摘 要:接地方式在最新的電氣裝置標(biāo)準(zhǔn)中正式統(tǒng)一劃分為TN、TT、IT三種接地系統(tǒng)。對于這三種接地系統(tǒng)的設(shè)計和施工,很多設(shè)計和施工人員存在概念不清難以理解和選用的情況,本文擬就對這三種接地系統(tǒng)作一簡單介紹,希望對工業(yè)廠房施工人員有所幫助。
關(guān)鍵詞:TT TN IT 接地
中圖分類號:TM7文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1672-3791(2012)09(a)-0128-01
近年來,各地企業(yè)、辦公樓等用電單位的用電事故已明顯減少,但部分地區(qū)仍存在一定的用電安全隱患,有鑒于此,針對這些地區(qū)用電安全狀況進(jìn)行一下探討。
1 TN-C系統(tǒng)
TN-C系統(tǒng)被稱之為三相四線系統(tǒng),系統(tǒng)中性線N與保護線PE合二為一,稱PEN線。這種接地系統(tǒng)雖對接地故障靈敏度高,線路經(jīng)濟簡單,但它只適合用于三相負(fù)荷較平衡的場所。如果用于辦公大樓之類的場所,單相負(fù)荷所占比重較大,難以實現(xiàn)三相負(fù)荷平衡,PEN線的不平衡電流加上線路中存在著的由于各種設(shè)備引起的高次諧波電流,在非故障情況下,會在中性線N上疊加,使中性線N電壓波動,且電流時大時小極不穩(wěn)定,造成中性點接地電位不穩(wěn)定漂移。不但會使設(shè)備外殼(與PEN線連接)帶電,對人身造成不安全,而且也無法取到一個合適的電位基準(zhǔn)點,精密電子設(shè)備無法準(zhǔn)確可靠運行。因此TN-C接地系統(tǒng)不能作為智能化建筑的接地系統(tǒng),但可用于三相負(fù)荷較為平衡的場所。
2 TN-S系統(tǒng)
TN-S是一個三相四線加PE線的接地系統(tǒng)。通常建筑物內(nèi)設(shè)有獨立變配電所時進(jìn)線采用該系統(tǒng)。TN-S系統(tǒng)的特點是,中性線N與保護接地線PE除在變壓器中性點共同接地外,兩線不再有任何的電氣連接。中性線N是帶電的,而PE線不帶電。專用保護線PE不許斷線,也不許進(jìn)入漏電開關(guān)。干線上使用漏電保護器,工作零線不得有重復(fù)接地,而PE線有重復(fù)接地,但是不經(jīng)過漏電保護器,所以TN-S系統(tǒng)供電干線上也可以安裝漏電保護器。該接地系統(tǒng)完全具備安全和可靠的基準(zhǔn)電位。此系統(tǒng)被大量用于辦公大樓。
3 TN-C-S系統(tǒng)
TN-C-S系統(tǒng)由兩個接地系統(tǒng)組成,第一部分是TN-C系統(tǒng);第二部分是TN-S系統(tǒng),分界面在N線與PE線的連接點。該系統(tǒng)進(jìn)戶之前采用TN-C系統(tǒng),進(jìn)戶處重復(fù)接地,進(jìn)戶后變成TN-S系統(tǒng)。TN-C系統(tǒng)前面已做分析。TN-S系統(tǒng)的特點是:中性線N與保護接地線PE在進(jìn)戶時共同接地后,不能再有任何電氣連接。該系統(tǒng)中,中性線N常會帶電,保護接地線PE沒有電的來源。PE線連接的設(shè)備外殼及金屬構(gòu)件在系統(tǒng)正常運行時,始終不會帶電。因此TN-S接地系統(tǒng)明顯提高了人及物的安全性,該系統(tǒng)被大量應(yīng)用于工礦企業(yè)廠房。
同時只要我們采取接地引線,各自都從接地體一點引出,及選擇正確的接地電阻值使電子設(shè)備共同獲得一個等電位基準(zhǔn)點等措施,那么TN-C-S系統(tǒng)就可以作為智能型建筑物的一種接地系統(tǒng)。
4 TT系統(tǒng)
通常稱TT系統(tǒng)為三相四線接地系統(tǒng)。該系統(tǒng)常用于建筑物供電來自公共電網(wǎng)的地方。第一個符號T表示電力系統(tǒng)中性點直接接地;第二個符號T表示負(fù)載設(shè)備外露不與帶電體相接的金屬導(dǎo)電部分與大地直接聯(lián)接。其有一定的缺陷。
?。?)當(dāng)電氣設(shè)備的金屬外殼帶電(相線意外接觸外殼或絕緣損壞而漏電)時,由于有接地保護,可以大大減少觸電的危險性。但是,低壓斷路器不一定能跳閘,造成漏電設(shè)備的外殼對地電壓高于安全電壓,構(gòu)成危險電壓。(2)當(dāng)漏電電流比較小時,即使有熔斷器也不一定能熔斷,所以還需要漏電保護器作保護,因此TT系統(tǒng)難以推廣。(3)TT系統(tǒng)接地裝置耗用鋼材多,而且難以回收、費工時、費料。
現(xiàn)在有的建筑單位是采用TT系統(tǒng),施工單位借用其電源作臨時用電時,應(yīng)用一條專用保護線,以減少需接地裝置鋼材用量。
為消除T系統(tǒng)的缺陷,提高用電安全保障可靠性,可采取如下措施:用大于工作零線直徑的黃綠雙色線,并聯(lián)總配電箱、分配電箱、主要機械設(shè)備下埋設(shè)的若干組接地電阻的保護接地線為保護地線,用黃綠雙色線連接電氣設(shè)備金屬外殼。它有下列優(yōu)點。
(1)單相接地的故障點對地電壓較低,故障電流較大,使漏電保護器迅速動作切斷電源,有利于防止觸電事故發(fā)生。(2)PT線與中性線分開,線路敷設(shè)一目了然,杜絕接錯線的事故隱患;多個施工單位同時施工的工地可以分片區(qū)設(shè)置,有利于安全用電管理和節(jié)約導(dǎo)線用量。(3)不用每臺電氣設(shè)備下埋設(shè)重復(fù)接地線,可以節(jié)約埋設(shè)接地線費用開支,也有利于提高接地線質(zhì)量并保證接地電阻≤10Ω,用電安全保護更可靠。
TT系統(tǒng)在國外被廣泛應(yīng)用,在國內(nèi)僅限于局部對接地要求高的電子設(shè)備場合,目前在施工現(xiàn)場一般不采用此系統(tǒng)。但如果是公用變壓器,而有其它使用者使用的是TT系統(tǒng),則施工現(xiàn)場也應(yīng)采用此系統(tǒng)。
5 IT系統(tǒng)
IT系統(tǒng)是三相三線式接地系統(tǒng),該系統(tǒng)變壓器中性點不接地或經(jīng)阻抗接地,無中性線N,只有線電壓(380V),無相電壓(220V),保護接地線PE各自獨立接地。
IT系統(tǒng)的優(yōu)點有以下幾方面。
?。?)單線觸電電流小,易于脫離,因而不易造成人身觸電重傷、死亡事故。(2)保護接地的保護效果很好,能切實起到接地保護作用。(3)能抑制低壓線路或高壓線路落雷在配變上形成的正變換或逆變換電壓。(4)對于高壓兩線一地運行電網(wǎng),能避免(低壓中性點不接地時)或抑制(低壓中性點通過阻抗接地時)配變高壓側(cè)及臺架絕緣擊穿通過接地線入地而形成的反擊(對低壓電網(wǎng))過電壓。
IT系統(tǒng)的缺點主要有以下幾方面。
?。?)某相線接地后,其它相線對地電壓升高3倍,中性線的對地電壓升高到220V,此時將增加觸電的可能性和危害程度。(2)低壓電網(wǎng)雷擊時,因電流難以泄漏而出現(xiàn)雷擊過電壓,造成低壓電網(wǎng)的絕緣擊穿。(3)高壓線與低壓線搭連或配變高低壓繞組間絕緣擊穿,會使低壓電網(wǎng)出現(xiàn)危險的過電壓造成絕緣擊穿或傷亡事故。
從此可看出,IT系統(tǒng)主要用在無中性線輸出的動力用電處或中性線輸出很短的混合用電場所,在很多工業(yè)廠房處并不適合。
綜上所述,各種工業(yè)廠房,應(yīng)該根據(jù)其用電環(huán)境、地理位置等因素合理組合選擇電氣接地、金屬結(jié)構(gòu)接地方式以及防雷,消除用電安全隱患。當(dāng)然,無論采取何種接地形式都絕不是萬無一失絕對安全的,因此,更應(yīng)該嚴(yán)格按照規(guī)范要求進(jìn)行系統(tǒng)的設(shè)置和漏電保護器的使用,嚴(yán)格履行用電設(shè)計、驗收制度,規(guī)范治理,嚴(yán)禁私拉私改線路才能杜絕事故的發(fā)生。
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