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低压配电系统中几个容易混淆的概念
http://www.weixiu8.com/ 2015-1-23 8:20:12
低压配电系统中几个容易混淆的概念
    目前,我国低压配电系统绝大多数采用电源中性点直接接地的配电系统。典型的电源中性点直接接地的配电系统根据安全保护原理不同,分为TT系统和TN系统,如图1、图2所示。
    一、几个重耍的概念
    为有助于分析不同类型低压配电系统的安全保护原理,从而对症采取适当的防触电措施,确保配电系统安全和人身安全,首先需要正确理解和掌握下面几个重要的概念,即相线L、工作零线N、保护线PE和保护零线PEN。
    1.相线L
    相线是指从变压器副边侧绕组始端引出的输电线,俗称火线。在低压配电网中有L1、L2、L3三根相线,为了便于区分,常用黄、绿、红三种颜色分别表示。
    2.工作零线N
    将变压器副边侧三相绕组末端连接在一起形成中性点N。从中性点N引出的输电线称为中性线。把电源中性点N直接接地时的中性线称为工作零线N。工作零线简称为零线,在线路上常用淡蓝色绝缘导线作为工作零线。
    3.保护线PE
    为了防止触电,通常用导线将负载设备外露的可导电部分与电源中性点或其他接地装置做电气连接,我们把这种连接导线称为保护线。在线路上常用黄绿双色绝缘导线作为保护线。
    4.保护零线PEN
    将工作零线N与保护线PE合并为一体,使其同时具备工作零线和保护线两种功能的导线,称为保护零线。在线路上一般用竖条间隔淡蓝色绝缘导线作为保护零线。转载请注明转自“维修吧-http://www.weixiu8.com
    二、工作接地、保护接地和重复接地
    1.工作接地
    工作接地是指为了保证电力网在正常情况下和事故情况下都能可靠地工作,而将电气回路中的某点与大地做电气连接,本文各图中的RN均为工作接地。
    2.保护接地
    保护接地是指为了保障人身安全避免发生触电事故,而将负载设备外露的可导电部分与大地做电气连接,图1、图3、图4、图5中的Ra、Ra1和Ra2均为保护接地。
    3.保护接零
    保护接零是指为了保障人身安全,而将负载设备外露的可导电部分经保护线PE或保护零线PEN与电源接地点相连接。图2、图6中的各负载设备均采用了保护接零防触电措施。
    4.重复接地
    重复接地是指在TN系统中,将保护线PE或保护零线PEN多处与大地做电气连接,图2、图6中Rc为重复接地。
    三、TT系统和TN系统
    1.TT系统
    TT系统是指电源中性点直接与大地相连接,而负载设备外露的可导电部分经各自保护线直接接地的低压配电系统,如图1所示。
    在TT系统中,当负载设备发生“碰壳”故障时,如图3(a)所示。根据图3(b)等效电路,可以估算出设备“碰壳”后其外壳对地电压为:
    URa1=Ra/Rn+Rau=4/4+4x220=110V
    由计算结果可知,在TT系统中.将负载设备实施保护接地,虽然可以在一定程度上降低“碰壳”设备外壳的对地电压,但仍维持在110V左右的高压。这样高的电压加在人体上是十分危险的。因此,在TT系统中,除了保证系统丁作接地和保护接地都正常工作外(要求各接地电阻均小于4Ω),还必须装设合适的漏电保护装置或其他限制故障电流持续时间的装置,以便设备发生“碰壳”故障时能迅速地切断故障设备的电源。TT系统中,漏电保护器接线示例如图5。
    2.TN系统
    TN系统是指电源中性点直接与大地相连接,而负载设备外露的可导电部分通过保护线PE或保护零线PEN连接到电源接地点的低压配电系统。根据系统工作零线N和保护线PE的不同组合,TN系统又分为TN—S、TN—C—S和TN—C三种形式。其中,TN—S系统的工作零线N与保护线PE是完全独立的,如图2a;TN—C—S系统的工作零线N和保护线PE某一部分共用,其余部分各自分开,如图2b;TN—C系统的工作零线N与保护线PE是完全共用的,形成保护零线PEN,如图2c。
    在TN系统中,当负载设备发生“碰壳”故障时,其金属外壳的对地电压与电源相电压大致相等(约为220V)。因此,为了确保安全防止触电,在这种系统中必须安装漏电保护装置或其他保护装置,以便设备发生“碰壳”时,产生足够的短路电流使漏电保护器动作(或其他保护装置动作),迅速切断故障设备的供电线路。TN系统中,漏电保护器接线示例如图6。
    为了防止TN系统保护线PE或保护零线PEN断线(更不允许在保护线PE和保护零线PEN上人为地安装熔断器或单极开关),引发触电事故,而将保护线PE或保护零线PEN进行多处接地,即重复接地。
    最后,值得说明的是:对于由同一电源变压器供电的低压配电系统,无论是TN系统,还是TT系统,都严禁采用如图4(a)所示的保护措施;一部分负载设备采用保护接零,另一部分负载设备采用保护接地。在这种“保护”系统中,假设采用保护接地的负载设备发生“碰壳”,其外壳对地电压和保护零线PEN对地电压均为110V。
    可见,在这种情形下,不仅采用保护接地的负载设备外壳上带有危险电压,而且所有接零保护负载设备的外壳上都带有危险电压,直接威胁到所有接触电气设备人员的人身安全。因此,在同一台变压器供电的系统中不允许将保护接地和保护接零混用。



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