建筑电气低压配电箱进线,三火一零三相四线制,怎么接地线?

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低压配电系统中常用的型式有:IT系统、TT系统、TN系统。 一、IT型 IT系统特点(不引出中性线),发生第一次接地故障时,接地故障仅为非故障相对地的电容电流,其值很小,外露导电部分对地电压不超过50V,不需要立即切断故障回路,保证供电的连续性;发生接地故障时,对地电压升高1.73倍;220V负载需配降压变压器,或由系统外电源专供;安装绝缘监察器。

低压配电系统中常用的型式有:IT系统、TT系统、TN系统。


一、IT型

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IT系统特点(不引出中性线),发生第一次接地故障时,接地故障仅为非故障相对地的电容电流,其值很小,外露导电部分对地电压不超过50V,不需要立即切断故障回路,保证供电的连续性;发生接地故障时,对地电压升高1.73倍;220V负载需配降压变压器,或由系统外电源专供;安装绝缘监察器。


使用场所:供电连续性要求较高,如应急电源、医院手术室等。IT 方式供电系统I 表示电源侧没有工作接地,或经过高阻抗接地。第二个字母 T 表示负载侧电气设备进行接地保护。IT 方式供电系统在供电距离不是很长时,供电的可靠性高、安全性好。


一般用于不允许停电的场所,或者是要求严格地连续供电的地方,例如电力炼钢、大医院的手术室、地下矿井等处。地下矿井内供电条件比较差,电缆易受潮。


运用 IT 方式供电系统,即使电源中性点不接地,一旦设备漏电,单相对地漏电流仍小,不会破坏电源电压的平衡,所以比电源中性点接地的系统还安全。但是,如果用在供电距离很长时,供电线路对大地的分布电容就不能忽视了。


在负载发生短路故障或漏电使设外壳带电时,漏电电流经大地形成架路,保护设备不一定动作,这是危险的。只有在供电距离不太长时才比较安全。这种供电方式在工地上很少见


二、TT型


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采用TT系统时应满足的要求:


1、采用TT系统,除变压器低压侧中性点直接接地外,中性线不得再行接地,且应保持与相线(火线)同等的绝缘水平。


2、为了防止中性线的机械断线,其截面积应满足以下要求:

相线的截面积S:S≤16平方毫米 中性线截面积S0:S0=S(与相线一样)


相线的截面积S:16<S≤35平方毫米 中性线截面积S0:S0=16

相线的截面积S:S>35平方毫米 中性线截面积S0:S0=S/2(相线的一半)


3、电源进线开关应隔离(能断开)中性线,漏电保护器必须隔离(能断开)中性线。


4、必须实施剩余电流保护(即必须安装漏电保护开关),剩余电流总保护和是及时切除低压电网主干线和分支线路上断线接地等产生较大剩余电流的故障。


5、配电变压器低压侧及出线回路,均应装设过电流保护,包括:短路保护和过负荷保护。


6、PE线的作用:当设备发生漏电时,漏电电流可以通过大地回流到变压器的中性点,可以降低带点的设备外壳电压,降低人触及设备外壳被电击的危险程度。


7、当发生单相接地故障时,接地电流通过大地流回变压器中性点,使得接地电流很大,促使线路保护器可靠动作(特别是整定值符合规范的漏电保护器)可靠动作,切断电源。


三、TN型


TN系统:包括TN—C、TN—C—S、TN—S三种系统


1、TN—C系统


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TN-C系统(三相四线制),该系统的中性线(N)和保护线(PE)是合一的,该线又称为保护中性线(PEN)线。它的优点是节省了一条导线,缺点是三相负载不平衡或保护中性线断开时会使所有用电设备的金属外壳都带上危险电压。


2、TN—S系统

建筑电气低压配电箱进线,三火一零三相四线制,怎么接地线?


TN-S系统就是三相五线制,该系统的N线和PE线是分开的,从变压器起就用五线供电。它的优点是PE线在正常情况下没有电流通过,因此不会对接在PE线上的其他设备产生电磁干扰。此外,由于N线与PE线分开,N线断开也不会影响PE线的保护作用。


3、TN—C—S系统

建筑电气低压配电箱进线,三火一零三相四线制,怎么接地线?


TN-C-S系统(三相四线与三相五线混合系统),该系统从变压器到用户配电箱式四线制,中性线和保护地线是合一的;从配电箱到用户中性线和保护地线是分开的,所以它兼有TN-C系统和TN-S系统的特点,常用于配电系统末端环境较差或有对电磁抗干扰要求较严的场所。


四、第一种措施


在入户前将零线再次接地,然后分开为地线PE以及中性线N入户。这种接地系统叫做TN-C-S。


建筑电气低压配电箱进线,三火一零三相四线制,怎么接地线?


我们来分析此图:


零线在户外再次接地,然后分开为中性线N和保护线PE,连同相线L一同入户。


在户内,已经没有了火线和零线,只有相线L、中性线N和保护线PE。


 户内配电箱中有一只两极的进线主开关QF1,还有单极的出线开关QF2,并将电源引至用电设备。在用电设备处,地线PE接到用电设备的金属外壳上。


当用电设备发生L对外壳的接地故障时,用电设备外壳带电,人触及用电设备外壳时会受到电击。


由于在户外PE和N是合并并且接地的,并且导线PE的电阻也很小,因此用电设备处发生的接地故障电流近似等于相线对N线的短路电流,于是QF2会执行保护跳闸。就此实现了人身用电安全的防护。


五、第二种措施


看下图:

建筑电气低压配电箱进线,三火一零三相四线制,怎么接地线?

此图与上图不一样,我们看到在QF2处安装了一只漏电开关。


来分析它的工作原理:

在正常状态下Id=0。

如果发生了漏电,设漏电电流为Ig,于是在漏电开关的零序电流互感器的副边绕组中有:

Id=IL Ig IN=Ig (IL IN)=Ig 0=Ig

一般地,我们设置Id的动作值为30毫安,于是当发生了漏电时系统就会自动跳闸,以此实现人身用电安全防护。


两种方案-这两种方案区别在哪里?

1) 第一方案其实是利用开关电器的过电流保护来实现单相接地故障保护和漏电保护;第二方案则是利用零序电流互感器采集剩余电流实现漏电保护。


2) 两个方案可以相辅相成。


3) 第二个方案的漏电开关既可以安装在主进线开关,也可以安装在馈电开关,但不能同时安装。


4) 第一个方案中户外的零线可以不重复接地,把火线和零线引入家中的。


地线可以直接引入,并接到用电设备的外壳上。

这叫做TN-C下的TT接地系统。


由于TT接地系统的接地电流很小,第一方案不能实现接地保护,所以必须要装漏电保护装置。


5) 无论是第一个方案还是第二个方案,它们对线路的保护都是主动性的。

当系统发生漏电后,不管是第一个方案也好,或者是第二个方案也好,因为有地线的存在,所以漏电保护都是主动性的,与人体是否接触到带电体无关。


综上所述,我们得到了答案


可将 第一方案和第二方案合并来实现接地保护,最好不要使用TT方案。


至于 接地体,可以使用铜排,也可以使用镀锌角钢或者槽钢,但要注意防腐蚀。


如果不接地行不行? 也可以。我们可以把零线接到用电设备的外壳上,这叫做保护接零。保护接零的效果同方案一,但无法运用方案二。


看下图:

建筑电气低压配电箱进线,三火一零三相四线制,怎么接地线?


5图中, 我们看到用电设备发生了漏电,火线L与外壳相接。此时的电流关系是:

Id=IL Ig IPEN Igpen=

[IL IPEN] [Ig Igpen]=0

可见漏电开关因为没有触发电流,

根本就不会动作,成为一个摆设。

如果漏电电流足够大,因为TN系统中把漏电流放大为短路电流,使得上游处最近的开关执行短路保护跳闸,以此实现漏电保护。

由此可见,在TN-C系统中使用漏电开关没有什么意义。


6图中, TN-C系统用电设备处发生了漏电流且漏电流不大,不足以让过电流保护装置动作。若人触及到用电设备的外壳,人体受到电击,流过人体的电流直接下地,零线中不会出现对应的电流,于是漏电开关将启动保护。


注意这里的保护属于被动保护,也就是人体被电击后漏电开关才动作。这与前面的TN-C-S系统主动保护完全不同。


由此可见,

TN-C接地系统中引入地线是非常必要的。


另外,系统若采用保护接零,则零线绝对不能断。一旦零线断裂,若家里某处恰好发生漏电,则所有用电设备的外壳都带电,对人体的伤害可想而知。


所以,在TN-C系统中,不管是否采取了保护接零措施,国家标准和规范绝对禁止使用两极开关,绝对禁止切断零线,零线也不得接保险丝。


最后提供一张典型的


TN-C-S居家配电系统图 供参考:

建筑电气低压配电箱进线,三火一零三相四线制,怎么接地线?

注意图中的MEB接地扁钢的作用,零线如何分开为N线和PE线,还有电度表kWh,以及安装在配电箱进线断路器下方的漏电开关。

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  • hugehead2
    hugehead2 2019年07月23日 18:24:26 2楼

    了解一下

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  • 老有所为
    老有所为 2019年07月23日 19:43:29 3楼

    谢谢分享。

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  • chliuhui
    chliuhui 2019年07月24日 09:10:11 4楼

    老实说,我也搞了十年电气,惭愧,有时候也整不明白

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  • weizhaoxue1983
    weizhaoxue1983 2019年07月24日 10:04:32 5楼

    学习了,谢谢分享。

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  • wxlyy
    wxlyy 2019年07月24日 16:47:13 6楼

    谢谢楼主的资料

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  • mly6543488ma
    mly6543488ma 2019年07月25日 05:46:26 7楼

    学习了,谢谢分享!

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  • 自由在在的鱼
    自由在在的鱼 2019年07月25日 09:40:49 8楼

    呵呵,接地问题还是要处理好,安全第一。。。

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  • 丐帮九袋长老
    丐帮九袋长老 2019年07月26日 09:09:15 10楼

    今年二级机电考到了诶,题目就是几个三孔插座的地线一起接地,然后题目问冰箱带电,结果要查所有设备,是不是就是TN-C型啊?

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  • 风平浪静02
    风平浪静02 2019年07月26日 09:29:05 11楼

    所以,在TN-C系统中,不管是否采取了保护接零措施,国家标准和规范绝对禁止使用两极开关,绝对禁止切断零线,零线也不得接保险丝。

    请问:哪一个国家标准和规范,绝对禁止使用两极开关(断路器)?

    两极断路器是联动的,在分断零线同时必定分断相线。现在居民生活用电,提倡采用两极断路器,在切断相线同时,切断零线,这样更安全。



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  • 风平浪静02
    风平浪静02 2019年07月27日 09:23:23 12楼

    使用场所:供电连续性要求较高,如应急电源、医院手术室等。IT 方式供电系统I 表示电源侧没有工作接地,或经过高阻抗接地。第二个字母 T 表示负载侧电气设备进行接地保护。IT 方式供电系统在供电距离不是很长时,供电的可靠性高。

    建筑电气业内始终认为,采用 IT 接地系统型式是为了提高供电可靠性。这是一种错误的认识。其实,即使采用 IT 接地系统型式当系统发生单相接地故障时,也应该立即切断故障点。不过判断故障线路有些困难,但办法还是有的。所以,IT 系统提高供电可靠性就无从谈起了。

    建筑电气业内认为,为了准确、迅速切断系统单相接地故障,防止出现相与相之间的短路,或者电压升高,而采用 TN、TT 接地系统型式。这简直是饮鸩止渴,捡芝麻丢西瓜。这种思维“准确、迅速”不一定达到。但是,大大增加了相地之间的事故,枉送成千上万人的性命。

    所以, IT 系统对地没有电流回路,或者回路电流很小,主要是安全作用。TN,TT 系统是高低压隔离需要,高低压隔离比低压对地回路小更重要。在没有高低压可靠隔离情况下,或者经过评估IT系统风险不能小于TN系统的,是不适宜采用IT系统的。

    另外说明,对地分布电容电流,主要看系统对地电压,低压系统大小是有限的,对地分布电容电流影响不大。

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