低壓配電接地保護系統(tǒng)

1、低壓配電接地保護系統(tǒng)主講教師：吳洪兵電子信息系低壓配電系統(tǒng)的低壓配電系統(tǒng)的 接地方式接地方式 根據現行的國家標準根據現行的國家標準電壓配電設計規(guī)范電壓配電設計規(guī)范，低，低壓配電系統(tǒng)有三種接地形式，即壓配電系統(tǒng)有三種接地形式，即IT系統(tǒng)、系統(tǒng)、TT系統(tǒng)、系統(tǒng)、TN系統(tǒng)系統(tǒng) （1）第一個字母表示電源端與地的關系：）第一個字母表示電源端與地的關系：T-電源端有一點直接接地電源端有一點直接接地I-電源端所有帶電部分不接地或有一點通過阻抗接地。電源端所有帶電部分不接地或有一點通過阻抗接地。（2）第二個字母表示電氣裝置的外露可導電部分與）第二個字母表示電氣裝置的外露可導電部分與地的關系：地的關系：T-電氣

2、裝置的外露可導電部分直接接地，此接地點在電氣裝置的外露可導電部分直接接地，此接地點在電氣上獨立于電源端的接地點；電氣上獨立于電源端的接地點；N-電氣裝置的外露可導電部分與電源端接地點有直接電氣裝置的外露可導電部分與電源端接地點有直接電氣連接。電氣連接。一、IT系統(tǒng)IT系統(tǒng)就是系統(tǒng)就是電源中性點不接地、用電設備外電源中性點不接地、用電設備外露可導電部分直接接地的系統(tǒng)露可導電部分直接接地的系統(tǒng)。IT系統(tǒng)可以系統(tǒng)可以有中性線。但有中性線。但IEC強烈建議不設置中性線強烈建議不設置中性線（因為如設置中性線，在（因為如設置中性線，在IT系統(tǒng)中系統(tǒng)中N線任何線任何一點發(fā)生接地故障，該系統(tǒng)將不再是一點發(fā)生接

3、地故障，該系統(tǒng)將不再是IT系統(tǒng)系統(tǒng)了）。了）。 IT系統(tǒng)中，連接系統(tǒng)中，連接設備外露可導電部分設備外露可導電部分和接地體的導線，就和接地體的導線，就是是PE線。線。 如果用在供電距離很長時，供電線路對大地的如果用在供電距離很長時，供電線路對大地的分布電容就不能忽視了。在負載發(fā)生短路故障或漏分布電容就不能忽視了。在負載發(fā)生短路故障或漏電使設備外殼帶電時，漏電電流經大地形成架路，電使設備外殼帶電時，漏電電流經大地形成架路，保護設備不一定動作，這是危險的。只有在供電距保護設備不一定動作，這是危險的。只有在供電距離不太長時才比較安全。離不太長時才比較安全。二、TT系統(tǒng)nTTTT系統(tǒng)就是電源中性點直系統(tǒng)

4、就是電源中性點直接接地、用電設備外露可導接接地、用電設備外露可導電部分也直接接地的系統(tǒng)。電部分也直接接地的系統(tǒng)。通常將電源中性點的接地叫通常將電源中性點的接地叫做工作接地，而設備外露可做工作接地，而設備外露可導電部分的接地叫做保護接導電部分的接地叫做保護接地。地。nTTTT系統(tǒng)中，這兩個接地必系統(tǒng)中，這兩個接地必須是相互獨立的。設備接地須是相互獨立的。設備接地可以是每一設備都有各自獨可以是每一設備都有各自獨立的接地裝置，也可以若干立的接地裝置，也可以若干設備共用一個接地裝置。設備共用一個接地裝置。TT 系統(tǒng)中負載系統(tǒng)中負載的所有接地均稱的所有接地均稱為保護接地為保護接地TT系統(tǒng)的特點共用接地線

5、與工作零線沒有電的聯系；共用接地線與工作零線沒有電的聯系；正常運行時，工作零線可以有電流，而專用保護線沒有電流。正常運行時，工作零線可以有電流，而專用保護線沒有電流。TT系統(tǒng)的使用：n TTTT系統(tǒng)由于接地裝置就在設備附近，因此系統(tǒng)由于接地裝置就在設備附近，因此PEPE線斷線的幾率線斷線的幾率小，且容易被發(fā)現。小，且容易被發(fā)現。n TTTT系統(tǒng)設備在正常運行時外殼不帶電、故障時外殼高電位系統(tǒng)設備在正常運行時外殼不帶電、故障時外殼高電位不會沿不會沿PEPE線傳遞至全系統(tǒng)。因此，線傳遞至全系統(tǒng)。因此，TTTT系統(tǒng)在適用于對電壓系統(tǒng)在適用于對電壓敏感的數據處理設備及精密電子設備進行供電；在爆炸與敏感

6、的數據處理設備及精密電子設備進行供電；在爆炸與火災危險性場所等有優(yōu)勢?；馂奈ｋU性場所等有優(yōu)勢。n TT TT 系統(tǒng)適用于接地保護占很分散的地方。系統(tǒng)適用于接地保護占很分散的地方。TT系統(tǒng)的局限性：1 1、當電氣設備的金屬外殼帶電（相線碰殼、當電氣設備的金屬外殼帶電（相線碰殼或設備絕緣損壞而漏電）時，由于有接或設備絕緣損壞而漏電）時，由于有接地保護，可以大大減少觸電的危險性。地保護，可以大大減少觸電的危險性。但是，低壓斷路器（自動開關）不一定但是，低壓斷路器（自動開關）不一定能跳閘，造成漏電設備的外殼對地電壓能跳閘，造成漏電設備的外殼對地電壓高于安全電壓，屬于危險電壓。高于安全電壓，屬于危險電壓

7、。 2 2、當漏電電流比較小時，即使有熔斷器也、當漏電電流比較小時，即使有熔斷器也不一定能熔斷，所以還需要漏電保護器不一定能熔斷，所以還需要漏電保護器作保護，困此作保護，困此 TT TT 系統(tǒng)難以推廣。系統(tǒng)難以推廣。 3 3、TT TT 系統(tǒng)接地裝置耗用鋼材多，而且難系統(tǒng)接地裝置耗用鋼材多，而且難以回收、費工時、費料。以回收、費工時、費料。 三、 TN系統(tǒng)TN系統(tǒng)即電源中性點直接接地、設備外露可導電部分與電源中性點直接系統(tǒng)即電源中性點直接接地、設備外露可導電部分與電源中性點直接電氣連接的系統(tǒng)。電氣連接的系統(tǒng)。 TN系統(tǒng)主要是靠單相碰殼故障變成單相短路故障（短路電流是系統(tǒng)主要是靠單相碰殼故障變成

8、單相短路故障（短路電流是 TT 系統(tǒng)的系統(tǒng)的 5.3 倍），并通過短路保護切斷電源來實施電擊防護的。從電倍），并通過短路保護切斷電源來實施電擊防護的。從電擊防護的角度來說，單相短路電流大或過電流保護器動作電流值小，擊防護的角度來說，單相短路電流大或過電流保護器動作電流值小，對電擊防護都是有利的。對電擊防護都是有利的。 TN 系統(tǒng)節(jié)省材料、工時，在我國和其他許多國家廣泛得到應用。系統(tǒng)節(jié)省材料、工時，在我國和其他許多國家廣泛得到應用。TN 方式供電系統(tǒng)中，根據其保護零線是否與工作零線分開而劃分為方式供電系統(tǒng)中，根據其保護零線是否與工作零線分開而劃分為TN-S系統(tǒng)、系統(tǒng)、TN-C系統(tǒng)、系統(tǒng)、TN-C

9、-S系統(tǒng)三種形式。系統(tǒng)三種形式。（1 1）TN-CTN-C系統(tǒng)系統(tǒng)TN-CTN-C系統(tǒng)如圖所示，將系統(tǒng)如圖所示，將PEPE線和線和N N線的功線的功能綜合起來，由一根稱為能綜合起來，由一根稱為PENPEN線的線的導體同時承擔兩者的功能。在用電導體同時承擔兩者的功能。在用電設備處，設備處，PENPEN線既連接到負荷中性線既連接到負荷中性點上，又連接到設備外露的可導電點上，又連接到設備外露的可導電部分。由于它所固有的技術上的種部分。由于它所固有的技術上的種種弊端，現在已很少采用，尤其是種弊端，現在已很少采用，尤其是在民用配電中已基本上不允許采用在民用配電中已基本上不允許采用TN-CTN-C系統(tǒng)。系

10、統(tǒng)。 TN-CTN-C系統(tǒng)具有如下特點：系統(tǒng)具有如下特點：n （1 1）設備外殼帶電時，接零保護系統(tǒng)能將漏電電流上升為短路電流）設備外殼帶電時，接零保護系統(tǒng)能將漏電電流上升為短路電流，實際就是單相對地短路故障，熔絲會熔斷或自動開關跳閘，使故障，實際就是單相對地短路故障，熔絲會熔斷或自動開關跳閘，使故障設備斷電，比較安全。設備斷電，比較安全。n （2 2）TN-CTN-C方式供電系統(tǒng)只適用于三相負載基本平衡的情況，若三相方式供電系統(tǒng)只適用于三相負載基本平衡的情況，若三相負載不平衡，工作零線上有不平衡電流，對地有電壓，所以與保護線負載不平衡，工作零線上有不平衡電流，對地有電壓，所以與保護線所連接的

11、電器設備金屬外殼有一定的電壓。所連接的電器設備金屬外殼有一定的電壓。n （3 3）如果工作零線斷線，則保護接零的通電設備外殼帶電。）如果工作零線斷線，則保護接零的通電設備外殼帶電。n （4 4）如果電源的相線接地，則設備的外殼電位升高，使中線上的危）如果電源的相線接地，則設備的外殼電位升高，使中線上的危險電位蔓延。險電位蔓延。n （5 5）TN-CTN-C系統(tǒng)干線上使用漏電斷路器時，工作零線后面的所有重復系統(tǒng)干線上使用漏電斷路器時，工作零線后面的所有重復接地必須拆除，否則漏電開關合不上閘，而且工作零線在任何情況下接地必須拆除，否則漏電開關合不上閘，而且工作零線在任何情況下不能斷線。所以，實用中

12、工作零線只能在漏電斷路器的上側重復接地不能斷線。所以，實用中工作零線只能在漏電斷路器的上側重復接地。 (2)TN-S系統(tǒng)TN-S系統(tǒng)中性線系統(tǒng)中性線N與與TT系統(tǒng)相同。與系統(tǒng)相同。與TT系統(tǒng)不同的是，用電設備外露系統(tǒng)不同的是，用電設備外露可導電部分通過可導電部分通過PE線連接到電源中線連接到電源中性點，與系統(tǒng)中性點共用接地體，性點，與系統(tǒng)中性點共用接地體，而不是連接到自己專用的接地體，而不是連接到自己專用的接地體，中性線中性線(N線線)和保護線和保護線(PE線線)是分是分開的。開的。TN-S系統(tǒng)的最大特征是系統(tǒng)的最大特征是N線線與與PE線在系統(tǒng)中性點分開后，不能線在系統(tǒng)中性點分開后，不能再有任

13、何電氣連接，這一條件一旦再有任何電氣連接，這一條件一旦破壞，破壞，TN-S系統(tǒng)便不再成立。系統(tǒng)便不再成立。TN-STN-S供電系統(tǒng)的特點如下：供電系統(tǒng)的特點如下：n （1 1）系統(tǒng)正常運行時，專用保護線上不有電流，只是工作零線上有不平衡電）系統(tǒng)正常運行時，專用保護線上不有電流，只是工作零線上有不平衡電流。流。 PE PE 線對地沒有電壓，所以電氣設備金屬外殼接零保護是接在專用的保線對地沒有電壓，所以電氣設備金屬外殼接零保護是接在專用的保護線護線 PE PE 上，安全可靠。上，安全可靠。n （2 2）工作零線只用作單相照明負載回路。）工作零線只用作單相照明負載回路。n （3 3）專用保護線）專用

14、保護線 PE PE 不許斷線，也不許進入漏電開關。不許斷線，也不許進入漏電開關。n （4 4）干線上使用漏電保護器，工作零線不得有重復接地，而）干線上使用漏電保護器，工作零線不得有重復接地，而 PE PE 線有重復接線有重復接地，但是不經過漏電保護器，所以地，但是不經過漏電保護器，所以 TN-S TN-S 系統(tǒng)供電干線上也可以安裝漏電保系統(tǒng)供電干線上也可以安裝漏電保護器。護器。n （5 5）TN-S TN-S 方式供電系統(tǒng)安全可靠，適用于工業(yè)與民用建筑等低壓供電系統(tǒng)方式供電系統(tǒng)安全可靠，適用于工業(yè)與民用建筑等低壓供電系統(tǒng)。n 由于傳統(tǒng)習慣的影響，現在還經常將由于傳統(tǒng)習慣的影響，現在還經常將TN

15、-S系統(tǒng)稱為三相五線制系統(tǒng)，嚴格地系統(tǒng)稱為三相五線制系統(tǒng)，嚴格地講這一稱呼是不正確的。按講這一稱呼是不正確的。按IEC標準，所謂標準，所謂“相相線線”系統(tǒng)的提法，是另系統(tǒng)的提法，是另外一種含義，它是指低壓配電系統(tǒng)按導體分類的形式。所謂的外一種含義，它是指低壓配電系統(tǒng)按導體分類的形式。所謂的“相相”是指是指電源的相數，而電源的相數，而“線線”是指正常工作時通過電流的導體根數，包括相線和是指正常工作時通過電流的導體根數，包括相線和中性線，但不包括中性線，但不包括PE線。按照這一定義，線。按照這一定義，TN-S系統(tǒng)實際上是系統(tǒng)實際上是“三相四線制三相四線制”系統(tǒng)或系統(tǒng)或“單相二線制單相二線制”系統(tǒng)。

16、系統(tǒng)。 (3)TN-C-S系統(tǒng)TN-C-S系統(tǒng)是，系統(tǒng)是，TN-C系統(tǒng)和系統(tǒng)和TN-S系統(tǒng)的結合形式，在系統(tǒng)的結合形式，在TN-C-S系統(tǒng)中，從電源出來的系統(tǒng)中，從電源出來的那一段采用那一段采用TN-C系統(tǒng)，因為在這一段中無用電設備，只起電能的傳輸作用，到用系統(tǒng)，因為在這一段中無用電設備，只起電能的傳輸作用，到用電負荷附近某一點處，將電負荷附近某一點處，將EN線分開形成單獨的線分開形成單獨的N線和線和PE線。從這一點開始線。從這一點開始,系統(tǒng)相系統(tǒng)相當于當于TN-S系統(tǒng)。系統(tǒng)。 TN-C-STN-C-S供電系統(tǒng)的特點如下：供電系統(tǒng)的特點如下：（1） TN-C-S 系統(tǒng)可以降低電動機外殼對地的電

17、壓，然而又不能完全消系統(tǒng)可以降低電動機外殼對地的電壓，然而又不能完全消除這個電壓，這個電壓的大小取決于除這個電壓，這個電壓的大小取決于 負載不平衡的情況及負載不平衡的情況及 線路的長線路的長度。要求負載不平衡電流不能太大，而且在度。要求負載不平衡電流不能太大，而且在 PE 線上應作重復接地。線上應作重復接地。 （2）PE 線在任何情況下都不能進入漏電保護器，因為線路末端的漏電線在任何情況下都不能進入漏電保護器，因為線路末端的漏電保護器動作會使前級漏電保護器跳閘造成大范圍停電。保護器動作會使前級漏電保護器跳閘造成大范圍停電。（3）對）對 PE 線除了在總箱處必須和線除了在總箱處必須和 N 線相接以外，其他各分箱處均不得線相接以外，其他各分箱處均不得把把 N 線和線和 PE 線相聯，線相聯， PE 線上不許安裝開關和熔