简述低压供电系统的几种供电方式

【前言】简述低压供电系统的几种供电方式由文秘帮小编整理而成，但愿对你的学习工作带来帮助。2 TN-C方式供电系统 TN方式供电系统是将电气设备的金属外壳与工作零线相接的保护系统,称作接零保护系统,用 TN 表示。TN-C系统用工作零线兼作接零保护线,称作保护中性线,用PEN表示,在全系统内N线和PE线是合一的(C是“合一”一词法文Comhine的第一个字母)。注意,此处的...

摘 要 建筑工程供电使用的基本供电方式为:TT 系统、TN 系统、IT 系统,其中TN 系统又分为TN-C 、TN-S 、TN-C-S 系统,简要介绍各种供电方式的特点及一些应用。

关键词 TT;TN-C;TN-S;TN-C-S;IT;供电系统

中图分类号TM7 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2010)25-0101-02

1 TT方式供电系统

TT 供电系统是指将电气设备的金属外壳直接接地的保护系统,称为保护接地系统。第一个字母说明电源的带电导体与大地的关系,也即如何处理系统接地,T是“大地”一词法文Terre的第一个字母,电源的一点(通常是中性线上的一点)与大地直接连接。第二个符号T:外露导电部分直接接大地,它与电源的接地无联系。在TT 系统中用电设备的所有接地均称为保护接地。这种供电系统的特点如下:1)当电气设备的相线碰壳或设备绝缘损坏而导致人体可接触的金属外壳带电时,因为人体电阻与保护接地电阻是并联关系,并且一般情况下人体的电阻远大于接地电阻4Ω,所以通过人体的电流远小于通过接地电阻的电流,降低触电的危险性。但低压断路器、熔断器不一定能断开故障线路,漏电设备的外壳对地电压仍属于危险电压,所以线路中还需要安装漏电断路器;2)每个电气设备均需要制作接地装置,耗用的镀锌角钢、圆钢等钢材难以回收;3)TT系统中的负载所有接地均称为保护接地。如在施工现场借用的电源是TT 系统,作临电时应作一条专用保护线,以节约接地装置钢材用量。把新设专用保护线PE 线和工作零线N 分开,其特点是:(1)共用接地保护线与工作零线,相互独立、绝缘;(2)三相负荷不平衡时,工作零线即中性线上可以有电流,而专用保护线没有电流;(3)TT 系统适用于接地保护点很分散的地方,部分农村仍然采用TT 系统的供电方式。

2 TN-C方式供电系统

TN方式供电系统是将电气设备的金属外壳与工作零线相接的保护系统,称作接零保护系统,用 TN 表示。TN-C系统用工作零线兼作接零保护线,称作保护中性线,用PEN表示,在全系统内N线和PE线是合一的(C是“合一”一词法文Comhine的第一个字母)。注意,此处的全系统是从电源配电盘出线处算起。它的特点如下:

1)一旦用电设备外壳漏电,即PEN线和相线连通形成短路,这个电流很大,是 TT 系统同类故障电流的5.3倍,熔断器、低压断路器立即动作而使故障设备断电,保证人身安全;

2)适用在三相负荷比较平衡的情况;

3)严禁断开PEN导体,不得装设断开PEN导体的电器,并且PEN线上存在一定的电位;

4)在TN-C系统中因中性线有电流,对地有电压又作重复接地,干线上无法安装漏电保护器;

5)PEN线必须有耐受最高电压的绝缘,外界可导电部分严禁用作PEN导体。

3 TN-S方式供电系统

电源中性点接地,工作零线N和专用保护接零PE线从电源中性点处严格分开的供电系统,称为TN-S供电系统,即俗称三相五线制(这种称呼是不严格的)。TN-S供电系统的特点如下:

1)供电系统正常运行时,专用保护PE线上没有电流,只是工作零线在三相负荷不平衡时通过不平衡电流。PE线只有在相线碰壳或设备绝缘损坏等故障情况下产生瞬间电流,而被接在前端的漏电断路器迅速动作切断电路,安全可靠。

2)工作零线N只用于单相用电设备。

3)专用保护PE线不许进入漏电开关、熔断器等电器元件,也不生产五极断路器。

4)主干线、各分支线路上都可以用漏电保护器,工作零线从变压器中性点引出后不能再与大地连接,而保护PE线需要在末端和大地重复连接。

5)TN-S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。《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2005中强制要求在施工现场使用专用变压器供电的用TN-S方式供电。

4 TN-C-S 方式供电系统

在给建筑物供电中,如果变压器中性点接地了,但在变压器的中性点没有接出PE线,是三相四线制供电,而到后面用电总配电箱工作零线铜排处又分出PE线并在末端和大地重复连接,这种系统称为TN-C-S供电系统。此系统的特点如下:

1)工作零线N与专用保护线PE在后面用电总配电箱工作零线铜排处相连通,连接点后端工作零线线路不平衡电流比较大时,电气设备的接零保护受零电位的牵掣,PE线上不产生电流,即该段导线上没有电压降。因此,TN-C-S 系统可以降低用电设备外壳对地的电压,但又不能完全消除这个电压,这个电压的大小取决于后端三相负荷电流不平衡的情况及变压器中性点到总配电箱工作零线的长度。通过零线的电流越大,零线离中性点距离越长线路电阻越大,设备外壳对地产生的电位差就越大。所以要求通过零线的不平衡电流不能太大,而且PE 线在末端应作重复接地。

2)PE线在何种情况下都不能通过漏电保护器,因为PE线是不允许断线的。

3)PE线除了在总配电箱处必须和N线连通之外,在后端的各分配电箱处均不能把N线和PE线相连,PE线需要单独敷设,PE线上也不许安装开关和熔断器。 通过上述分析,TN-C-S供电系统是在TN-C、TN-S系统上临时变通的作法。当三相电力变压器工作接地情况良好、三相负载电流比较平衡时,在正式民用建筑等供电系统中主要采用TN-C-S系统。但是,在施工现场有专用的电力变压器时,现场临时用电必须采用TN-S供电方式。

5 IT 方式供电系统

IT方式供电系统的I表示电源与大地隔离或电源的一点经高阻抗(例如,l 000Ω)与大地连接(I是“隔离”一词法文Isolation的第一个字母),第二个字母说明电气装置的外露导电部分与大地的关系,也即如何处理保护接地。此系统的特点如下:

1)IT系统的电源端不做系统接地,在发生第一次接地故障时由于没有形成故障电流返回电源的通路,其故障电流仅为两根非故障线路对地电容电流的相量和,其值甚小,因此在保护接地的接地电阻上产生的对地故障电压很低,不致引发电击事故。所以发生第一次接地故障时不需切断电源而使供电中断。无特殊要求的情况下,它一般不引出中性线,不能提供照明、控制等需用的220V电源,且其维护管理较复杂,加上其他原因,使其应用受到限制。

2)它适用于对供电不间断和防电击要求很高的场所,在我国规定矿井下、钢铁厂以及医院手术室等场所采用IT系统。发达国家电气安全要求高,诸如玻璃厂、发电厂的厂用电、钢铁厂、化工厂、爆炸危险场所、重要的会议大厅的安全照明、计算机中心以及高层建筑的消防应急电源、重要的控制回路等都采用IT系统。

3)在IT系统中的任何带电部分(包括中性线)严禁直接接地。IT系统中的电源系统对地应保持良好的绝缘状态。在正常情况下,从各相测得对地短路电流值均不得超过70mA。若以连续供电为目的时,则以不损坏设备为限度,可放宽此值。所有设备外露可导电部分均应通过保护线与接地极(或保护接地母线、总接线端子)连接。

4)IT系统必须装设绝缘监视及接地故障报警或显示装置。

6 结论

总之,各种接地系统各有短长,建筑工程供电中TN-C-S、TN-S这两种供电方式用的比较多,其他几种供电方式根据不同的环境、场合等因素而得到应用。