IT系统、TT系统、TN系统保护接地系统.doc
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1、IT系统、TT系统、TN系统保护接地系统水利建设工地大多分散在郊区和边远地区,施工场地大,设备和人员分散,施工季节性强,施工单位的安全管理水平参差不齐,临时工和外来民工较多,这些都给现场的安全供用电带来极为不利的影响,水利工地电气事故时有发生,安全用电形势严峻。因此必须积极贯彻预防为主的方针,认真研究运用各项技术措施和管理措施,提高供用电系统的安全水平,营造工地电气安全环境,保障广大水利建设者的安全。 1 施工用电380/220V低压系统的接地方式 380-220V低压系统有三种接地方式。 11 IT系统 IT系统是电源端中性点不直接接地,电气装置的外露可导电部分直接接地的系统(见图1)。 图
2、1 IT系统 12 TT系统 TT系统是电源系统中性点直接接地,电气装置的外露可导电部分直接接地的系统(见图2)。 图2 TT系统 13 TN系统 TN系统为电源系统中性点直接接地,电气装置外露可导电部分通过保护导体连接到电源接地点的系统。根据中性线和保护线的布置,TN系统有三种形式: 131 TN-C系统 TN-C系统是中性线与保护线合一的三相四线制系统(图3)。 图3 TN-C系统 132 TN-S系统 TN-S系统为三相五线制,系统中的保护线与中性线是从电源端开始完全分开的(见图4)。 图4 TN-S系统 133 TN-C-S系统 TN-C-S系统的特点是一部分中性线与保护线合一,一部分
3、中性线与保护线分开(见图5)。 图5 TN-C-S系统 2 保护接地和保护接零 21 保护接地 TT系统中的接地方式称为保护接地 图6是TT系统保护接地原理图,U为相电压,Rde为工作接地电阻,Rpe为保护接地电阻,M为用电装置,当M绝缘损坏外壳带电时,不计线路及电源电阻,则有 图6 TT系统保护接地原理 Ie=U/(Rde+Rpe) 取U=220V,Rde=Rpe=4,则 Ie=27.5A 在接地短路电流Ie的作用下,电路中保护装置动作切断电源,从而保障了安全。当保护装置是额定电流为10A的普通熔断器,流过27.5A电流后,10s左右熔体熔断切断了电源,M外壳没有危险电压。如果M未接地而漏电
4、,人体接触M外壳时的接触电压为220V,设人体电阻为1000,则通过人体电流达220mA,是十分危险的。 此外,TT系统正常运行时,零线电位可达50V以上,M外壳电位为零,保护接地对系统中存在的直接触电危险没有防范作用。 从以上分析可知,在TT系统中采用保护接地,当故障电流足够大,能使保护装置动作切断系统电源,则不会发生触电事故;当故障电流不够大,无法及时切断电源时,保护接地可降低危险电压,危险电压为50110V。如果不保护接地,则危险电压高达220V。可见保护接地是较好的安全防范措施,但不够完善。为更好发挥保护接地的功能,可以采取以下措施: 211 降低接电阻,以提高故障电流。 212 根据
5、保护电器的安秒特性,选用合适的熔体或自动开关,使得在故障电流较小时也能及时切断电源。选用保护电器时,应当满足系统对选择性和可靠性的要求,达到发生故障时能切断电源,非故障情况能保障系统正常供用电的目的。 213 经常检查用电装置的绝缘状况,做好运行维护工作。 水利工地用电装置用电量较小,接地故障电流容易满足保护电器的动作要求。工地往往在江湖河海地区,地壤电阻率较低,降低接地电阻也容易实现。 应当指出,如果建设工地用100kVA及以下变压器供电,或用发电机发电,电网容量较小,分布电容也小,这时采用IT系统保护接地,能有效的防止间接触电。22 保护接零 TN系统中的接零方式称为保护接零。当设备外壳漏
6、电时,因为金属外壳与PEN线连结,形成了相零通路,短路电流足够大,设备的保护电器能迅速切断故障设备的电源,防止触电事故。 保护接地和保护接零都是依靠足够大的故障短路电流来切断电源的,保护接地受到接地电阻的制约,往往不能产生足够大的故障电流,保护电器不能及时动作,甚至故障会长期存在,保护接零则没有这种缺陷。 TN-C系统保护接零对直接触电没有防护作用,该系统M外壳电位等于工作零线电位,故障电流小,保护装置不能动作。当工作零线断开后,三相负载不平衡,PEN线中等序电流较大而呈现较高电压,可能烧毁单相设备,且接零的设备外壳带电,严重危及人身安全。TN-C系统发生断零故障时,漏电保护器也不起作用,所以
7、在水利建设工地,不应采用TN-C保护接零系统。 在TN-S系统中,由于保护导体和中性导体是分开的,在正常情况下,保护零线上无零序电流,与三相负载是否平衡无关。零线断线也不影响PE保护线路功能,同时不限制漏电保护器的使用,因此TN-S系统对预防触电事故和保障系统正常运行更为安全可靠。但TN-S系统比其它系统多敷设和管理工作量,成本较高,全面采用TN-S系统有一个过程。在安全功效方面,TN-S系统对直接触电不具备防范作用,当故障电流较小,不能满足保护器的动作要求时,仍有可能存在触电隐患,因此采用TN-S保护接零时,需注意使保护零线电阻足够小并确保不断线。 TN-C-S系统中,部分保护线与中性线是合
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