導(dǎo)體N和保護(hù)導(dǎo)體PE是一直分開(kāi)的。
TT系統(tǒng)
低壓配電系統(tǒng)的電源端有一點(diǎn)直接接地,電氣裝置的外露可導(dǎo)電部分直接接地,該接地點(diǎn)在電氣上獨(dú)立于電源端的接地點(diǎn)。
IT系統(tǒng)
低壓配電系統(tǒng)的電源端的帶電部分與地隔離不接地或有一點(diǎn)通過(guò)足夠高的阻抗接地,電氣裝置的外露可導(dǎo)電部分單獨(dú)地或集中直接接地。
各類型接地系統(tǒng)適用場(chǎng)所
1.TN-S系統(tǒng)
TN-S系統(tǒng)適用于設(shè)有變電站的工業(yè)和民用建筑的低壓配電系統(tǒng),整個(gè)建筑物內(nèi)應(yīng)做等電位聯(lián)結(jié)。TN-S系統(tǒng)中PE線與N線分為兩根線,正常情況下,除微量對(duì)地泄漏電流外,PE線平時(shí)不通過(guò)工作電流,只在發(fā)生接地故障時(shí)通過(guò)故障電流,其電位接近地電位而均衡,因此不會(huì)干擾信息技術(shù)設(shè)備,也不會(huì)對(duì)地打火,比較安全。
2.TN-C-S系統(tǒng)
TN-C-S系統(tǒng)通常用于沒(méi)有變電站的工業(yè)和民用建筑,整個(gè)建筑物內(nèi)應(yīng)應(yīng)做等電位聯(lián)結(jié)。
3.TN-C系統(tǒng)
TN-C系統(tǒng)主要特點(diǎn)是節(jié)約了一根導(dǎo)線,將PE導(dǎo)體和N導(dǎo)體合并為PEN導(dǎo)體,因此存在許多缺點(diǎn),如:當(dāng)系統(tǒng)為一單相回路時(shí),PEN線中斷或連接點(diǎn)導(dǎo)電不良時(shí),設(shè)備金屬外殼對(duì)地將帶220V的故障電壓,電擊死亡的危險(xiǎn)很大;不能設(shè)裝防電擊和接地電弧火災(zāi)RCD;檢修時(shí)無(wú)法有效隔斷中性線上可能出現(xiàn)的故障電壓的傳導(dǎo)來(lái)保證維修人員的安全;在正常運(yùn)行中PEN線將通過(guò)三相不平衡電流和3次(含3的奇次倍)諧波電流,使連接于PEN線的電氣裝置外露可導(dǎo)電部分產(chǎn)生一定電位,從而對(duì)計(jì)算機(jī)、電子設(shè)備等產(chǎn)生一定干擾,甚至發(fā)生電擊危險(xiǎn)。
采用TN-C系統(tǒng)雖然節(jié)省了一根導(dǎo)體,但將帶來(lái)諸多不良后果,一般的建筑場(chǎng)所很少采用,僅適用于安全環(huán)境較好、對(duì)工程造價(jià)有一定限制,對(duì)供電質(zhì)量要求不高一些場(chǎng)所。
在以下場(chǎng)所嚴(yán)禁使用TN-C系統(tǒng):
易發(fā)生爆炸、火災(zāi)等的危險(xiǎn)環(huán)境;
游泳池、噴水池、洗浴中心
手術(shù)室、數(shù)據(jù)中心、建筑工地;
道路照明、園林景觀照明、臨時(shí)用電;
所有插座回路。
室內(nèi)外照明配電不應(yīng)采用TN-C系統(tǒng),只有在三相平衡且沒(méi)有(或基本上沒(méi)有)3次諧波的配電線路可采用TN-C系統(tǒng)。
4.TT系統(tǒng)
TT系統(tǒng)正常時(shí)各電氣裝置的外露導(dǎo)電部分為地電位。當(dāng)某一電氣裝置發(fā)生接地故障時(shí),其故障電壓不會(huì)像TN系統(tǒng)那樣沿PE線或PEN線在電氣裝置間傳導(dǎo)和互竄,不會(huì)發(fā)生一裝置的故障在另一裝置內(nèi)引發(fā)電擊事故,這是TT系統(tǒng)優(yōu)于TN系統(tǒng)處。正因?yàn)榇?,TT系統(tǒng)能就地打接地極引出地電位的PE線,它不依賴等電位聯(lián)結(jié)來(lái)消除由別處PE線傳導(dǎo)來(lái)的故障電壓引起的電氣事故,所以特別適用于無(wú)等電位聯(lián)結(jié)的戶外場(chǎng)所,如:道路照明、園林照明、施工場(chǎng)地、農(nóng)村、戶外電氣裝置、戶外臨時(shí)用電等;由于設(shè)備的外露導(dǎo)電部分的保護(hù)接地和電源的系統(tǒng)接地分開(kāi),避免了故障電壓傳遞到設(shè)備外殼。
5.IT系統(tǒng)
IT系統(tǒng)在發(fā)生一個(gè)接地故障時(shí)由于不具備故障電流返回電源的通路,其故障電流值甚小、對(duì)地故障電壓很低,同時(shí)接觸電壓很低,不致引發(fā)人身電擊事故,一次故障時(shí)不切斷電源,適用于對(duì)供電不間斷性要求很高的場(chǎng)所,如醫(yī)院手術(shù)室,采礦、核電、冶金、化工等重要工業(yè)場(chǎng)所,數(shù)據(jù)中心,以及高層、多層建筑的消防救援用應(yīng)急電源(包括消防控制中心、消防泵、排煙風(fēng)機(jī)、疏散照明等)。
IT系統(tǒng)是一個(gè)供電可靠性高的接地方式,由于種種原因,但目前在我國(guó)應(yīng)用較少。