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低压电力系统接地型式分析

低压电力系统接地型式分析
摘要:电力系统的接地涵盖面非常广泛,本文主要分析了低压电力系统接地型式的分类及其特点,并据此提出各个不同接地型式对人身安全方面的影响及其应用场合。

关键词:低压电力系统接地分类
中图分类号:f407.61 文献标识码:a 文章编号:
1概述
电力系统、电气装置和电气设备的某一部分与大地作良好的电气连接称为接地。

接地对电力系统的电气设备的安全及其可靠运行,对操作、维护、运行人员的人身安全,都起着很大的作用。

因此,必须根据有关规程、规范的要求,精心地进行接地设计、施工并定期检验接地电阻值,使其低于规定值,只有这样,接地才能起到它应有的作用。

根据接地的不同作用,一般分类如下:1) 功能性接地,用于保证设备(系统)的正常运行,或使设备(系统)可靠而正确地实现其功能。

又分为工作(系统)接地和信号电路接地。

2)保护性接地,以人身和设备的安全为目的的接地。

如装置外壳的保护接地、雷电防护接地、防静电接地和阴极保护接地。

3)电磁兼容性接地,使器件、电路、设备或系统在其电磁环境中能正常工作,且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰。

电力系统的接地是一个庞大而复杂的系统,本文将重点探讨低压
电力系统的不同接地型式的特点和设计原则。

2 低压电力系统接地型式的分类及特点
2.1 低压系统接地型式分类表示方法
以拉丁字母作为代号,表示格式为:口口-口,其意义为:
第一个字母表示电源端(发电机、变压器)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高阻抗接地。

第二个字母表示电气装置的外露可导电部分(如电机外壳)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有直接电气连接。

横线后的字母用来表示中性导体与保护导体的组合情况:
s ——中性导体和保护导体是分开的;
c ——中性导体和保护导体是合一的。

这样,可以用符号来表示电力系统的对地关系,一般用于1kv以下的低压系统。

电力系统可分为tn系统、tt系统和it系统。

其中tn系统根据中性导体与保护导体的组合情况又可分为tn-s系统、tn-c系统和tn-c-s系统。

2.2低压电力系统各接地型式的特点
2.2.1 tn-s系统
电源中性点直接接地,整个系统的n线和pe线是分开的(三线五线制),装置外露可导电部分连接在pe线上。

经济上因比tn-c 系统多一根pe线而稍有不如,但安全性好于后者,适用于单相负荷较多的场所,以及设有变电所的公共建筑、医院、有爆炸和火灾危险的厂房和场所、单相负荷比较集中的场所以及一般住宅、商店等民用建筑的电气装置。

2.2.2 tn-c系统
电源中性点直接接地,pe线和n线一直是合一的,即pen线(三相四线制),装置外露可导电部分连接在pen线上。

该系统的安全水平较低,可用于单相负荷不大、有专业人员维护管理、安全要求不高的一般性工业厂房和场所。

2.2.3 tn-c-s系统
电源中性点直接接地, pe线和n线先是合在一起为pen线,在某些用户端,pen线分成pe线和n线,一旦分开,以下线路中,不能再合在一起,它适用于局部用户需要tn-s系统的场合,如工厂的低压配电系统。

tn系统需要重复接地,当pe线或pen线断线时,重复接地可以使断线处后的系统变成tt系统,降低了在断线时所发生故障处的对地电压。

在架空线路的末端、长度超过200m的架空线分支处和分支线末端、直线段每隔1km处、电缆和架空线在引入车间或大型建筑物等处均需要重复接地,重复接地电阻应不大于10ω。

上述tn系统的特点是当电气设备外壳带电时,通过相零回路,
流过单相短路电流,从而迅速切断电源开关,保证人员的安全。

tn 系统的相零回路阻抗足够小时,开关设备动作可靠,tn系统是安全的,但是,一旦零线中断,即使有零线重复接地,也只能看作是一个tt系统,是不安全的。

2.2.4 tt系统
电源端有一点直接接地,电气装置的外露可导电部分直接接地。

在tt系统中,当发生接地故障时,由于工作接地和保护接地电阻都是4ω,这样,故障点对地电压将为110v,通过人体的电流将远超30ma的安全界限,显然不能保证人员安全,因此,tt系统中,应该采用漏电保护装置。

tt系统可用于以三相负荷为主的低压系统中,尤其适用于无等电位联结的户外场所。

2.2.5 it系统
电源端的带电部分不接地或有一点通过阻抗接地,电气装置的外露可导电部分直接接地。

当绝缘损坏时,故障点对地电压接近于零。

当人体触及带电外壳时,有微小的电流流过人体,正常情况下,人不至于受到伤害,安全性比tt系统和tn系统都要高,但当一相接地时,其他两相的对地绝缘将承受倍正常电压的过电压,对设备的绝缘性能提出了更高的要求。

该系统适用于不间断供电要求高的场所,如应急电源装置、消防、矿井下电气装置、手术室以及有防火防爆要求的场所。

3 结束语
低压电力系统各个不同接地型式的特点,决定了它的适用场合也
各有不同,设计时应根据实际情况选择合适的接地型式,使系统的运行更为经济、安全、可靠。

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