關於IT系統 TT系統和TN系統

2021-04-12 17:07:40 字數 3994 閱讀 3230

關於it系統、tt系統和tn系統在tn系統中,所有電氣裝置的外露可導電部分均接到保護線上,並與電源的接地點相連,這個接地點通常是配電系統的中性點。

tn系統,稱作保護接零。當故障使電氣裝置金屬外殼帶電時,形成相線和零線短路,迴路電阻小,電流大,能使熔絲迅速熔斷或保護裝置動作切斷電源。

tn系統的電力系統有一點直接接地,電氣裝置的外露可導電部分通過保護導體與該點連線。

tn系統通常是乙個中性點接地的三相電網系統。其特點是電氣裝置的外露可導電部分直接與系統接地點相連,當發生碰殼短路時,短路電流即經金屬導線構成閉合迴路。形成金屬性單相短路,從而產生足夠大的短路電流,使保護裝置能可靠動作,將故障切除。

如果將工作零線n重複接地,碰殼短路時,一部分電流就可能分流於重複接地點,會使保護裝置不能可靠動作或拒動,使故障擴大化。

在tn系統中,也就是三相五線制中,因n線與pe線是分開敷設,並且是相互絕緣的,同時與用電裝置外殼相連線的是pe線而不是n線。因此我們所關心的最主要的是pe線的電位,而不是n線的電位,所以在tn-s系統中重複接地不是對n線的重複接地。如果將pe線和n線共同接地,由於pe線與n線在重複接地處相接,重複接地點與配電變壓器工作接地點之間的接線已無pe線和n線的區別,原由n線承擔的中性線電流變為由n線和pe線共同承擔,並有部分電流通過重複接地點分流。

由於這樣可以認為重複接地點前側已不存在pe線,只有由原pe線及n線併聯共同組成的pen線,原tn-s系統所具有的優點將喪失,所以不能將pe線和n線共同接地。

由於上述原因在有關規程中明確提出,中性線(即n線)除電源中性點外,不應重複接地。

在tn系統中又分為tn-c、tn-s和tn-c-s三種系統:

iec標準將tn系統按n線和pe線的不同組合又分為三種型別:

1)tn-c系統―在全系統內n線和pe線是合一的(c是「合一」一詞法文comhine的第乙個字母)。注意,此處的全系統是從電源配電盤出線,處算起。下同。

2)tn-s系統―在全系統內n線和pe線是分開的(s是「分開」一詞法文separe的第乙個字母)。

3)tn-c-s系統―在全系統內,通常僅在低壓電氣裝置電源進線點前n線和pe線是合一的,電源進線點後即分為兩根線。

關於it系統、tt系統和tn系統

低壓配電系統按保護接地的形式不同可分為:it系統、tt系統和tn系統。其中it系統和tt系統的裝置外露可導電部分經各自的保護線直接接地(過去稱為保護接地); tn系統的設外露可導電部分經公共的保護線與電源中性點直接電氣連線(過去稱為接零保護)。

國際電工委員會(iec)對系統接地的文字元號的意義規定如下

第乙個字母表示電力系統的對地關係:

t--一點直接接地;

i--所有帶電部分與地絕緣,或一點經阻抗接地。

第二個字母表示裝置的外露可導電部分的對地關係:

t--外露可導電部分對地直接電氣連線,與電力系統的任何接地點無關;

n--外露可導電部分與電力系統的接地點直接電氣連線(在交流系統中,接地點通常就是中性點)。

後面還有字母時,這些字母表示中性線與保護線的組合:

s--中性線和保護線是分開的;

c--中性線和保護線是合一的。

it系統:

it系統的電源中性點是對地絕緣的或經高阻抗接地,而用電裝置的金屬外殼直接接地。即:過去稱三相三線制供電系統的保護接地。

其工作原理是:若裝置外殼沒有接地,在發生單相碰殼故障時,裝置外殼帶上了相電壓,若此時人觸控外殼,就會有相當危險的電流流經人身與電網和大地之間的分布電容所構成的迴路。而裝置的金屬外殼有了保護接地後,由於人體電阻遠比接地裝置的接地電阻大,在發生單相碰殼時,大部分的接地電流被接地裝置分流,流經人體的電流很小,從而對人身安全起了保護作用。

it系統適用於環境條件不良,易發生單相接地故障的場所,以及易燃、易爆的場所。

tt系統:

tt系統的電源中性點直接接地;用電裝置的金屬外殼亦直接接地,且與電源中性點的接地無關。即:過去稱三相四線制供電系統中的保護接地。

其工作原理是:當發生單相碰殼故障時,接地電流經保護接地裝置和電源的工作接地裝置所構成的迴路流過。此時如有人觸帶電的外殼,則由於保護接地裝置的電阻小於人體的電阻,大部分的接地電流被接地裝置分流,從而對人身起保護作用。

tt系統在確保安全用電方面還存在有不足之處,主要表現在:

①當裝置發生單相碰殼故障時,接地電流並不很大,往往不能使保護裝置動作,這將導致線路長期帶故障執行。

②當tt系統中的用電裝置只是由於絕緣不良引起漏電時,因漏電電流往往不大(僅為毫安級),不可能使線路的保護裝置動作,這也導致漏電裝置的外殼長期帶電,增加了人身觸電的危險。

因此,tt系統必須加裝剩餘電流動作保護器,方能成為較完善的保護系統。目前,tt系統廣泛應用於城鎮、農村居民區、工業企業和由公用變壓器供電的民用建築中。

tn系統:

在變壓器或發電機中性點直接接地的380/220v三相四線低壓電網中,將正常執行時不帶電的用電裝置的金屬外殼經公共的保護線與電源的中性點直接電氣連線。即:過去稱三相四線制供電系統中的保護接零。

當電氣裝置發生單相碰殼時,故障電流經裝置的金屬外殼形成相線對保護線的單相短路。這將產生較大的短路電流,令線路上的保護裝置立即動作,將故障部分迅速切除,從而保證人身安全和其他裝置或線路的正常執行。

tn系統的電源中性點直接接地,並有中性線引出。按其保護線形式,tn系統又分為:tn-c系統、tn-s系統和tn-c-s系統等三種。

①tn-c系統(三相四線制),該系統的中性線(n)和保護線(pe)是合一的,該線又稱為保護中性線(pen)線。它的優點是節省了一條導線,但在三相負載不平衡或保護中性線斷開時會使所有用電裝置的金屬外殼都帶上危險電壓。在一般情況下,如保護裝置和導線截面選擇適當,tn-c系統是能夠滿足要求的(見圖1)。

②tn-s系統(三相五線制),該系統的n線和pe線是分開的。它的優點是pe線在正常情況下沒有電流通過,因此不會對接在pe線上的其他裝置產生電磁干擾。此外,由於n線與pe線分開,n線斷開也不會影響pe線的保護作用。

但tn-s系統耗用的導電材料較多,投資較大(見圖2)。

這種系統多用於對安全可靠性要求較高、裝置對電磁抗干擾要求較嚴、或環境條件較差的場所使用。對新建的大型民用建築、住宅小區,特別推薦使用tn-s系統。

③tn-c-s系統(三相四線與三相五線混合系統),系統中有一部分中性線和保護是合一的;而且一部分是分開的。它兼有tn-c系統和tn-s系統的特點,常用於配電系統末端環境較差或有對電磁抗干擾要求較嚴的場所(見圖3)。

在tn-c、tn-s和tn-s-c系統中,為確保pe線或pen線安全可靠,除在電源中性點進行工作接地外,對pe線和pen線還必須進行必要的重複接地。pe線pen線上不允許裝設熔斷器和開關。

在同一供電系統中,不能同時採用tt系統和tn系統保護。

低壓配電系統中的接地型別 :

(1)工作接地:為保證電力裝置達到正常工作要求的接地,稱為工作接地。中性點直接接地的電力系統中,變壓器中性點接地,或發電機中性點接地。

(2)保護接地:為保障人身安全、防止間接觸電,將裝置的外露可導電部分進行接地,稱為保護接地。保護接地的形式有兩種:

一種是裝置的外露可導電部分經各自的接地保護線分別直接接地;另一種是裝置的外露可導電部分經公共的保護線接地。

(3)重複接地:在中性線直接接地系統中,為確保保護安全可靠,除在變壓器或發電機中性點處進行工作接地外,還在保護線其他地方進行必要的接地,稱為重複接地。

(4)保護接中性線:在380/220v低壓系統中,由於中性點是直接接地的,通常又將電氣裝置的外殼與中性線相連,稱為低壓保護接中性線。

接地裝置和接地電阻

(1)接地裝置:

接地裝置可使用自然接地體和人工接地體。在設計時,應首先充分利用自然接地體。

①自然接地:

可充分利用建(構)築物的鋼結構和構造鋼筋、行車的鋼軌等以及敷設於地下且數量不少於2根的電纜的金屬外皮等。

在新建的大、中型建築物中,都利用建築物的構造鋼筋作為自然接地。它們不但耐用、節省投資,而用電氣效能良好。

②人工接地體:

人工接地體有兩種基本型式:垂直接地體和水平接地體。垂直接地體多採用截面為50mm×50mm×5mm,長度為2500mm的角鋼;水平接地體多採用截面為40mm×4mm的扁鋼。

(2)接地電阻:

請參閱《電力裝置接地設計技術規程》有關章節的規定,低壓中性點直接接地系統中,100kva以上變壓器接地電阻值≤4ω。

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