低压配电接地系统分为IT系统、TT系统、TN系统三种形式,今天,我们就来全面介绍一下这三大系统的内容,希望能对大家有所帮助。
一、定义
根据现行的国家标准《低压配电设计规范》(GB50054),低压配电系统有三种接地形式,即IT系统、TT系统、TN系统。
(1)第一个字母表示电源端与地的关系
T-电源变压器中性点直接接地。I-电源变压器中性点不接地,或通过高阻抗接地。
(2)第二个字母表示电气装置的外露可导电部分与地的关系
T-电气装置的外露可导电部分直接接地,此接地点在电气上独立于电源端的接地点。
N-电气装置的外露可导电部分与电源端接地点有直接电气连接。
二、分析
1、IT系统
IT系统就是电源中性点不接地,用电设备外露可导电部分直接接地的系统。IT系统可以有中性线,但在IT系统中N线任何一点发生接地故障,则系统将不再是IT系统。
IT系统特点:
当IT系统发生首次接地故障时,只有非故障相对地的电容电流很小。外露导电部分对地电压不超过50V,因此发生接地故障时,无需立即切断故障电路,以保证电源的连续性;220V负载需配降压变压器,或由系统外电源专供;安装绝缘监察器。使用场所:供电连续性要求较高,如应急电源、医院手术室等。
运用 IT 方式供电系统,使电源中性点不接地,一旦设备漏电,单相对地漏电电流仍然很小,不会破坏电源电压的平衡,因此它比电源中性点接地系统更安全。但是,在供电距离较长的情况下,供电线路对地的分布电容不容忽视。
当负载短路或漏电导致设备外壳带电时,漏电电流通过大地形成一个框架,对保护设备免受一定的动作是危险的。只有供电距离不要太长,才更安全。
2、TT系统
(1)TT系统就是电源中性点直接接地,电气设备外露导电部分也直接接地的系统。通常,电源中性点的接地称为工作接地,而设备外露导电部分的接地称为保护接地。
(2)电力变压器中性点接地,电气设备外壳采用保护接地。金属外壳直接接地,与电源端子接地点无关。
TT系统的主要优点是:
(1)当高压线与低压线连接或配电变压器高低压绕组间发生绝缘击穿时,可以抑制低压电网的过电压。
(2)由于单相接地时接地电流比较大,可使保护装置做出可靠动作,及时切除故障。
(3)对低压电网雷电过电压具有一定的泄漏能力。
(4)无需在各用电设备下方重复敷设接地线,既可节约敷设接地线的成本,又可提高接地线的质量,保证接地电阻小于10Ω,用电安全保护更可靠。
TT系统的主要缺点是:
(1)低压电气外壳接地的保护效果不如IT系统。
(2)低、高压线路雷击时,配变可能发生正、逆变换过电压。
(3)TT系统的接地装置耗钢量大,回收困难,费时费力。
TT系统的应用:
TT系统设备在正常运行时外壳不带电,故障时外壳高电位不会沿PE线(保护线)传递至全系统。因此,TT系统适用于电压敏感型数据处理设备和精密电子设备的供电,在存在爆炸与火灾隐患等危险性场所应用有优势。
TT系统可以大大降低漏电设备的故障电压,但一般不能降低到安全范围。因此,TT系统必须配备漏电保护装置或过流保护装置。
TT系统主要应用于低压用户,即不配备配电变压器,从外部引入低压电源的小型用户。
3、TN系统
TN系统是指电源中性点直接接地,设备外露导电部分直接与电源中性点电连接的系统。TN系统中,所有电气设备的外露导电部分连接到保护线上,并连接到电源接地点,通常是配电系统的中性点。
TN系统特点:
TN系统通常是中性点接地的三相电网系统。其特点是电气设备的外露导电部分直接与系统接地点连接。当外壳短路时,短路电流由金属导体形成闭合电路。形成金属单相短路,产生足够的短路电流,使保护装置能可靠动作,排除故障。
如果工作零线N重复接地,在对外壳短路时,一部分电流可能分流到重复接地点,使保护装置不能可靠动作或拒动,扩大故障范围。
在TN系统中,由于N线和PE线(保护线)分开敷设,相互绝缘,PE线不接N线,而是接在电气设备的外壳上。因此,我们最关心的是PE线的电位,而不是N线的电位,所以重复接地不是N线的重复接地。
如果将PE线和N线共同接地,由于PE线与N线在重复接地处相接,重复接地点与配电变压器工作接地点之间的接线已无PE线和N线的区别,原由N线承担的中性线电流变为由N线和PE线共同承担,并有部分电流通过重复接地点分流。