理论教育 三相交流供电接地系统的三种类型

三相交流供电接地系统的三种类型

时间:2023-06-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:(一)口诀三相低压,供电系统,接地保护,三种类型。其三相电源变压器二次绕组的中性点通过接地线接地,并引出中性线形成三相四线制供电系统到用户。由于上述原因,造成这种接地保护系统将被逐渐淘汰。

三相交流供电接地系统的三种类型

(一)口诀

三相低压,供电系统,接地保护,三种类型。

IT、TT,还有TN,两个字母,前后不同。

第一字母,电源零点,T为接地,I为悬空。

第二字母,导电外壳,T为接地,N为接零。

TN系统,又分三种,TN-C,外壳接零;

TN-S,零、地分开,三相五线,比较盛行;

TN-C-S,用户接地,来四变五,两者混用。

(二)说明

1.三相低压交流供电系统分类

三相低压交流供电系统,按线路中的导线数,分“三相三线制”、“三相四线制”和在“三相四线制”的基础上再加一条接地保护线的“三相五线制”共3大类型。

供电系统和用电设备的接地保护,是在设备发生漏电故障时,最大限度地保证使用人员的安全、减小设备损坏的最重要措施。为此,应在设计、施工和日常维护等方面,都要严格遵循相关规程和制度。

2.三相交流供电接地系统的三大类型的字母代号

三相交流供电接地系统有三大类型,分别用两个字母符号IT、TT和TN来表示;其中TN系统又可分为三种,分别另加一个或两个字母来表示,即TN-C、TN-S和TN-C-S。对上述口诀中部分内容说明如下:

(1)三相低压供电系统是说,0.4kV三相低压供电系统,配电变压器的二次三相接成星形联结,具有中性点

(2)第一字母电源零点,T为接地,I为悬空是说,第一个字母表示电源中性点(变压器二次三相绕组星形联结后形成的中性点N,N是“中性”的英文“Neutral”的首字母)是否接地的问题,“I”为不接地(或通过高阻抗接地);“T”则为接地并引出一条中性线(零线,也用字母符号N表示)供用电设备使用。

(3)第二字母导电外壳,T为接地,N为接零是说,第二个字母表示用电设备的可导电外壳通过什么方式接地的问题,“T”为通过专用接地装置接地(代号为PE,其中字母“P”代表“保护”,是“保护”的英文“Protective”的首字母;字母“E”代表“接地”,是“接地”的英文“Earthing”的首字母);“N”为通过电源端提供的接地中性线接地(代号为PEN)。

以上内容可参见表7-15。

(4)TN系统又分三种是说,TN接地系统又分成TN-C、TN-S和TN-C-S三种。其中TN-C已经很少使用,TN-S则被大量采用,TN-C-S系统是上述两种系统的混合型,一般是在改造TN-C系统时才出现的。

表7-15 接地系统所用符号的含义

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3.IT接地系统

IT接地保护系统的电路原理如图7-30所示。

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图7-30 IT接地保护系统电路原理图

这种供电线路为三相三线制,用于中、高压(10kV和35kV)供电和低压供电的特殊用电设备。所谓特殊,是指那些一旦因事故停电就可能造成严重影响或损失的设备,如矿井中的通风机、大型医院的手术照明和相关设备、冶炼设备等。

其特殊功能,是当用电设备发生对地短路事故时,由于供电电源变压器的零点没有接地或经过大阻抗接地,所以事故接地与电源系统没有电的回路或回路阻抗很大,因此对地短路电流很小,对设备的运行影响也就较小,不会造成控制开关跳闸停电。这就给在继续运行的过程中设法排除故障或“坚持”到完成任务后再断电停机修理留出了时间。(www.daowen.com)

4.TT接地系统

该系统中配电变压器的低压端(二次绕组)接成星形联结,其中性点(零点)引出并通过接地线与接地体相接,同时给出中性线并随着三条相线到用电设备,即三条相线加一条中性线的三相四线制供电线路。用电设备的外壳接地线是单独设置的,与线路给出的中性线(零线)不连接,并要保持绝缘。电路如图7-31所示。

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图7-31 TT接地保护系统电路原理图

它主要用于单相电源用电设备,如照明灯、家用电器、单相电动机等。

代号“TT”中的第一个字母“T”代表这种三相电源星形联结中性点接地。和前面“IT”系统相同,用电设备的导电金属外壳单设接地,符号为“PE”。

此类接地装置耗用钢材多并难以回收、建设时比较费工时。

5.TN-C接地系统

这种接地系统是以前供电较常用的一种。其三相电源变压器二次绕组的中性点通过接地线接地,并引出中性线形成三相四线制供电系统到用户。用电设备的可导电金属外壳与从电源变压器端引出的中性线(零线)相接,形成保护接地。电路原理如图7-32所示。

这种接地保护用符号“PEN”来表示,其中“E”为接地,“N”为接零。

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图7-32 TN-C接地保护系统电路原理图

这种接地保护系统中,对使用单相电源的用电器,若使用插销与插座连接的方式供电,有可能因不能准确地将用电器电源插销的相线端与电源插座的相线端连接,而是插销的零线端与电源插座的相线端连接,造成用电器导电外壳带电,极易造成触电事故。引起这种事故的原因,还有供电线路的相线与零线位置不规范(如违反插座“左零右火”的接线原则等)等,特别是临时线路,更容易出现此类事故。

另外,这种系统形成的供电电路,不适宜使用剩余电流断路器(俗称漏电开关)。

由于上述原因,造成这种接地保护系统将被逐渐淘汰。对于原有的系统,则通过增设专用接地线来进行改造,即形成了下面将要介绍的TN-S-C系统。

6.TN-S接地系统

此类接地系统是目前最完善的供电系统,电源变压器的二次星形联结中性点和专用接地保护用线同时在变压器初与接地体相连,然后相互绝缘通往用户,形成三相五线制的供电系统。用电设备的可导电金属外壳与电路中的专用接地保护用线相接,形成保护接地,接地保护用符号“PE”来表示,其中“E”为专用接地。电路原理如图7-33所示。

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图7-33 TN-S接地保护系统电路图

这种供电电路,最适宜使用剩余电流断路器,所以也是最安全的保护系统。

7.TN-C-S接地系统

TN-C-S接地系统是在TN-C系统的基础上进行改造所得到的较常用的一种供电系统,其电源输出为TN-C系统的三相四线制,但其中性线只供用电设备作中性点的工作接零。电路原理如图7-34所示。

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图7-34 TN-C-S接地保护系统电路图

这种供电系统需要用户在当地自己设置专用接地保护线,该接地线与电源提供的接地中性线在进入用户的配电箱之前相连,所以称为“重复接地”,然后相互绝缘通往用户的用电设备,变成三相五线制的供电系统。用电设备的可导电金属外壳与这条专用接地保护线相接。重复接地后的线路即形成了TN-S系统,因此也就适宜使用剩余电流断路器,成为最安全的保护系统。

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