我國的低壓配電系統(tǒng)基本上有三種:即tt系統(tǒng)、tn系統(tǒng)、it系統(tǒng)。
上述各種保護系統(tǒng)均采用國際標準所用符號,第一字母t:表示中性點直接接地;i表示中性點不直接接地(不接地或經高電阻接地等);第二個字母t:表示外露可導電部分對地直接電氣連接與電力系統(tǒng)任何接地無關;n表示外露可導電部分與電力系統(tǒng)的接地點直接電氣連接。tt系統(tǒng)就是將電氣設備的金屬外殼作接地保護的系統(tǒng);tn系統(tǒng)就是將電氣設備的金屬外殼作接零保護的系統(tǒng)。
tt系統(tǒng):
tt電力系統(tǒng)有一個直接接地點,電氣設施的外露可導電部分接至電氣上與電力系統(tǒng)無關的接地極。
tt系統(tǒng)多用于農村低壓電網,其特點如下:
①可實施單相、三相混合供電,供電靈活,可節(jié)省導線。
②由于中性點直接接地,發(fā)生單相接地故障時能抑制電網對地電壓的升高。
③容易實施過電流保護設施,包括短路保護和過載保護。
④全網可實施漏電分級保護,即漏電總保護、漏電中級保護和漏電末級保護。
⑤受電設備外露可導電部分發(fā)生帶電故障時,不會延伸到其他受電設備的外殼上。
⑥受電設備外殼的保護接地電阻,極容易滿足dl/t499—2001中的要求。
tt系統(tǒng)的安裝要求如下:
①除變壓器低壓側中性點直接接地外,中性線不得再行接地,且應保持與相線同等的絕緣水平。
②為防止中性線機械斷線,中性線截面應當符合規(guī)定,即口訣“零線截面看相線,七零三五為界限;七零為鋁三五銅,小于相等大一半。”
③必須實施剩余電流保護,包括剩余電流總保護、剩余電流中級保護(必要時)和剩余電流末級保護。
④中性線不得裝設熔斷器或單獨的開關裝置。
⑤配電變壓器低壓側及各出現(xiàn)回路均應裝設過電流保護,包括短路保護和過載保護。
⑥同一低壓電網不允許采用兩種保護系統(tǒng),否則有觸電隱患和危險。
另外,tt系統(tǒng)對實施保護接地的對象,并不是所有電氣設備的外露可導體部分都要接地。在某些情況下,接地有可能引入外界的高電位,如接地體附近有大的故障電流或雷電流流過時,接地體上會有高電位出現(xiàn)。又如當三相用電出現(xiàn)嚴重不平衡時,在保護中性線上也會出現(xiàn)較高的電位。因此,電氣設備的外露可導電部分是否要接地,應以設備的觸電防護方式來確定。
tn系統(tǒng):
tn系統(tǒng)有一點直接接地,電氣設施的外露可導電部分用保護線與該點連接。按照中性線與保護線的組合情況,tn系統(tǒng)有以下三種型式:
tn-c系統(tǒng):
tn—c系統(tǒng)多用于城鎮(zhèn)和廠礦企業(yè)的低壓電網,其特點如下:
①單、三相供電靈活。
②能抑制電網內發(fā)生單相接地時相對地電壓的升高。
③由于受電設備的外露可導電部分采用了接保護中性線的措施,故人體的間接觸電有充分的安全保證。
④容易實施過電流保護和漏電保護。
tn—c系統(tǒng)的安裝要求如下:
①為了保證在故障時保護中性線的電位盡可能保持接近大地電位,保護中性線應均勻分配地重復接地,如果條件許可,宜在每一個接戶線、引線接線處接地。
②用戶端應裝設漏電末級保護。
③保護裝置的特性必須這樣選擇:當供電網內相線與保護中性線或外露可導電部分之間發(fā)生阻抗可忽略不計的故障時,則應在規(guī)定時間內自動切斷電源。
④保護中性線截面應當符合規(guī)定,即口訣“零線截面看相線,七零三五為界限;七零為鋁三五銅,小于相等大一半。”
⑤中性線不得裝設熔斷器或單獨的開關裝置。
⑥配電變壓器低壓側及各出現(xiàn)回路均應裝設過電流保護,包括短路保護和過載保護。
tn-s系統(tǒng):
tn—s是從電源中性點起專門敷設了一根專用的保護零線(pe),這就形成了平時常說的三相五線制系統(tǒng)。該系統(tǒng)安全可靠性高。目前在許多沿海大城市和內地許多城市普遍采用。
對采用tn—s系統(tǒng)的三相五線制時,要做到以下幾點要求:
①保護零線嚴禁通過任何開關和熔斷器。
②保護零線作為接零保護的專用線,要單獨用一根不能代作他用。目前已有五芯電纜
供應,不用在四芯線上再敷設一根了。
③保護零線,除了在工作接地線或總配電箱電源側從零線引出外,在任何地方不得與工作零線有電氣聯(lián)接。特別注意在配電箱中的接線,防止通過鐵質箱殼形成電氣連接。
④保護零線的截面積應不小于工作零線的截面積,同時必須滿足機械強度要求。
⑤保護零線的統(tǒng)一標志為綠/黃雙色線。在任何情況下不準將綠/黃雙色線作負荷線使用。在架空線中的排列和導線的排列一定要按統(tǒng)一要求,嚴格按標準排列。
⑥重復接地必須接在保護零線上。工作零線上不能加重復接地。如果工作零線加了重復接地,漏電保護器將無法使用。
⑦保護零線必須在配電室或總配電箱處作重復接地外,還必須在配電線路的中間處或末端處做重復接地。配電線路越長,重復接地的作用越明顯。
⑧配電變壓器低壓側及各出現(xiàn)回路均應裝設過電流保護,包括短路保護和過負載保護。
⑨必須實施剩余電流保護,包括剩余電流總保護、剩余電流中級保護(必要時)和剩余電流末級保護。
tn-c-s系統(tǒng):
tn—c—s系統(tǒng)在建筑物進戶處將零線一分為二,一根作工作零線。另一根作保護零線。對采用tn—c—s系統(tǒng)時,如果保護中性線從電氣裝置的某一點分為保護零線和工作零線后,則從該點起至負載處,就不允許把這二種線再合拼成具有保護零線和工作零線兩種功能的保護中性線。在保護中性線分開之前,安裝要求等參考tn—c系統(tǒng)。在保護中性線分為保護零線和工作零線后,安裝要求參考tn—s系統(tǒng)。在這種系統(tǒng)中不得裝設漏電總保護,只能裝設漏電中級保護(視安裝位置考慮)和漏電末級保護。
it系統(tǒng)
it電力系統(tǒng)的帶電部分與大地間不直接連接,而電氣設施的外露可導電部分則是接地的。下圖為變壓器y接線的型式。
it系統(tǒng)由于安全可靠性高、可帶故障運行等特點,常被用于故障時不得間斷供電的工業(yè)設備和要求使用安全的醫(yī)療設備。當系統(tǒng)出現(xiàn)單相接地故障也只能通過系統(tǒng)對地電容構成回路,故障回路阻抗極大,故障電流極小,發(fā)生電擊的危險很小,所以不必及時切斷切斷電源來防止電擊,從而維持供電的不間斷。只有在發(fā)生兩相接地故障時才要求切斷電源。在這種系統(tǒng)中不能采用裝負荷開關,以免故障時自動斷電。但應裝設絕緣監(jiān)測系統(tǒng),提醒工作人員及時排除故障。