【摘 要】日常生活中,“三相五線制”似是明了易懂,但該電工用語不嚴謹、不規范,不能準確地表達電氣標準的技術內涵。通過有關國家標準和行業標準中關于低壓配電系統接地型式中的TT、TN-C-S、TN-S系統特點比較、分析,理清電工術語名詞誤區。
【關鍵詞】低壓配電系統;TT;TN-C- S;TN-S系統
1 前言
隨著國民經濟的發展,民眾對用電的需求及安全要求日益提高。為提高我國電氣技術安全水平,應進一步學習國際電工標準,吸收先進電氣安全理念;當前國際上權威、通用的低壓電氣標準是IEC國際電工委員會第64技術委員會制訂的《建筑物電氣裝置》標準(IEC 60364 標準)。相應地,20世紀90年代始國家對電工的技術規范、標準(如《低壓配電設計規范》、《供配電系統設計規范》)進行等同或等效IEC標準的修改、修訂,在向IEC標準靠攏趨勢下,我國有關的規范、標準(如《交流電氣裝置的接地》、《系統接地的型式及安全技術要求》)補充了建筑物電氣裝置的接地要求和方法。IEC 60364標準內容廣泛,要求嚴謹,但只作綱領性敘述,無相應詳細豐富圖文舉例,掌握和運用IEC 60364標準,如嬰兒學步,舉步維艱;對于長久受前蘇聯電氣規程影響,電工用語偏滯于技術相對落后的水準,重視電網安全,忽略用戶的用電安全,至今還不能完全摸清影響深度,習慣長久使然。新的引入的國際電工標準艱深難懂、精述間練,舊有的思維定勢潛移偶現,新舊觀念的矛盾下,產生了一些似是而非的電工術語名稱,對電氣標準的理解和執行造成了誤區存在。
2 提出疑問
“三相五線制”,顧名思義,指某一電氣設備有五根導線引出,具體來講,五根導線的功能時下通俗約成地講有以下兩種。第一種說法,這五根導線為三根相線,一根零線,一根地線;第二種說法,這五根導線是指三根相線,一根工作零線(或稱系統零線),一根保護零線。上述說法,各持一詞,紛說繁雜,本文就現行的標準、規范一一量度,深究其理,層層剝解,讓深層內在要表達的實質表露無遺。
3 有關標準、規范對低壓配電系統的規定
參照GB50054-95《低壓配電設計規范》、GB50052-95《供配電系統設計規范》、DL/T621-1997《交流電氣裝置的接地》、GB14050-93《系統接地的型式及安全技術要求》;低壓配電系統由兩種型式描述。
其一為帶電導體系統的型式,分為交流系統:單相二線制、單相三線制、兩相三線制、兩相五線制、三相三線制、三相四線制;直流系統:二線制、三線制。我國常用方式為單相二線制、兩相三線制、三相三線制、三相四線制。
其二為系統接地型式,分為IT系統、TT系統、TN系統;TN系統又分為TN-C系統、TN-C-S系統、TN-S系統。
3.1 IT系統
I 表示電源端帶部分不接地或經高阻抗接地。T 表示電氣裝置外露可導電部分接地,通常指電氣設備的金屬外殼接地。見圖3.1
3.2 TT系統
第一個T 表示電源端有一點直接接地,通常是指配變的中性點直接接地。第二個T 是指電氣裝置外露可導電部分直接接地,此接地點在電氣上獨立于電源端的接地點。見圖3.2
3.3 TN 系統
T 表示電源端有一點直接接地,通常是指配變的中性點直接接地。N 表示電氣裝置的外露可導電部分與電源端接地點有直接電氣連接。按中性線與保護線的的組合情況,TN系統又分為以下三種型式:
3.3.1 TN-C 系統:整個系統的中性線和保護線是合一的。見圖3.3.1
3.3.2 TN-C-S 系統:系統中有一部分的中性線和保護線是合一的。見圖3.3.2
3.3.3 TN-S 系統:整個系統的中性線和保護線是分開的。見圖3.3.3
3.4 有關接地系統術語
外露可導電部分――平時不帶電壓,但故障情況下能帶電壓的電氣裝置的容易觸及的導電部分
中性線(N線)――與低壓系統電源中性點連接用來傳輸電能的導線。
保護線(PE線)――低壓系統中為防觸電用來與下列任一部分作電氣連接的導線:
a.線路或設備金屬外殼;b.線路或設備以外的金屬部件;c.總接地線或總等地位連接端子板;d.接地極;e.電源接地點或人工中性點。
保護中性線(PEN線)――具有中性線和保護線兩種功能的接地線。
工作接地――在電力系統電氣裝置中,為運行需要所設的接地(如中性點直接接地或經其它裝置接地等)
保護接地――電氣裝置的金屬外殼、配電裝置的構架和線路桿塔等,由于絕緣損壞有可能帶電,為防止其危及人身和設備的安全而設的接地。
低壓配電系統可由兩種方式來表達,一種是以構成部分論述,另一種是以流程論述。低壓配電系統簡單來說,由電源部分、輸電部分、負荷部分構成。電源部分是可泛指10/0.4kV變配電所,變配電所將交流標稱電壓10kV轉變為0.4kV,供電380V工業用戶、220V居民用戶,電源部分具體范圍只是變配電所內配變至低壓柜部分。輸電部分是指變配電所內的低壓柜饋電線路,包括相線、中性線、保護線、保護中性線。負荷部分是工農業用的電器(車床、收割機等),居民用的電器(電燈、電風扇等)。低壓配電系統也可用另一種功能順序來描述,可分為發電、變電、輸電、受電四部分,發電是指有些工廠自備發電機獨立市電供電,變電是指配變利用電磁感應原理將一次側繞組的10kV交流電能轉變成二次側繞組0.4kV交流電能。輸電指承載380V/220V交流電壓的線路(架空線路或電纜線路)。受電是指將電能轉換為機械能、熱能等不同型式能量進行工農業生產、居民生活的設備。
4 電工用語誤區實質探析
綜覽上述規范、標準,無一詞一語與“三相五線制”相匹配,對于這樣的稱謂,可能以三相四線制為基礎,想當然地創造新詞語冠于表述五線低壓配電系統這新出現的型式。在本文第二部分中時下說法提及的“零線”、“地線”、“工作零線(系統零線)”、“保護零線”,都是用詞不規范,這里,涉及一個過棄電工術語名詞“零線”,是出現于二十多年未更新版本的GBJ65-83《工業與民用電力裝置的接地設計規范》的附錄二 名詞解釋 “與變壓器直接接地的中性點連接的導線,或直流回路中的接地中性線,稱為零線”。由于這“零線”,派生出“工作零線(系統零線)” 、“保護零線”。若按照GBJ65-83中的對零線來看,“零線”,“地線”與TT系統相似對應,即是說“零線”對應N線,“地線”對應設備外殼與大地直接連接(同電源接地裝置無關)的導線,那么在TN-S系統、TN-C-S系統中零線”亦是對應N線,而剩下那接殼的“地線”就對不上號,它不是與電源獨立的接地裝置連接。就單單在TN-S系統、TN-C-S系統中,若“保護零線”對應PE線,“工作零線(系統零線)”應是指主回路上,那么對應N線,那么剩下的PEN線又作如何稱呼。電氣設備所引出的五根線應為三根相線,一根中性線(N線)或一根保護中性線(PEN線),一根保護線(PE線);這樣的電氣設備五線相連外在型式,在有關向IEC標準接軌的國家標準、規范中只是有TT系統、TN-C-S系統、TN-S系統,沒有確切弄懂電氣標準的技術內涵,人為地生造電工用語,用語不規范、不能清楚表達其實際意義,無法準確區別不同性質的TT系統、TN-C-S系統、TN-S系統的3種接地系統型式,搞不清楚是指這三種系統中的那一種,若混淆了不同性質的接地系統,會對電氣工程設計施工中導致誤解,產生失誤,留下隱患,潛伏危險。
5 結束語
隨著我國入世后必然于逐步融入世界電氣大市場,關鍵在于國際交流中準確理解電氣技術標準、規范的內涵,正確使用現行國家標準、規范的名詞術語,逐步穩健邁向國際先進電氣水平,更新傳統行業習慣落后觀念,提升電氣安全水平。
參考文獻:
[1]GB50054-95《低壓配電設計規范》 [2] GB50052-95《供配電系統設計規范》
[3]DL/T621-1997《交流電氣裝置的接地》
[4]GB14050-93《系統接地的型式及安全技術要求》
[5]GBJ65-83《工業與民用電力裝置的接地設計規范》