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低压电网接地系统

低压电网是最基层个供电系统。电网尽可能为用户提供安全使用条件。国际电工委员会推荐IT、TT、TN系统。这三种系统各有利弊,供各国不同地区选用(我国多采用TN系统)。其中,推荐TN-S系统,继续使用TN-C-S系统,停止推广TN-C系统。

TN系统。将电网系统中性点接地,且负载设备不带电的金属外壳通过保护线接到此中性接地点的低压配电系统,统称为TN系统。TN系统包括TN-S、TN-C-S、TN-C。

系统表示方式

TN系统。T表示电网中性点N直接接地。N表示电气设备正常情况下,不带电的外壳与中性点直接相连。

在TN系统中,用来防止触电而与线路或设备的金属外壳、接地母线、接地端子等作电气连接的导线称为保护线,用“PE”表示。而N线和PE线公用一根导线,同时具有N线和PE线两种功能的导线称为保护零线或保护中性线,用符号“PEN”表示。

a.TN-C系统。TN-C系统中T、N意义同前,保护零线为PE,与工作零线N公用。

b.TN-S系统。在TN-S系统中,工作零线N和保护零线PE在起始点(如供电变压器中性点)连在一起(是五线制系统)。TN-S系统是我国推荐的主要系统。

c.TN-C-S系统。在TN-C-S系统中,工作零线N与保护零线PE部分公用。TN-C-S系统也是我国应用的主要系统。

系统制式安全分析

(1)TN-C系统安全分析。TN-C系统是我国目前普遍采用的三相四线制系统。这种系统在零线不脱落、三相用电基本平衡情况下,是安全的。该系统的弱点就是会发生不平衡和出现中线断路状态。

当不平衡时,零线(中线N)必然有电流通过,且在零线线路电阻上产生电压降,使用户端N`电压不为零,但Un基本上还在安全范围,如图:

通过下面两种情况分析TN-C系统的潜在隐患。

a.当某项与设备外壳短路或漏电时情况

×当短路时外壳电压情况(见图1-8)。图中,当L相在 “D”点发生断路时,电路短路导致熔断器烧毁或切断,断路器脱口切断电路,使电气设备及操作人员得到保护。

×当PEN线发生断裂脱开时,如果再发生某相与外壳短路(见图1-9),此时外壳电压与相电压相同,而前端保护电路因电路断路状态而无能为力,外壳电压与相电压同为220V,远远超过安全电压,容易发生触电事故。

b.某相与外壳局部发生短路。当PEN线发生断裂时,如果发生某相与外壳局部短路(见图1-10),此时短路点电压由短路点随机而定,可出现0~220V任一值。人体电阻一般在20KΩ,与地电阻R0阻值相比,大部分电压都降落在人体电阻上,很大可能超过安全电压65V,这就是TN-C系统弊端所在。

(2)TN-S系统安全分析。TN-S系统为五线制,保护地线PE和工作零线N分开(在起点只一次接地,以后不允许再接地)。这种系统在两线完好情况下,如果发生短路和不同程度漏电(碰壳),PE线将有电流通过,可以方便的利用漏电保护设备进行有效保护。如果在上述情况下再发生PE线断线故障,其危险程度与TN-C相同。根据这个原因,TN-S系统的N线和PE线时不可以设置闸刀开关等切断电气设备的。