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低压配电IT系统、TT系统、TN系统详解
一、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IEC强烈建议不设置中性线 (因为如设置中性线,在IT系统中N线任何 一点发生接地故障,该系统将不再是IT系统 了)。
L1 L2 L3
PE U V W L L PE
IT系统中,连接 设备外露可导电部分 和接地体的导线,就 是PE线。
TT系统的局限性:
1、当电气设备的金属外壳带电(相线碰壳 或设备绝缘损坏而漏电)时,由于有接 地保护,可以大大减少触电的危险性。 但是,低压断路器(自动开关)不一定 能跳闸,造成漏电设备的外壳对地电压 高于安全电压,属于危险电压。 2、当漏电电流比较小时,即使有熔断器也 不一定能熔断,所以还需要漏电保护器 作保护,困此 TT 系统难以推广。 3、TT 系统接地装置耗用钢材多,而且难 以回收、费工时、费料。
N
L1 L2 L3 N PE
PE U V W N L N
PE
三相设备
单相设备
单相插座
TN-S供电系统的特点如下:
(1)系统正常运行时,专用保护线上不有电流,只是工作零线上有不平衡 电流。 PE 线对地没有电压,所以电气设备金属外壳接零保护是接在专用的 保护线 PE 上,安全可靠。 (2)工作零线只用作单相照明负载回路。 (3)专用保护线 PE 不许断线,也不许进入漏电开关。 (4)干线上使用漏电保护器,工作零线不得有重复接地,而 PE 线有重复 接地,但是不经过漏电保护器,所以 TN-S 系统供电干线上也可以安装漏电 保护器。 (5)TN-S 方式供电系统安全可靠,适用于工业与民用建筑等低压供电系统 。 由于传统习惯的影响,现在还经常将TN-S系统称为三相五线制系统,严格地 讲这一称呼是不正确的。按IEC标准,所谓“×相×线”系统的提法,是另 外一种含义,它是指低压配电系统按导体分类的形式。所谓的“×相”是指 电源的相数,而“×线”是指正常工作时通过电流的导体根数,包括相线和 中性线,但不包括PE线。按照这一定义,TN-S系统实际上是“三相四线制 ”系统或“单相二线制”系统。
L1 L2 L3 N PE
U V W N
PE L N
三相设备
单相设备
单相插座
谢谢!
Thanks!
(3)TN-C-S系统
TN-C-S系统是,TN-C系统和TN-S系统的结合形式,在TN-C-S系统中,从电源出来的 那一段采用TN-C系统,因为在这一段中无用电设备,只起电能的传输作用,到用 电负荷附近某一点处,将EN线分开形成单独的N线和PE线。从这一点开始,系统相 当于TN-S系统。
配电箱
N
PEN
(1)TN-C系统
TN-C系统如图所示,将PE线和N线的功 能综合起来,由一根称为PEN线的 导体同时承担两者的功能。在用电 设备处,PEN线既连接到负荷中性 点上,又连接到设备外露的可导电 部分。由于它所固有的技术上的种 种弊端,现在已很少采用,尤其是 在民用配电中已基本上不允许采用 TN-C系统。
(2)TN-S系统
TN-S系统中性线N与TT系统相同。与 TT系统不同的是,用电设备外露 可导电部分通过PE线连接到电源 中性点,与系统中性点共用接地体 ,而不是连接到自己专用的接地体 ,中性线(N线)和保护线(PE线)是 分开的。TN-S系统的最大特征是N 线与PE线在系统中性点分开后, 不能再有任何电气连接,这一条件 一旦破坏,TN-S系统便不再成立 。
低压配电系统的 接地方式 根据现行的国家标准《电压配电设计规范》,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-电源端有一点直接接地 I-电源端所有带电部分不接地或有一点通过阻抗接地。 (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。
N
L1 L2 L3 PEN
PE U V W N L N
PE
三相设备
单相设备 单相插座
TN-C系统具有如下特点:
(1)设备外壳带电时,接零保护系统能将漏电电流上升为短路电流 ,实际就是单相对地短路故障,熔丝会熔断或自动开关跳闸,使故障 设备断电,比较安全。 (2)TN-C方式供电系统只适用于三相负载基本平衡的情况,若三相 负载不平衡,工作零线上有不平衡电流,对地有电压,所以与保护线 所连接的电器设备金属外壳有一定的电压。 (3)如果工作零线断线,则保护接零的通电设备外壳带电。 (4)如果电源的相线接地,则设备的外壳电位升高,使中线上的危 险电位蔓延。 (5)TN-C系统干线上使用漏电断路器时,工作零线后面的所有重复 接地必须拆除,否则漏电开关合不上闸,而且工作零线在任何情况下 不能断线。所以,实用中工作零线只能在漏电断路器的上侧重复接地 。
如果用在供电距离很长时,供电线路对大地的 分布电容就不能忽视了。在负载发生短路故障或漏 电使设备外壳带电时,漏电电流经大地形成架路, 保护设备不一定动作,这是危险的。只有在供电距 离不太长时才比较安全。
I
电源
电气设备
二、TT系统
TT系统就是电源中性点直 接接地、用电设备外露可导 电部分也直接接地的系统。 通常将电源中性点的接地叫 做工作接地,而设备外露可 导电部分的接地叫做保护接 地。 TT系统中,这两个接地必 须是相互独立的。设备接地 可以是每一设备都有各自独 立的接地装置,也可以若干 设备共用一个接地装置。
三相设备
单相设备
单相插座
TT系统的使用:
TT系统由于接地装置就在设备附近,因此PE线断线的几率 小,且容易被发现。 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线传递至全系统。因此,TT系统在适用于对电压 敏感的数据处理设备及精密电子设备进行供电;在爆炸与 火灾危险性场所等有优势。 TT 系统适用于接地保护占很分散的地方。
N
PE U V W N
三相设备
三、 TN系统
TN系统即电源中性点直接接地、设备外露可导电部分与电源中性点直接 电气连接的系统。 TN系统主要是靠单相碰壳故障变成单相短路故障(短路电流是 TT 系统的 5.3 倍),并通过短路保护切断电源来实施电击防护的。从电 击防护的角度来说,单相短路电流大或过电流保护器动作电流值小, 对电击防护都是有利的。 TN 系统节省材料、工时,在我国和其他许多国家广泛得到应用。 TN 方式供电系统中,根据其保护零线是否与工作零线分开而划分为 TN-S系统、TN-C系统、TN-C-S系统三种形式。
N
L1 L2 L3 N
PE U V W N L N PE
三相设备
单相设备
单相插座
TT 系统中负载 的所有接地均称 为保护接地
TT系统的特点
①共用接地线与工作零线没有电的联系; ②正常运行时,工作零线可以有电流,而专用保护线没有电流。
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L1 L2 L3 N PE
PE U V W N L N PE