我國目前農(nóng)村大部分低壓供電系統(tǒng)的接地型式采用tn-c系統(tǒng),“t”表示電源(變壓器)的中性點(diǎn)與大地直接連接,“n”表示電氣裝置外露可導(dǎo)電部分通過與接地的電源中性點(diǎn)連接而接地,“c”表示該系統(tǒng)全程采用n線和pe線合一。這就是我們在農(nóng)村的低壓架空線上經(jīng)??吹剿母鶎?dǎo)線,即三根相線和一根pen線,農(nóng)村每戶住宅進(jìn)線為單相進(jìn)線。在tn-c系統(tǒng)中由于n線和pe線合成了一根pen線,這樣就省了一根導(dǎo)線,比較經(jīng)濟(jì)。但是從電氣安全角度考慮會(huì)存在許多問題。
(1)電擊風(fēng)險(xiǎn)大。農(nóng)村每戶住宅進(jìn)線為單相進(jìn)線,即相線和pen線。農(nóng)村住宅電源進(jìn)線大部分都采用明敷在墻上的電線,有時(shí)會(huì)存在電線被外物掛斷的情況。如果pen線被掛斷,此時(shí)電氣設(shè)備金屬外殼將對地帶220v的故障電壓,人一旦接觸發(fā)生電擊死亡的危險(xiǎn)很大。其示意圖如下圖所示。
在《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》gb50054-2011的第3.1.4條中保護(hù)接地中性導(dǎo)體就是pen線,同時(shí)3.1.4條是強(qiáng)制性條文必須嚴(yán)格執(zhí)行。所以在tn系統(tǒng)中不能將pen線接入開關(guān)。為了保證檢修人員的安全,在進(jìn)行電氣檢修時(shí)應(yīng)該將所有帶電導(dǎo)體(三個(gè)相線和一根n線)隔離,由于pen線中包含n線,但是不允許將pen線斷開,但是有時(shí)pen線可能會(huì)傳導(dǎo)轉(zhuǎn)移故障電壓,在一定程度上增加了人員電擊的風(fēng)險(xiǎn)。
(2)金屬外殼對地電位升高。對于單相回路,pen線中通過的電流和相線中通過的電流一樣,此時(shí)pen線中會(huì)產(chǎn)生電壓降,從而使接地的設(shè)備金屬外殼對地帶電位,設(shè)備金屬外殼對地帶電位容易發(fā)生打火或者觸電的風(fēng)險(xiǎn)。
(3)不能使用rcd(漏電保護(hù)器)。在tn-c系統(tǒng)中,n線和pe線合并成了一根pen線,如果pen線和相線都穿過rcd,如下圖所示。當(dāng)發(fā)生相線碰設(shè)備金屬外殼時(shí),相線和pen線的故障電流在電流互感器中感應(yīng)的電磁場互相抵消,rcd檢測不到故障電流而不動(dòng)作,diangon.com從而造成了rcd拒動(dòng)。此時(shí)人體接觸到金屬外殼,加在人體上電壓為220v,人體的電阻一般為1000歐姆到2000歐姆之間,人一旦接觸到220v電壓時(shí),通過人體的電流大概為110ma到220ma,此時(shí)相線和pen線中通過電流不一樣,足夠使30ma的rcd動(dòng)作,但是人體要觸電后rcd才能跳閘。這種一種不規(guī)范的做法,只能保證基本安全。為了解決上述問題,在rcd前將pen線分為pe線和n線,將n線和相線穿入rcd中,pe線直接連接到外露可導(dǎo)電的設(shè)備外殼上,此時(shí)將tn-c系統(tǒng)改造成了局部的tn-c-s系統(tǒng)。