住宅供電系統保護接地# # #無(wú)標題文件
我發(fā)表過(guò)關(guān)于住宅電源保護接地的文章,比如《什么是TT、IN、IT系統?》。但是,隨著(zhù)強制性標準《住宅設計規范》 GB50096—1999于1999年6月1日的實(shí)施,原先符合規范要求的TN—C系統已不再適用于住宅低壓配電系統?,F在住宅用電的設計安裝有了明確的依據.關(guān)鍵詞:住宅供電系統保護接地無(wú)題文件。我發(fā)表過(guò)住宅電源保護接地的文章,如《什么是TT、IN、IT系統?》。但是,隨著(zhù)強制性標準《住宅設計規范》 GB50096—1999于1999年6月1日的實(shí)施,原先符合規范要求的TN—C系統已不再適用于住宅低壓配電系統?,F在住宅用電的設計安裝有了明確的依據。新規范“以人為本”,在保證“適用、安全、衛生、美觀(guān)”的前提下,對住宅安全提出了相當嚴格的要求。新規范明確規定,住宅建筑應采用IT、TN-C-S或TN-S等低壓配電系統的接地形式,并實(shí)行總等電位連接。下面介紹TN-C系統不適用的原因,以及新規范中三種低壓配電系統的接地形式和故障預防。1.TN-c系統中電氣設備的接地不宜采用,一般分為保護接地和功能接地。保護接地分為接地和接地兩種形式。所謂“接地”,是指電氣設備外露導電部分與地面之間的直接電氣連接。而接零是指裸露的導電部分通過(guò)保護線(xiàn)(PE)或PEN線(xiàn)(在交流系統中,接地點(diǎn)為中性點(diǎn))與供電系統的接地點(diǎn)直接電連接。TN-C系統稱(chēng)為三相四線(xiàn)制,整個(gè)系統的零線(xiàn)(N)和保護線(xiàn)(IV)合二為一,稱(chēng)為四N線(xiàn)(圖1)。因為T(mén)N-C系統采用保護接零,即電氣設備外露導電部分與PEN有良好的接線(xiàn)。電氣設備發(fā)生接地故障時(shí),由于四個(gè)N線(xiàn)阻抗小,大的短路電流使保護裝置動(dòng)作迅速,響應靈敏度高。但TN-C系統需要依靠凹N線(xiàn)的不平衡電流來(lái)維持三相電壓的平衡,所以TN-C系統一般適用于三相負載相對平衡的情況。目前住宅用戶(hù)多為單相用戶(hù),三相負荷難以平衡。大而不穩定的不平衡電流會(huì )流經(jīng)四條N線(xiàn),大量家用電器(如熒光燈)產(chǎn)生的高次諧波也會(huì )疊加在零線(xiàn)N上,抵消零線(xiàn)接地電位。PEN線(xiàn)一旦發(fā)生故障或PEN線(xiàn)接觸電阻增大,中性點(diǎn)電位就會(huì )發(fā)生嚴重偏移,使家用電器裸露的導電金屬外殼帶電,造成觸電事故。而且,接地故障較容易引起電氣火災。因此,新規范明確規定,TN-C系統不再用于住宅供電。二、規范1采用的供電系統。TT系統也是三相四線(xiàn)制,有一點(diǎn)直接接地,沒(méi)有PE線(xiàn)。電氣設備裸露的導電部分保護(PE)線(xiàn)連接到與電力系統接地點(diǎn)沒(méi)有直接關(guān)系的接地電極(圖2)。TT系統的特點(diǎn)是中性點(diǎn)n和保護接地線(xiàn)PE之間沒(méi)有電氣連接,即n和PE線(xiàn)是分開(kāi)的,適用于公共電網(wǎng)供電的住宅建筑。一般每棟住宅樓都有自己的接地極和PE線(xiàn)。因此,無(wú)論是三相負載平衡與否,中性線(xiàn)是否帶電,pe線(xiàn)都不會(huì )帶電,電氣設備外露導電部分也不會(huì )帶電,保證了使用安全。當電氣設備發(fā)生單相接地故障時(shí),TT系統單相短路保護的靈敏度低于Iw系統(TT系統以地為故障電流通路,與電源和PE線(xiàn)的接地電阻有關(guān),故障電流小),所以熔斷器和 #p#分頁(yè)標題#e#
由于中性線(xiàn)N和TN-S系統的保護接地線(xiàn)pe在干式變壓器的中性點(diǎn)一起接地,并且兩條線(xiàn)與變電站的低壓母線(xiàn)分開(kāi),像TT系統一樣,無(wú)論中性線(xiàn)N是否帶電,PE線(xiàn)都不帶電,與跳線(xiàn)相連的設備外殼也不帶電。而且在TN-S系統中,當發(fā)生電氣故障時(shí),通過(guò)四根導線(xiàn)的接地電流很大,所有的熔斷器和斷路器都可以動(dòng)作切斷電源(高靈敏度)。因此,TN-S接地系統明顯提高了使用安全性。在用戶(hù)配電箱內,PE線(xiàn)與接地線(xiàn)的主接地端子板相連。3.TN0-C-S系統系統的一點(diǎn)直接接地,電氣設備裸露的導電部分通過(guò)保護線(xiàn)與接地點(diǎn)相連。系統前一部分的中性線(xiàn)N與保護線(xiàn)PE為一體,第二部分為T(mén)N-S系統,即N和PE線(xiàn)分開(kāi)(圖4)。采用TN-C-S系統時(shí),當保護線(xiàn)和中性線(xiàn)分開(kāi)時(shí)(一般在住宅門(mén)口),不能再合并(中性線(xiàn)N的絕緣水平應與相線(xiàn)相同)。因此,在住宅中采用總氮-C-S系統實(shí)際上就變成了總氮-硫系統。也就是說(shuō),PNE線(xiàn)進(jìn)入用戶(hù)配電箱后,N端子板和PE端子板分別設置在配電箱內,N、PE線(xiàn)進(jìn)入住宅后相互分離,沒(méi)有電氣連接。第三,接地故障的預防接地故障不同于一般的電氣短路故障。它是帶電導體和地面之間通過(guò)金屬材料發(fā)生的短路故障。因為接地故障是隱蔽的,所以往往是很多火災的起因,而且往往伴隨著(zhù)觸電和人身傷害。因此,為了居民的安全,有必要加強接地故障的預防。1.接地系統不能隨意改變。如果較初使用TN-c-s系統(100千伏安以上的干式變壓器,中性點(diǎn)接地電阻為4歐姆,pe四線(xiàn)接地電阻為10歐姆),則改為T(mén)T系統。當電氣設備金屬外殼發(fā)生單相接地短路時(shí),PE線(xiàn)不按TT系統接地電阻要求接地,必然會(huì )給設備金屬外殼帶來(lái)較高的電壓(理論計算達到157伏),造成間接觸電事故。2.禁止用N線(xiàn)接PE線(xiàn)。如果PE線(xiàn)接N線(xiàn),就變成TN-C系統,其不良后果已經(jīng)討論過(guò)了。3.每棟房屋的總供電量
線(xiàn)斷路器,應具有漏電保。護功能除空調電源外,其他電源插座電路應設置漏電保護裝置。通過(guò)兩級保護分別起到防電氣火災和防電擊的作用。住宅內家用電器通常由插座供電,電源插座上應安裝額定動(dòng)作電流不大于30mA的快速漏電保護器,以防止電擊造成的人身傷害事故。而當發(fā)生電弧性接地故障時(shí),由于電弧有很大的阻抗,限制了接地故障電流,使斷路器、熔斷器不能及時(shí)切斷電源,造成火災。所以要在住宅的電源進(jìn)線(xiàn)處安裝額定動(dòng)作電流為300mA的漏電保護器,并帶有O.15s的延時(shí),可以避免電氣火災的發(fā)生(低于500mA的電弧能量尚不足以引燃起火)。4.作總等電位和局部等電位連接總等電位連接是將進(jìn)線(xiàn)配電箱及PE總母線(xiàn)排、接地極引來(lái)的接地干線(xiàn)、建筑物的公共設施管道、建筑物的防雷接地匯接到進(jìn)線(xiàn)配電箱的總接地端子板上。對特別潮濕的衛生間應作局部等電位連接措施來(lái)防止間接電擊。通過(guò)以上的防范措施,便可以有效避免由于接地故障所造成的電氣火災和人身電擊事故的發(fā)生。#p#分頁(yè)標題#e#[1]
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