漏电保护装置在不同接地系统中的应用-

1、漏电保护装置在不同接地系统中的应用在建筑物供配电设计中,接地系统设计占有重要的地位,因为它关系到供电系统的可靠性,安全性。不管哪类建筑物,在供电设计中总包含有接地系统设计。而且,随着建筑物的要求不同,各类设备的功能不同,接地系统也相应不同。尤其进入90年代后,大量的智能化楼宇的出现对接地系统设计提出了许多新的内容。在常用的几种接地方式中,哪一种能够适合智能化楼宇呢?我们不妨分析一下下面几种接地系统。电气配电网接地TN、TT、IT系统接地型式文字代号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

2、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。1.TN系统在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。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

3、形式有以下三种:1-1.TN-C系统TN-C系统被称之为三相四线系统,该系统中性线N与保护接地PE合二为一,通称PEN线。这种接地系统虽对接地故障灵敏度高,线路经济简单,但它只适合用于三相负荷较平衡的场所。智能化大楼内,单相负荷所占比重较大,难以实现三相负荷平衡,PEN线的不平衡电流加上线路中存在着的由于荧光灯、晶闸管(可控硅等设备引起的高次谐波电流,在非故障情况下,会在中性线N上叠加,使中性线N电压波动,且电流时大时小极不稳定,造成中性点接地电位不稳定漂移。不但会使设备外壳(与PEN线连接带电,对人身造成不安全,而且也无法取到一个合适的电位基准点,精密电子设备无法准确可靠运行。因此TN-C接

4、地系统不能作为智能化建筑的接地系统。补充:TNC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;(2TNC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

5、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;(3TNC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

6、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-C系统适用于:1、三相负荷比较平衡、电路中三次谐波电流不大并有专业人员维护管理的一般性工业厂房和场所。2、不适用于对低压敏感的电子设备和爆炸危险环境。1-2.TN-S系统TN-S是一个三相四线加PE线的接地系统。通常建筑物内设有独立变配电所时进线采用该系统。TN-S系统的特点是,中性线N与保护接地线PE除在变压器中性点共同接地外,两线不再有任何的电气连接。中性线N是带电的,而PE线不带电。该接地系统完全具备安全和可靠的基准电位。只要象TN-C-S接地系统,采取同样的技术措施,TN-S系统可以用作智能建筑物的接地系统。

7、如果计算机等电子设备没有特殊的要求时,一般都采用这种接地系统。补充:TNS系统为三相五线制中性点直接接地,整个系统的中性线和保护线是分开的系统,此系统安全可靠性高,目前正在逐步推广采用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。由于每种接地系统的特点不同,故漏电保护装置在不同接地系统中有着不同的应用。在TN-C 系统中不能使用漏电保护装置。 TN-S系统适用于:1、单相负荷比较集中的场所。2、设有精密电子和数据处理设备的场所。3、对防火防爆有要求的场所。4、三次谐波电流设备较多的场所。1-3.TN-C-S系统TN-

8、C-S系统由两个接地系统组成,第一部分是TN-C系统,第二部分是TN-S系统,分界面在N线与PE线的连接点。该系统一般用在建筑物的供电由区域变电所引来的场所,进户之前采用TN-C系统,进户处做重复接地,进户后变成TN-S系统。TN-C系统前面已做分析。TN-S系统的特点是:中性线N与保护接地线PE在进户时共同接地后,不能再有任何电气连接。该系统中,中性线N常会带电,保护接地线PE没有电的来源。PE线连接的设备外壳及金属构件在系统正常运行时,始终不会带电.因此TN-S接地系统明显提高了人及物的安全性.同时只要我们采取接地引线,各自都从接地体一点引出,及选择正确的接地电阻值使电子设备共同获得一个等

9、电位基准点等措施,那么TN-C-S系统可以作为智能型建筑物的一种接地系统。补充:TNCS系统为三相四线制中性线直接接地,整个系统中有一部分中性线与保护线是合一的的系统。此系统目前在高压用户的低压电网中广泛采用。它由两个接地系统组成,第一部分是TNC系统,第二部分是TNS系统,其分界面在N线与PE线的连接点。(1当电气设备发生单相碰壳,同TNS系统;(2当N线断开,故障同TNS系统;(3TNCS系统中PEN应重复接地,而N线不宜重复接地。PE线连接的设备外壳在正常运行时始终不会带电,所以TNCS系统提高了操作人员及设备的安全性。施工现场一般当变台距现场较远或没有施工专用变压器时采取TNCS系统。

10、TN-C-S系统是一个广泛采用的配电系统,适合于工业和民用建筑中,电源线路采用TN-C系统,进入建筑后PEN线重复接地分成PE线和N线。这种线路系统简单,又能保证一定的安全水平。2.TT系统通常称TT系统为三相四线接地系统。该系统常用于建筑物供电来自公共电网的地方。TT系统的特点是中性线N与保护接地线PE无一点电气连接,即中性点接地与PE线接地是分开的。该系统在正常运行时,不管三相负荷平衡不平衡,在中性线N带电情况下,PE线不会带电。只有单相接地故障时,由于保护接地灵敏度低,故障不能及时切断,设备外壳才可能带电。正常运行时的TT系统类似于TN-S系统,也能获得人与物的安全性和取得合格的基准接地

11、电位。随着大容量的漏电保护器的出现,该系统也会越来越作为智能型建筑物的接地系统。从目前的情况来看,由于公共电网的电源质量不高,难以满足智能化设备的要求,所以TT系统很少被智能化大楼采用。补充: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。 TT系统适用于:1、由供电部门以低压配电系统供电的和远离变电所的建筑物。2、对电压干扰要求高的精密电子和数据处理设备。3、对防火防爆有要求的场所。3.IT 系统 IT系统是三相三线式接地系统，该系统变压器中性点不接地或经阻抗

12、接地，无中性线N， 只有线电压（380V） ，无相压压（220V） ，保护接地线PE各自独立接地。该系统的优点是当一相 接地时，不会使外壳带有较大的故障电流，系统可以照常运行。缺点是不能配出中性线N。因 此它是不适用于拥有大量单相设备的智能化大楼的。 在智能化楼宇内，要求保护接地的设备非常多，有强电设备，弱电设备，以及一些正常情 况下不带电的导电设备与构件，均必须采用有效的保护接地。如果采用TNC系统，将TNC 系统中的N线同时用做接地线； 或者在TNS系统中将N线与PE线接在一起， 再连接到底板上去； 再或不设置电子设备的直流接地引线， 而将直流接地直接接到PE线上； 有的干脆把N线、 PE

13、线、 直流接地线混接在一起。 以上这些做法都是不符合接地要求的， 且是错误的。 前面已经分析过， 在智能化大楼内，单相用电设备较多，单相负荷比重较大，三相负荷通常是不平衡的，因此在 中性线N中带有随机电流。 另外， 由于大量采用荧光灯照明， 其所产生的三次谐波叠加在N线上， 加大了N线上的电流量，如果将N线接到设备外壳上，会造成电击或火灾事故；如果在TNS系 统中将N线与PE线连在一起再接到设备外壳上，那么危险更大，凡是接到PE线上的设备，外壳 均带电；会扩大电击事故的范围；如果将N线、PE线、直流接地线均接在一起除会发生上述的 危险外，电子设备将会受到干扰而无法工作。因此智能建筑应设置电子设

14、备的直流接地，交流 工作接地，安全保护接地，及普通建筑也应具备的防雷保护接地。此外，由于智能建筑内多设 有具有防静电要求的程控交换机房，计算机房，消防及火灾报警监控室，以及大量易受电磁波 干扰的精密电子仪器设备，所以在智能化楼宇的设计和施工中，还应考虑防静电接地和屏蔽接 地的要求。 补充： IT系统为三相三线中性点不接地，或经足够大的阻抗（约1000）接地，电气设备的外露导电 部分接地的系统。一般用于不准停电的场所，以及适用于环境不良、易发生单相接地或火灾爆 炸的场所，如煤矿、化工厂、纺织厂，也可用于农村地区，近几年逐步应用于重要建筑内的应 急电源、医院手术室等重要场所的动力和照明系统。 工程

15、设计中大多数的TT、 TN系统中的变压器中性点是直接接地的， 但也有一些工程在低配 柜内直接接地，这两种接地都是正确的。这里需要指出的是：电力配电系统中的直接接地点必 须按照设计的要求做，设计在变压器中性点接地时，就必须在变压器的中性点处接地；设计规 定变压器中性点不接地，而在低配柜内接地时，就必须在低配柜内直接接地。 把电力系统的一点接地理解为必须在变压器中性点处接地是错误的。 IEC在论述TN-S系统时，规定整个系统的N线与PE线是分开的。对“整个系统”应理解为配电 系统的负载部分，即由低配柜配出的导线中，N和PE线不准再连接，而对电源部分，N和PE线 可以一点连接，也可多点连接。 TN-S系统中PE线必须随L、N线一起敷设虽然任何标准未作过此规定，但当PE线单独敷设 时有人就会不理解，PE线可随L、N线一起敷设，也可单独敷设，甚至L、N在地上敷设，PE线 在地下敷设，随后到设备处汇合也没可以的。区别此系统是否属TN-S不是依据PE线是否随L、 N线一起敷设，而是依据PE和N是否在电源端作了直接连接。 低压电网保护接地系统选用原则： (1