住宅供电系统保护接地# # #无标题文件
我发表过关于住宅电源保护接地的文章,比如《什么是TT、IN、IT系统?》。但是,随着强制性标准《住宅设计规范》 GB50096—1999于1999年6月1日的实施,原先符合规范要求的TN—C系统已不再适用于住宅低压配电系统。现在住宅用电的设计安装有了明确的依据.关键词:住宅供电系统保护接地无题文件。我发表过住宅电源保护接地的文章,如《什么是TT、IN、IT系统?》。但是,随着强制性标准《住宅设计规范》 GB50096—1999于1999年6月1日的实施,原先符合规范要求的TN—C系统已不再适用于住宅低压配电系统。现在住宅用电的设计安装有了明确的依据。新规范“以人为本”,在保证“适用、安全、卫生、美观”的前提下,对住宅安全提出了相当严格的要求。新规范明确规定,住宅建筑应采用IT、TN-C-S或TN-S等低压配电系统的接地形式,并实行总等电位连接。下面介绍TN-C系统不适用的原因,以及新规范中三种低压配电系统的接地形式和故障预防。1.TN-c系统中电气设备的接地不宜采用,一般分为保护接地和功能接地。保护接地分为接地和接地两种形式。所谓“接地”,是指电气设备外露导电部分与地面之间的直接电气连接。而接零是指裸露的导电部分通过保护线(PE)或PEN线(在交流系统中,接地点为中性点)与供电系统的接地点直接电连接。TN-C系统称为三相四线制,整个系统的零线(N)和保护线(IV)合二为一,称为四N线(图1)。因为TN-C系统采用保护接零,即电气设备外露导电部分与PEN有良好的接线。电气设备发生接地故障时,由于四个N线阻抗小,大的短路电流使保护装置动作迅速,响应灵敏度高。但TN-C系统需要依靠凹N线的不平衡电流来维持三相电压的平衡,所以TN-C系统一般适用于三相负载相对平衡的情况。目前住宅用户多为单相用户,三相负荷难以平衡。大而不稳定的不平衡电流会流经四条N线,大量家用电器(如荧光灯)产生的高次谐波也会叠加在零线N上,抵消零线接地电位。PEN线一旦发生故障或PEN线接触电阻增大,中性点电位就会发生严重偏移,使家用电器裸露的导电金属外壳带电,造成触电事故。而且,接地故障较容易引起电气火灾。因此,新规范明确规定,TN-C系统不再用于住宅供电。二、规范1采用的供电系统。TT系统也是三相四线制,有一点直接接地,没有PE线。电气设备裸露的导电部分保护(PE)线连接到与电力系统接地点没有直接关系的接地电极(图2)。TT系统的特点是中性点n和保护接地线PE之间没有电气连接,即n和PE线是分开的,适用于公共电网供电的住宅建筑。一般每栋住宅楼都有自己的接地极和PE线。因此,无论是三相负载平衡与否,中性线是否带电,pe线都不会带电,电气设备外露导电部分也不会带电,保证了使用安全。当电气设备发生单相接地故障时,TT系统单相短路保护的灵敏度低于Iw系统(TT系统以地为故障电流通路,与电源和PE线的接地电阻有关,故障电流小),所以熔断器和 #p#分页标题#e#
由于中性线N和TN-S系统的保护接地线pe在干式变压器的中性点一起接地,并且两条线与变电站的低压母线分开,像TT系统一样,无论中性线N是否带电,PE线都不带电,与跳线相连的设备外壳也不带电。而且在TN-S系统中,当发生电气故障时,通过四根导线的接地电流很大,所有的熔断器和断路器都可以动作切断电源(高灵敏度)。因此,TN-S接地系统明显提高了使用安全性。在用户配电箱内,PE线与接地线的主接地端子板相连。3.TN0-C-S系统系统的一点直接接地,电气设备裸露的导电部分通过保护线与接地点相连。系统前一部分的中性线N与保护线PE为一体,第二部分为TN-S系统,即N和PE线分开(图4)。采用TN-C-S系统时,当保护线和中性线分开时(一般在住宅门口),不能再合并(中性线N的绝缘水平应与相线相同)。因此,在住宅中采用总氮-C-S系统实际上就变成了总氮-硫系统。也就是说,PNE线进入用户配电箱后,N端子板和PE端子板分别设置在配电箱内,N、PE线进入住宅后相互分离,没有电气连接。第三,接地故障的预防接地故障不同于一般的电气短路故障。它是带电导体和地面之间通过金属材料发生的短路故障。因为接地故障是隐蔽的,所以往往是很多火灾的起因,而且往往伴随着触电和人身伤害。因此,为了居民的安全,有必要加强接地故障的预防。1.接地系统不能随意改变。如果较初使用TN-c-s系统(100千伏安以上的干式变压器,中性点接地电阻为4欧姆,pe四线接地电阻为10欧姆),则改为TT系统。当电气设备金属外壳发生单相接地短路时,PE线不按TT系统接地电阻要求接地,必然会给设备金属外壳带来较高的电压(理论计算达到157伏),造成间接触电事故。2.禁止用N线接PE线。如果PE线接N线,就变成TN-C系统,其不良后果已经讨论过了。3.每栋房屋的总供电量
线断路器,应具有漏电保。护功能除空调电源外,其他电源插座电路应设置漏电保护装置。通过两级保护分别起到防电气火灾和防电击的作用。住宅内家用电器通常由插座供电,电源插座上应安装额定动作电流不大于30mA的快速漏电保护器,以防止电击造成的人身伤害事故。而当发生电弧性接地故障时,由于电弧有很大的阻抗,限制了接地故障电流,使断路器、熔断器不能及时切断电源,造成火灾。所以要在住宅的电源进线处安装额定动作电流为300mA的漏电保护器,并带有O.15s的延时,可以避免电气火灾的发生(低于500mA的电弧能量尚不足以引燃起火)。4.作总等电位和局部等电位连接总等电位连接是将进线配电箱及PE总母线排、接地极引来的接地干线、建筑物的公共设施管道、建筑物的防雷接地汇接到进线配电箱的总接地端子板上。对特别潮湿的卫生间应作局部等电位连接措施来防止间接电击。通过以上的防范措施,便可以有效避免由于接地故障所造成的电气火灾和人身电击事故的发生。#p#分页标题#e#[1]