低压配电系统的连接有哪几种

电力系统的接地直接关系到用户的人身和财产安全,以及电气设备和电子设备的正常运行。如何针对实际情况选择合适的接地系统,确保配电系统及电气设备的安全使用,是设计人员面临的首要问题,本文简要分析了不同接地系统的特点及应用场所,仅供参考。
1.接地制式按照配电系统和电气设备的不同接地组合分类。按照IEC60364规定,接地系统一般由两个字母组成,必要时可加后续字母。
第一个字母:表示电源中性点对地的关系
T:直接接地
I:不接地,或通过阻抗与大地相连
第二个字母:表示电气设备外壳与大地的关系
T:独立于电源接地点的直接接地
N:表示直接与电源系统接地点或与该点引出的导体相连
后续字母:表示中性线与保护线之间的关系
C:表示中性线N与保护线PE合二为一(PEN线)
S:表示中性线N与保护线PE分开
C-S:表示在电源侧为PEN线,从某一点分开为中性线N和保护线PE低压配电系统有三种形式:
■TN系统
■TT系统
■IT系统
2.不同接地系统的组成及特点:
■TN系统的组成及特点
在TN系统中,所有电气设备的外壳接到保护线(PE)上,与配电系统的中性点相连(若无中性点,即变压器二次侧三角形连接或未引出中性点,可将变压器二次侧绕组的一相接地,但该接点不能用作PEN线)。保护线应在每个变电所附近接地,配电系统引入建筑物时,保护线在其入口处接地。为了保证故障时保护线的电位尽量接近地电位,尽可能将保护线与附近的有效接地体相连,如必要,可增加接地点,并使其均匀分布。其特点是故障电流较大,仅与电缆的阻抗大小有关。出现绝缘故障时,需要短路电流保护装置瞬时断开电路。
国际标准IEC60364规定,根据中性线与保护线是否合并的情况,TN系统分为如下三种:
□TN-C
□TN-S
□TN-C-S
注:对电网来说,当铜导线截面积≤10mm2,铝导线截面积≤16mm2时,必须采用TN-S系统,而不允许采用TN-C系统。
下面介绍其组成及特点:
2.1TN-C系统:
本系统中,保护线与中性线合二为一,称为PEN线。
优点:
□TN-C方案易于实现,节省了一根导线,且保护电器可节省一极,降低设备的初期投资费用。
□发生接地短路故障时,故障电流大,可采用一过流保护电器瞬时切断电源,保证人员生命和财产安全
缺点:
□线路中有单相负荷,或三相负荷不平衡,及电网中有谐波电流时,由于PEN中有电流,电气设备的外壳和线路金属套管间有压降,对敏感性电子设备不利
□PEN线中的电流在有爆炸危险的环境中会引起爆炸
□PEN线断线或相线对地短路时,会呈现相当高的对地故障电压,可能扩大事故范围
□不能使用剩余电流保护装置RCD(由于检测不出漏电流,RCD会拒动),因此绝缘故障时,不能有效地对人身和设备进行保护
2.2TN-S系统
本系统保护线(PE)和中性线(N)分开
优点:
□正常时PE线不通过负荷电流,适用于数据处理和精密电子仪器设备,也可用于爆炸危险场合
□民用建筑中,家用电器大都有单独接地触点的插头,采用TN-S系统,既方便,又安全
□如果回路阻抗太高或者电源短路容量较小,需采用剩余电流保护装置RCD对人身安全和设备进行保护,防止火灾危险
缺点:
□由于增加了中性线,初期投资较高
□TN-S系统相对地短路时,对地故障电压较高
2.3TN-C-S系统
在系统某一点起,PEN分为保护线和中性线,分开后,中性线(N)对地绝缘(注:PEN线分开后,不能再合并)
优点:
□适用于工矿企业供电,前面TN-C系统可满足固定设备的需要,后端TN-S系统可满足对电位敏感的电子设备的需要
□民用建筑中,电源线路采用TN-C,进入建筑物后,采用TN-S系统,可确保TN-S系统的优点
2.4TT系统的组成及其特点:
TT系统的变压器或发电机的中性点直接接地,电气设备的所有外壳用保护线连在一起,接在与电源中性点独立的接地点。如下图所示:
优点:
□电气设备的外壳与电源的接地无电气联系,适用于对电位敏感的数据处理设备和精密电子设备
□故障时对地故障电压不会蔓延
□接地短路时,由于受电流接地电阻和电气设备接地电阻的限制,短路电流较小,可减小危险
缺点:
□短路电流小,发生短路时,短路电流保护装置不会动作,易造成电击事故
□短路保护装置的过电流保护不能提供绝缘故障保护,需采用剩余电流保护器RCD进行人身和设备安全保护
2.5IT系统的组成及特点:
IT系统的电源不接地或通过阻抗接地,电气设备的外壳可直接接地或通过保护线接至单独接地体。
优点:
□单相接地第一次故障时,故障电流小,可不切断电源,警报设备报警,通过检查线路消除故障,供电连续性较高,适用于大型电厂的厂用电和重要生产线用电
□可采用剩余电流保护器(RCD)进行人身和设备安全保护
缺点:如果消除第一次故障前,又发生第二次故障,如不同相的接地短路,故障电流很大,非常危险,因此对一次故障探测报警设备的要求较高,以便及时消除和减少出现双重故障的可能性,保证IT系统的可靠性。
2.6接地系统中性线保护
以下情况选用4极开关断开中性线:
■TT和TN系统的中性线截面积小于相线
■终端配电中避免中性线、相线接反
中性线必须有保护和能分断:
■IT系统中进行第二次故障保护的装置,防止中性线第一次故障后引发二次故障
■在TT和TN-S系统中,中性线的截面积小于相线的截面积
■所有接地系统中,会产生3次或多次谐波电流的场合(尤其是中性线截面积减少时)
在TN-C系统中,中性线也是保护线不能断开,由于负载电流不平衡和绝缘故障电流,会产生危险的中性点电压偏移。为此,用户必须做好等电位连接和每个区域的接地。
2.7接地系统的选择:
选择接地系统应根据电气装置的特性、运行条件和要求以及维护能力的大小,综合用户和设计安装人员的意见因地制宜地选用。只要符合安装和运行规范要求,三种接地系统是等效的,没有什麽优先级。
选择接地系统的步骤:
■首先,为保证最大的安全性和灵活性,三种接地系统可以应用在同一供电电网中。
如下图所示,不同接地系统的串联连接和并联连接:
■必须遵守当地标准和法规的规定
■弄清楚用户的要求和现有的维护资源:
□运行连续性要求
□是否有维护服务
□是否有火灾危险
3.系统选择及应用
3.1通常按照如下方式选择:
□运行连续性要求较高有维护服务的场合:选择IT系统
□运行连续性要求较高无维护服务的场合:无完全满意的选择,可选择TT系统(其跳闸选择性易于实现)或选择TN系统(减少危险)
□运行连续性要求不重要并且有维护能力:选择TN-S系统易于快速维修和扩展 
□运行连续性要求较低无维护服务的场合:选择TT系统
□有火灾危险的场合:可选择IT系统(有人员维护)或选择TT系统(使用0.5A的剩余电流保护装置)
3.2特殊电网和负载的选择:
□对于线路长,泄漏电流大的电网:选择TN-S系统
□有备用电源的电网:选择TT系统
□对大的故障电流比较敏感的负载(电机):选择TT或IT系统
□绝缘等级较差(电炉)或有大型高频滤波的设备(大型计算机):选择TN-S系统
□控制和监测系统:选择TT(通讯设备间可进行等电位连接)或IT系统(运行连续性高)

接线方式包括:TN (TN-S,TN-C,TN-C-S),IT,TT

根据不同的需要 有无数种

有星形和三角形两种

星形,三角形二种

常用的低压配电方式有哪几种~

常用的低压配电方式有三种
根据iec规定的各种保护接地方式的术语概念,低压配电系统按接地方式的不同称为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。
1、tt方式接地供电系统
tt接地方式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,也称tt系统。第一个符号t表示电力系统中性点直接接地;第二个符号t表示负载设备外露不与带电体相接的金属导电部分与大地直接联接,而与系统如何接地无关。在tt系统中负载的所有接地均称为保护接地,如图1-1所示。这种供电系统的特点如下。
(1)由于三相负载不平衡,工作零线上有不平衡电流,对地有电压,所以与保护线所联接的电气设备金属外壳有一定的电压。
(2)如果工作零线断线,则保护接零的漏电设备外壳带电。
(3)如果电源的相线碰地,则设备的外壳电位升高,使中性线上的危险电位蔓延。
(4)tn-c系统干线上使用漏电保护器时,工作零线后面的所有重复接地必须拆除,否则漏电开关合不上;而且,工作零线在任何情况下都不得断线。所以,实用中工作零线只能让漏电保护器的上侧有重复接地。
(5)tn-c方式供电系统只适用于三相负载基本平衡情况。
4、tn-s方式供电系统
它是把工作零线n和专用保护线pe严格分开的供电系统,称作tn-s供电系统,如图1-4所示,tn-s供电系统的特点如下。
(1)系统正常运行时,专用保护线上不有电流,只是工作零线上有不平衡电流。pe线对地没有电压,所以电气设备金属外壳接零保护是接在专用的保护线pe上,安全可靠。
(2)工作零线只用作单相照明负载回路。
(3)专用保护线pe不许断线,也不许进入漏电开关。
(4)干线上使用漏电保护器,工作零线不得有重复接地,而pe线有重复接地,但是不经过漏电保护器,所以tn-s系统供电干线上也可以安装漏电保护器。
(5)tn-s方式供电系统安全可靠,适用于工业与民用建筑等低压供电系统。在建筑工程工工前的“三通一平”(电通、水通、路通和地平——必须采用tn-s方式供电系统。
5、tn-c-s方式供电系统
在建筑施工临时供电中,如果前部分是tn-c方式供电,而施工规范规定施工现场必须采用tn-s方式供电系统,则可以在虚线后段采用施工用电配电箱分出pe线,如图1-5所示。这种系统称为tn-c-s供电系统。tn-c-s系统的特点如下。
(1)当电气设备的金属外壳带电(相线碰壳或设备绝缘损坏而漏电)时,由于有接地保护,可以大大减少触电的危险性。但是,低压断路器(自动开关)不一定能跳闸,造成漏电设备的外壳对地电压高于安全电压,属于危险电压。
(2)当漏电电流比较小时,熔断器不一定能熔断,所以还需要漏电保护器作保护,因此tt系统难以推广。
(3)因tt系统接地装置耗用钢材多,安装后难以回收、费工时、费料。现在有的建筑施工单位用电时,采用一根专用保护线,以减少安装接地装置钢材用量,如图1-2所示。
图中虚线后段接线方式采用施工用电配电箱,把新增加的专用保护线pe线和工作零线n分开,其特点是:第一、共用接地线与工作零线没有电的联系;第二、正常运行时,工作零线可以有电流,而专用保护线没有电流。
从上面分析看出tt系统适用于接地保护很分散的地方。
2、tn方式供电系统
这种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。这种供电系统的特点如下。
(1)当设备出现外壳带电时,接零保护系统能将漏电电流上升为短路电流,这个电流很大,是tt系统的几倍,实际上就是单相对地短路故障,熔断器的熔丝会熔断,低压断路器的脱扣器会立即动作而跳闸,使故障设备断电,比较安全。
(2)tn系统节省材料、工时,在我国和其他许多国家广泛得到应用,可见比tt系统优点多。tn方式供电系统中,根据其保护零线是否与工作零线分开而划分为tn-c和tn-s等两种。
3、tn-c方式供电系统
它是用工作零线兼作接零保护线,可以称作保护中性线.

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