1、低压配电系统接地方式,保护接地(定义),正常情况下,将电气设备的金属外壳用导线与接地极可靠地连接起来,使之与大地做电气上的连接,这种接地的方式就叫保护接地。,接地极,保护地线,保护接地,如果不采用保护接地,当发生人身触电时,由于触电电流不足以使熔断器或者自动开关动作,因此危险电压一直存在,如果电网绝缘下降,则存在生命危险。,保护接地(采用),采用保护接地之后,当发生人身触电时,由于保护接地电阻的并联,人身触电电压下降。 假设人体电阻假设为1000,接地电阻为4,电网对地绝缘电阻为19k 图例,保护接地(实质),通过人体与保护接地体并联连接,降低人身接触电压。 接地电阻越小,接触电压越小,流过人
2、体电流的越小。,保护接地(适用范围),三相三线制中性点不接地系统采用保护接地可靠。 对三相四线制系统,采用保护接地十分不可靠。一旦外壳带电时,电流将通过保护接地的接地极、大地、电源的接地极而回到电源。因为接地极的电阻值基本相同,则每个接地极电阻上的电压是相电压的一半。人体触及外壳时,就会触电。所以在三相四线制系统中的电气设备不推荐采用保护接地,最好采用保护接零。,此处接地电阻比电源处大,保护接地(存在问题),如果两台设备同时进行保护接地,两者都发生漏电,但不为同一相,则设备外壳将带危险电压。 图例如果将多个接地体用导体连接在一起,则可以解决此问题。称为等电位连接。连接线组成接地网。 保护接地要
3、耗费很多钢材,因为保护接地的有限性在于接地电阻小。,保护接地 - 局限性,在电源中性点直接接地的系统中,保护接地有一定的局限性。这是因为在该系统中,当设备发生碰壳故障时,便形成单相接地短路,短路电流流经相线和保护接地线、电源中性点接地装置。如果接地短路电流不能使熔丝可靠熔断或自动开关可靠跳闸时,漏电设备金属外壳上就会长期带电,也是很危险的。,保护接零,定义 不采用情况 采用情况 实质 适用范围 存在问题 注意事项,保护接零(定义),保护接零又叫保护接中线,在三相四线制系统中,电源中线是接地的,将电气设备的金属 外壳或构架用导线与电源零线(即中线)直接连接,就叫保护接零。,工作零线,接零线,保护
4、接零(不采用情况),对三相四线制,如果不采用保护接零,设备漏电时,人的接触电压为火线电压,十分危险。人体触及外壳便造成单相触电事故。,保护接零(采用),对三相四线制,如果采用保护接零,当设备漏电时,将变成单相短路,造成熔断器熔断或者开关跳闸,切除电源,就消除了人的触电危险。因此采用保护接零是防止人身触电的有效手段。,保护接零(范围),这种安全技术措施用于中性点直接接地,电压为380/220伏的三相四线制配电系统。 三线三线制不可能进行保护接零,因为没有零线。,保护接零(问题),工作零线不允许断线,为防止可将工作零线重复接地。接零线一定要真正独立地接到零线上去。,零线断线,重复接地,正确接法,错
5、误接法,保护接零(注意事项),同一电网中不宜同时用保护接地和接零:电机1漏电,形成单相接地短路时,如果短路电流不足以使其动作,则电机2的外壳将长期带电。如果电机1的接地电阻和电网中心点电阻相同,则外壳电压为110V。即所有采用保护接零的设备外壳都有危险电压。因此不允许。,保护接地和保护接零的比较,(1)保护接地和保护接零是维护人身安全的两种技术措施。,(2)保护原理不同。低压系统保护接地的基本原理是限制漏电设备对地电压,使其不超过某一安全范围;保护接零的主要作用是借接零线路使设备漏电形成单相短路,促使线路上保护装置迅速动作。,(3)适用范围不同。保护接地适用于一般的低压不接地电网及采取其它安全
6、措施的低压接地电网。保护接零适用于低压接地电网。,(4)线路结构不同。保护接地系统除相线外,只有保护地线。保护接零系统除相线外,必须有零线和接零保护线;必要时,保护零线要与工作零线分开;其重要装置也应有地线。,发生漏电时,保护接地允许不断电运行,因此存在触电危险,但由于接地电阻的作用,人体接触电压大大降低;保护接零要求必须断电,因此触电危险消除,但必须可靠动作,低压配电系统的几种接地方式,按国际电工委员会(IEC)标准规定,低压 配电接地,接零系统分有IT、TT、TN三种基本形式:在TN形式中又分有TNC、TNS 和TNCS三种派生形式。,形式划分的第1个字母反映电源中性点接地状态; T表示电
7、源中性点工作接地; I表示电源中性点没有工作接地(或采用阻抗接地); 第2个字母反映负载侧的接地状态;T表示负载保护接地,但与系统接地相互独立;N表示负载保护接零,与系统工作接地相连。 第3个字母C表示零线(个性线)与保护零线共用一线; 第4个字母S表示中性线与保护零线各自独立,各用各线。,低压配电系统的几种接地方式(IT),IEC规定,低压配电系统按接地方式的不同分为三类:IT,TT和TN系统。IT方式供电系统:中性点不接地系统进行接地保护。 TT方式供电系统:中性点直接接地系统进行保护接地。在TT系统中负载的所有接地都称为保护接地。 TN方式供电系统:中性点直接接地系统进行保护接零。称为接
8、零保护系统。分为TN-C系统 TN-S系统,I表示电源测没有工作接地,T表示负载侧电气设备进行接地保护。 供电距离不长时,安全可靠。一般用于不允许停电或者要求严格连续供电的地方。因为电源中性点不接地,如果发生单相接地故障,单相漏电电流很小,不会破坏电源电压的平衡,所以比中性点接地系统还安全。 但是如果供电距离很长时,电容不容忽略,危险性增加,低压配电系统的几种接地方式(TT),IEC规定,低压配电系统按接地方式的不同分为三类:IT,TT和TN系统。IT方式供电系统:中性点不接地系统进行接地保护。 TT方式供电系统:中性点直接接地系统进行保护接地。在TT系统中负载的所有接地都称为保护接地。 TN
9、方式供电系统:中性点直接接地系统进行保护接零。称为接零保护系统。分为TN-C系统 TN-S系统,当电气设备的金属外壳带电(相线碰壳或者设备绝缘损坏漏电时),由于有接地保护,可以大大减少漏电的危险性。但是,低压断路器(自动开关)不一定跳闸,造成漏电设备的外壳电压对地电压高于安全电压。 当漏电比较小时,即是有熔断器也不一定熔断,所以还需要漏电保护器的保护,因此TT系统难以推广。系统耗费钢材,施工不方便。,低压配电系统的几种接地方式(TN),新国标规定,凡含有中性线的三相系统统称为三相四线制系统,即TN系统。这种系统将电气设备正常不带电的金属外壳与中性线相连接。在我国380/220V低压配电系统,广
10、泛采用中性点直接接地的运行方式,而且引出有中性线N和保护线PE。,TN系统,TN系统按其PE线的形式又可分为三种:TN-C系统 TN-S系统TN-C-S系统,TN-C系统,系统的中性线N和保护线PE合为一根PEN线,电气设备的金属外壳与PEN线相连。若开关保护装置选择适当,可满足供电要求,并且其所用材料少,投资小。故在我国应用最普遍。,TN-C系统特点,由于三相不平衡,工作零线上有不平衡电流,对地有电压,所以与保护线所连接的电气设备外壳对地有一定的电压。 如果工作零线断线,则保护接零的漏电设备外壳带电。 如果电源的相线碰地,则设备的外壳电压升高,使中性线的危险电位蔓延。 只适用于三相负载基本平
11、衡情况。,TN-S系统,系统的中性线N和保护线PE是分开的,所有设备的金属外壳均与公共PE线相连。正常时PE上无电流,因此各设备不会产生电磁干扰,所以适用于数据处理和精密检测装置使用。此外,N和PE分开,则当N断线也不影响PE线上设备防触电要求,故安全性高。缺点是用材料多,投资大。在我国应用不多。,TN-S系统特点,把工作零线和专用保护线严格分开的系统。 正常工作时,保护零线上没有电流,只有工作零线上有不平衡电流。PE线对地没有电压,电气设备金属外壳接在专用的保护线上,安全可靠。 工作零线只用作单相负载回路。 专用保护线(保护零线)不允许断线。 TN-S系统安全可靠,但造价高。,TN-C-S系统,这种系统前边为TN-C系统,后边为TN-S系统(或部分为TN-S系统)。它兼有两系统的优点,适于配电系统末端环境较差或有数据处理设备的场所。,