淺談實際應(yīng)用中低壓配電系統(tǒng)

匡珊

（大唐石門發(fā)電有限責(zé)任公司 湖南常德 415300）

淺談實際應(yīng)用中低壓配電系統(tǒng)

匡珊

（大唐石門發(fā)電有限責(zé)任公司 湖南常德 415300）

隨著電力事業(yè)的快速發(fā)展，人們對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性也有了較高的要求，特別在錯綜復(fù)雜的低壓配電系統(tǒng)中，根據(jù)不同的配電要求、不同的環(huán)境以及不同的用電負(fù)荷，工業(yè)用電中應(yīng)選取不同的低壓配電系統(tǒng)。

電力；低壓；配電系統(tǒng)

1 引言

常見的低壓配電系統(tǒng)主要由配電變壓器、低壓配電線路、相應(yīng)的控制保護(hù)設(shè)備以及各類負(fù)荷組成，我國常用的配電系統(tǒng)包括TT系統(tǒng)、IT系統(tǒng)以及TN系統(tǒng)三大類。當(dāng)電氣絕緣擊穿或發(fā)生漏電事故時，設(shè)備的金屬外殼和與之相連的其他設(shè)備即會帶有電壓，當(dāng)人體接觸到這些設(shè)備時就有可能發(fā)生人身觸電事故?，F(xiàn)實生產(chǎn)中，為了減少這類人身事故的發(fā)生，隨即低壓配電系統(tǒng)中就有了保護(hù)接地、保護(hù)接零和加裝漏電保護(hù)器等各種技術(shù)措施。

2 TT系統(tǒng)

TT系統(tǒng)中的第一個字母T表示電源中性點是直接接地的，第二個字母T表示設(shè)備外殼采取接地措施接地的，也就是指將電氣設(shè)備的金屬外殼直接接地的保護(hù)系統(tǒng)，稱為保護(hù)接地系統(tǒng)。該系統(tǒng)中的用電設(shè)備通過PE線接點與電源側(cè)中性點接地并沒有直接的電氣聯(lián)系，因此，在TT系統(tǒng)中，當(dāng)設(shè)備外殼漏電或絕緣破損時，可通過設(shè)備接地的PE線降低對地電壓，起到減輕人身觸電事故的危害程度，而當(dāng)發(fā)生單相接地時接地電流較大可使漏電保護(hù)器可靠動作，及時切除故障。但TT系統(tǒng)由于每個用電設(shè)備都必須接地，所以耗用的鋼材多且難以回收。TT系統(tǒng)多適用于接地保護(hù)很分散的地方，現(xiàn)有的外包施工單位用電多采用TT系統(tǒng)，現(xiàn)實中，施工單位借用電源作臨時用電時，應(yīng)用一條專用保護(hù)線，以減少需接地裝置鋼材用量。把新增加的專用保護(hù)線PE線和工作零線N分開，如此，共用接地線與工作零線沒有電的聯(lián)系，正常運行時，工作零線可以有電流，而專用保護(hù)線沒有電流。

3 IT系統(tǒng)

IT系統(tǒng)中的I代表配電網(wǎng)不接地或經(jīng)高阻抗接地，T表示電氣設(shè)備外殼接地，也就是指在電源中性點不接地或高阻抗接地的配電網(wǎng)中設(shè)備外殼采用接地保護(hù)的配電系統(tǒng)。IT系統(tǒng)正常運行時，三相電壓對稱，三相對地電容電流也是對稱的，所有中性點中沒有電流經(jīng)過，各相電壓也就是每相的對地電壓，而當(dāng)系統(tǒng)中的單相發(fā)生接地短路時，另外未發(fā)生接地短路的兩相對地電壓立即升高至線電壓，即相電壓的倍，發(fā)生接地點的電容電流為正常運行中的電容電流的3倍，這種較大的電容電流有可能會在接地點引起電弧，形成間歇性放電，但任然不會有大電流經(jīng)過，所以設(shè)備還可以保持運行一段時間，不需立即切斷電源，所以IT系統(tǒng)適用于環(huán)境條件不良、易發(fā)生一相接地或火災(zāi)爆炸的場所，如煤礦、化工廠、紡織廠等地方。

4 TN系統(tǒng)

TN系統(tǒng)中的T表示電源中性點是直接接地的，N表示電氣設(shè)備在正常情況下不帶電的金屬部分與配電網(wǎng)中性點之間金屬體的連接，亦即與配電網(wǎng)保護(hù)零線（保護(hù)導(dǎo)體）的緊密連接，TN系統(tǒng)就是配電網(wǎng)低壓中性點直接接地，電氣設(shè)備接零的保護(hù)接零系統(tǒng)。保護(hù)接零的原理：當(dāng)一相漏電或碰觸到設(shè)備外殼時，通過設(shè)備外殼形成該相對零線的單相短路，短路電流能促使線路上的短路保護(hù)元件迅速動作，從而切斷故障設(shè)備電源，消除觸電危險。在三相四線配電網(wǎng)中，應(yīng)當(dāng)區(qū)別工作零線和保護(hù)零線。工作零線即中性線，用N表示；保護(hù)零線即保護(hù)導(dǎo)體，用PE表示。如果一根線既是工作零線又是保護(hù)零線，則用PEN表示。而TN系統(tǒng)又可以分為保護(hù)零線和工作零線從電源中性點引出的完全分開的兩條線的TN-S系統(tǒng)，干線部分的前一部分保護(hù)零線與工作零線共用而后一部分完全分開的TN-C-S系統(tǒng)以及干線部分保護(hù)零線是與工作零線完全共用的TN-C系統(tǒng)。

TN-C系統(tǒng)中，保護(hù)零線和工作零線共用一條線，即PEN線，該系統(tǒng)通常叫做三相四線制系統(tǒng)。TN－C系統(tǒng)中，當(dāng)相間短路保護(hù)裝置靈敏度不夠時，由于設(shè)備外殼接工作零線N，而設(shè)備對地不絕緣，正常工作時，漏電開關(guān)通過剩余電流無法工作，所以不能裝漏電開關(guān)，只能采用零序過流保護(hù)。當(dāng)工作零線斷開時，TN－C系統(tǒng)在發(fā)生三相負(fù)荷不對稱時，零位偏移，220V單相設(shè)備可能燒毀，且用電設(shè)備外殼接零，使外殼帶電，危及人身安全。單相回路中零線斷裂，全部220V電壓將加到設(shè)備外殼上，由于斷零而引起備外殼電位升高，漏電保護(hù)均會不起作用，所以TN－C系統(tǒng)應(yīng)將零線重復(fù)接地，這樣無論在線路單相接地、零線斷開或單相碰殼等故障情況下，還是各相負(fù)荷嚴(yán)重不對稱的正常運行條件下，均能降低零線和電氣設(shè)備外殼電位。TN-C系統(tǒng)可用于無爆炸危險、火災(zāi)危險性不大、用電設(shè)備較少、用電線路簡單且安全條件較好的場所。

TN-C-S系統(tǒng)中工作零線同保護(hù)零線是部分共用的，即局部三相五線制系統(tǒng)，其中PEN線斷開時，人身有危險，而N線斷開時人身無危險，但工作零干線斷開均能造成設(shè)備的燒毀。TN-C-S系統(tǒng)宜用于廠內(nèi)設(shè)有總變電站，廠內(nèi)低壓配電的場所及民用樓房。

TN-S系統(tǒng)中工作零線N和保護(hù)零線PE從電源端中性點開始完全分開，即三相五線制系統(tǒng)，正常工作時設(shè)備外殼由于單獨與保護(hù)零線PE相連，設(shè)備外殼電壓為零，漏電開關(guān)無剩余電流，所以在相間短路保護(hù)裝置靈敏度不夠時，可裝設(shè)漏電開關(guān)來保護(hù)單相漏電或碰觸外殼短路。當(dāng)三相回路N線斷開會燒毀設(shè)備，但外殼不帶電，不會發(fā)生人身觸電危險。TN-S系統(tǒng)可用于有爆炸危險、火災(zāi)危險性較大或安全要求較高的場所。我廠大唐石門電廠脫硫區(qū)域低壓配電系統(tǒng)即使用TN-S系統(tǒng)。

5 漏電保護(hù)裝置在不同的接地系統(tǒng)中的使用

對TN系統(tǒng)中裝漏電保護(hù)裝置時，應(yīng)使設(shè)備的外殼與保護(hù)中性線（即PEN線）的連接必須在漏電保護(hù)裝置的電源側(cè)，若保護(hù)線PE接在漏電保護(hù)的負(fù)載側(cè)，則因漏電故障電流的整個回路均穿過漏電保護(hù)裝置而檢測不出來，漏電保護(hù)裝置不動作，同時漏電保護(hù)裝置的負(fù)載側(cè)不能設(shè)置重復(fù)接地，如有重復(fù)接地，會使在無故障情況下發(fā)生誤動作。

TN-C系統(tǒng)安裝漏電保護(hù)裝置前，N線PE線要分開，這就變成TNC-S系統(tǒng)。

TN-C-S系統(tǒng)安裝漏電保護(hù)裝置時，必須將相線和N線一同穿過漏電保護(hù)裝置的零序電流互感器，應(yīng)選用2極或4極漏電保護(hù)裝置。

對TT系統(tǒng)裝設(shè)漏電保護(hù)裝置時，要認(rèn)真檢查線路上重復(fù)接地設(shè)施。在漏電保護(hù)裝置的負(fù)載側(cè)不能設(shè)置重復(fù)接地，否則將造成漏電保護(hù)裝置的誤動和失效。

6 結(jié)束語

低壓配電系統(tǒng)中，不同的配電系統(tǒng)具有各自的特點，只有根據(jù)不同的情況不同的環(huán)境要求選取不同的配電網(wǎng)絡(luò)類型，才能更有效地保證設(shè)備的安全運行以及減少事故的發(fā)生與擴(kuò)大。

[1]周帥.低壓配電系統(tǒng)電氣故障分析與研究[J].電子制作，2014.

[2]湯繼東.中低壓配電設(shè)計與實踐[M].中國電力出版社，2015.

[3]張衛(wèi)東.智能低壓配電系統(tǒng)[M].中國電力出版社，2001.

TM862

A

1004-7344（2016）13-0073-01

2016-3-26

匡珊（1988-），男，助理工程師，本科，主要從事電氣檢修等工作。