浅谈实际应用中低压配电系统

2016-07-12匡珊

大科技 2016年13期

关键词：零线低压配电漏电

匡珊

（大唐石门发电有限责任公司湖南常德 415300）

浅谈实际应用中低压配电系统

匡珊

（大唐石门发电有限责任公司湖南常德 415300）

随着电力事业的快速发展，人们对电力系统的稳定性和安全性也有了较高的要求，特别在错综复杂的低压配电系统中，根据不同的配电要求、不同的环境以及不同的用电负荷，工业用电中应选取不同的低压配电系统。

电力；低压；配电系统

1 引言

常见的低压配电系统主要由配电变压器、低压配电线路、相应的控制保护设备以及各类负荷组成，我国常用的配电系统包括TT系统、IT系统以及TN系统三大类。当电气绝缘击穿或发生漏电事故时，设备的金属外壳和与之相连的其他设备即会带有电压，当人体接触到这些设备时就有可能发生人身触电事故。现实生产中，为了减少这类人身事故的发生，随即低压配电系统中就有了保护接地、保护接零和加装漏电保护器等各种技术措施。

2 TT系统

TT系统中的第一个字母T表示电源中性点是直接接地的，第二个字母T表示设备外壳采取接地措施接地的，也就是指将电气设备的金属外壳直接接地的保护系统，称为保护接地系统。该系统中的用电设备通过PE线接点与电源侧中性点接地并没有直接的电气联系，因此，在TT系统中，当设备外壳漏电或绝缘破损时，可通过设备接地的PE线降低对地电压，起到减轻人身触电事故的危害程度，而当发生单相接地时接地电流较大可使漏电保护器可靠动作，及时切除故障。但TT系统由于每个用电设备都必须接地，所以耗用的钢材多且难以回收。TT系统多适用于接地保护很分散的地方，现有的外包施工单位用电多采用TT系统，现实中，施工单位借用电源作临时用电时，应用一条专用保护线，以减少需接地装置钢材用量。把新增加的专用保护线PE线和工作零线N分开，如此，共用接地线与工作零线没有电的联系，正常运行时，工作零线可以有电流，而专用保护线没有电流。

3 IT系统

IT系统中的I代表配电网不接地或经高阻抗接地，T表示电气设备外壳接地，也就是指在电源中性点不接地或高阻抗接地的配电网中设备外壳采用接地保护的配电系统。IT系统正常运行时，三相电压对称，三相对地电容电流也是对称的，所有中性点中没有电流经过，各相电压也就是每相的对地电压，而当系统中的单相发生接地短路时，另外未发生接地短路的两相对地电压立即升高至线电压，即相电压的倍，发生接地点的电容电流为正常运行中的电容电流的3倍，这种较大的电容电流有可能会在接地点引起电弧，形成间歇性放电，但任然不会有大电流经过，所以设备还可以保持运行一段时间，不需立即切断电源，所以IT系统适用于环境条件不良、易发生一相接地或火灾爆炸的场所，如煤矿、化工厂、纺织厂等地方。

4 TN系统

TN系统中的T表示电源中性点是直接接地的，N表示电气设备在正常情况下不带电的金属部分与配电网中性点之间金属体的连接，亦即与配电网保护零线（保护导体）的紧密连接，TN系统就是配电网低压中性点直接接地，电气设备接零的保护接零系统。保护接零的原理：当一相漏电或碰触到设备外壳时，通过设备外壳形成该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动作，从而切断故障设备电源，消除触电危险。在三相四线配电网中，应当区别工作零线和保护零线。工作零线即中性线，用N表示；保护零线即保护导体，用PE表示。如果一根线既是工作零线又是保护零线，则用PEN表示。而TN系统又可以分为保护零线和工作零线从电源中性点引出的完全分开的两条线的TN-S系统，干线部分的前一部分保护零线与工作零线共用而后一部分完全分开的TN-C-S系统以及干线部分保护零线是与工作零线完全共用的TN-C系统。

TN-C系统中，保护零线和工作零线共用一条线，即PEN线，该系统通常叫做三相四线制系统。TN－C系统中，当相间短路保护装置灵敏度不够时，由于设备外壳接工作零线N，而设备对地不绝缘，正常工作时，漏电开关通过剩余电流无法工作，所以不能装漏电开关，只能采用零序过流保护。当工作零线断开时，TN－C系统在发生三相负荷不对称时，零位偏移，220V单相设备可能烧毁，且用电设备外壳接零，使外壳带电，危及人身安全。单相回路中零线断裂，全部220V电压将加到设备外壳上，由于断零而引起备外壳电位升高，漏电保护均会不起作用，所以TN－C系统应将零线重复接地，这样无论在线路单相接地、零线断开或单相碰壳等故障情况下，还是各相负荷严重不对称的正常运行条件下，均能降低零线和电气设备外壳电位。TN-C系统可用于无爆炸危险、火灾危险性不大、用电设备较少、用电线路简单且安全条件较好的场所。

TN-C-S系统中工作零线同保护零线是部分共用的，即局部三相五线制系统，其中PEN线断开时，人身有危险，而N线断开时人身无危险，但工作零干线断开均能造成设备的烧毁。TN-C-S系统宜用于厂内设有总变电站，厂内低压配电的场所及民用楼房。

TN-S系统中工作零线N和保护零线PE从电源端中性点开始完全分开，即三相五线制系统，正常工作时设备外壳由于单独与保护零线PE相连，设备外壳电压为零，漏电开关无剩余电流，所以在相间短路保护装置灵敏度不够时，可装设漏电开关来保护单相漏电或碰触外壳短路。当三相回路N线断开会烧毁设备，但外壳不带电，不会发生人身触电危险。TN-S系统可用于有爆炸危险、火灾危险性较大或安全要求较高的场所。我厂大唐石门电厂脱硫区域低压配电系统即使用TN-S系统。

5 漏电保护装置在不同的接地系统中的使用

对TN系统中装漏电保护装置时，应使设备的外壳与保护中性线（即PEN线）的连接必须在漏电保护装置的电源侧，若保护线PE接在漏电保护的负载侧，则因漏电故障电流的整个回路均穿过漏电保护装置而检测不出来，漏电保护装置不动作，同时漏电保护装置的负载侧不能设置重复接地，如有重复接地，会使在无故障情况下发生误动作。

TN-C系统安装漏电保护装置前，N线PE线要分开，这就变成TNC-S系统。

TN-C-S系统安装漏电保护装置时，必须将相线和N线一同穿过漏电保护装置的零序电流互感器，应选用2极或4极漏电保护装置。

对TT系统装设漏电保护装置时，要认真检查线路上重复接地设施。在漏电保护装置的负载侧不能设置重复接地，否则将造成漏电保护装置的误动和失效。