低压供配电方式

在低压供配电系统中,三相交流电多采用星形接法、三相四线制供电,三相分别称为U相、V相、W相,三相四线制是把发电机三个线圈的末端连接在一起,形成一个公共端点(称中性点),用符号“N”表示。从中性点引出的输电线称为中性线。中性线通常与大地相接,并把接地的中性点称为零点,把接地的中性线称为零线。

三相四线电源

从三个线圈始端(U1、V1、W1)引出的输电线叫作端线或相线,俗称火线。端线与端线之间的电压叫作线电压,如Uuv=Uvw=Uwu。端线与中性线之间的电压叫作相电压、如 Uu=Uv=Uw。我国低压供配电系统的三相四线制的线电压为 380 V,相电压为220 V。中性点和设备端接地的形式的组合构成了低压供配电系统方式。我国将低压供配电系统按接地形式分为 TT、TN 和 IT 三种,其中 TN又分为 TN-C、TN-S和TN-C-S。
一、接地形式文字代号的意义
TN、TT、IT三种形式均使用两个字母表示三相电力系统和电气装置的外露可导电部分(即设备的外壳、底座等)的对地关系。
1、第一个字母表示电力系统的对地关系。
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,即绝缘),或通过阻抗(电阻器、电抗器)及等值线路接地。
2、第二个字母表示电气装置外露可导电部分的对地关系。
T表示设备外壳接地,它与系统中的其他任何接地点无直接关系,N 表示负载采用接零保护。
因此,380 V 低压配电网按接地方式可分为五类:TT、TN-C、TN-S、TN-C-S、IT。在同一供电系统中采用了保护接地,就不能同时采用保护接零,即同一电网中只能采用同一种接地系统。
二、各种接地形式的适用条件
1、IT系统。电源中性点不接地或通过阻抗(电阻器、电抗器)接地,电气装置外露可导电部分单独直接接地,或通过保护导体接到电力系统的接地极上。
在电源中性点不接地的配电网中,如果将用电设备的外壳与大地连接起来,可以有效减小故障时的触电危险性。
IT系统适用范围有:a、只适用于小范围供电系统。范围越小,分布电容越小,对地绝缘阻抗越大。且小范围供电,用电设备少,出现两台设各同时碰壳(不同相)的可能性小。
b、适用于供电可靠性要求高的场所。一般用于不允许停电的场所,或者是要求严格持续供电的地方,例如电力炼钢厂、大医院的手术室、地下矿井等。
C、适用于用电环境很差的场所。如地下矿井内供电条件比较差,电缆易受潮。采用IT系统时,即使设备漏电,对地漏电流较小,不会破坏电源电压的平衡。比电源中性点接地的系统更安全。

2、TT系统。TT方式中电源中性点直接接地,电气装置的外露可导电部分接到在电气上与电源接地点无关的独立接地极上。
当电气设备的金属外壳带电时,由于有接地保护,可以大大减小触电的危险性。但低压断路器(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。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为保护。因此,当采用其他防止间接接触电击的措施确有困难,且土壤电阻率较低时,才可考虑采用 TT系统。

TT系统

3、TN系统。电力系统通常把设备金属外壳与保护零线连接的方式称为保护接零。TN系统就是电源中性点直接接地,电气设备外壳与中性点相连的保护接零系统。
TN系统中一旦设备出现外壳带电,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。此类系统又可分为 TN-S、TN-C、TN-C-S 三种方式。
a、TN-S系统。保护零线(地线)PE 和工作零线N在整个系统中是分开的,它是把工作零线N和保护零线 PE严格分开的供电系统。
b、TN-C系统。保护零线 PE和工作零线 N 在整个系统中是共用的。当某相带电部分碰到设备外壳(即外露导电部分)时,通过设备外壳形成相对零线的单相短路,短路电流能促使线路上的短路保护元件迅速断开电源,从而消除电击危险。

c、TN-C-S 系统。零线和保护零线部分共用,部分分开。在建筑施工临时供电中,如果前部分是TN-C 方式供电,而施工规范规定施工现场必须采用 TN-S 方式供电,则可以在系统后部分现场总配电箱分出N线,这种系统称为 TN-C-S供电系统。TN-C-S 系统是在 TN-C系统上临时变通的方法。在三相负载不平衡、建筑施工工地有专用的电力变压器时,必须采用 TN-S 方式供电系统。

TN-C-S系统

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