淺談實(shí)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(shí)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(duì)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(cuò)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(guó)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(shí)，設(shè)備的金屬外殼和與之相連的其他設(shè)備即會(huì)帶有電壓，當(dāng)人體接觸到這些設(shè)備時(shí)就有可能發(fā)生人身觸電事故。現(xiàn)實(shí)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(gè)字母T表示電源中性點(diǎn)是直接接地的，第二個(gè)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(guò)PE線接點(diǎn)與電源側(cè)中性點(diǎn)接地并沒(méi)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(shí)，可通過(guò)設(shè)備接地的PE線降低對(duì)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(shí)接地電流較大可使漏電保護(hù)器可靠動(dòng)作，及時(shí)切除故障。但TT系統(tǒng)由于每個(gè)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(shí)中，施工單位借用電源作臨時(shí)用電時(shí)，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(méi)有電的聯(lián)系，正常運(yùn)行時(shí)，工作零線可以有電流，而專用保護(hù)線沒(méi)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(diǎn)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(yùn)行時(shí)，三相電壓對(duì)稱，三相對(duì)地電容電流也是對(duì)稱的，所有中性點(diǎn)中沒(méi)有電流經(jīng)過(guò)，各相電壓也就是每相的對(duì)地電壓，而當(dāng)系統(tǒng)中的單相發(fā)生接地短路時(shí)，另外未發(fā)生接地短路的兩相對(duì)地電壓立即升高至線電壓，即相電壓的倍，發(fā)生接地點(diǎn)的電容電流為正常運(yùn)行中的電容電流的3倍，這種較大的電容電流有可能會(huì)在接地點(diǎn)引起電弧，形成間歇性放電，但任然不會(huì)有大電流經(jīng)過(guò)，所以設(shè)備還可以保持運(yùn)行一段時(shí)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(chǎng)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(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)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(shí)，通過(guò)設(shè)備外殼形成該相對(duì)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(dòng)作，從而切斷故障設(shè)備電源，消除觸電危險(xiǎn)。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(diǎn)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(shí)，由于設(shè)備外殼接工作零線N，而設(shè)備對(duì)地不絕緣，正常工作時(shí)，漏電開關(guān)通過(guò)剩余電流無(wú)法工作，所以不能裝漏電開關(guān)，只能采用零序過(guò)流保護(hù)。當(dāng)工作零線斷開時(shí)，TN－C系統(tǒng)在發(fā)生三相負(fù)荷不對(duì)稱時(shí)，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(huì)不起作用，所以TN－C系統(tǒng)應(yīng)將零線重復(fù)接地，這樣無(wú)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(duì)稱的正常運(yùn)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(wú)爆炸危險(xiǎn)、火災(zāi)危險(xiǎn)性不大、用電設(shè)備較少、用電線路簡(jiǎn)單且安全條件較好的場(chǎng)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(shí)，人身有危險(xiǎn)，而N線斷開時(shí)人身無(wú)危險(xiǎn)，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(chǎng)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(diǎn)開始完全分開，即三相五線制系統(tǒng)，正常工作時(shí)設(shè)備外殼由于單獨(dú)與保護(hù)零線PE相連，設(shè)備外殼電壓為零，漏電開關(guān)無(wú)剩余電流，所以在相間短路保護(hù)裝置靈敏度不夠時(shí)，可裝設(shè)漏電開關(guān)來(lái)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(huì)燒毀設(shè)備，但外殼不帶電，不會(huì)發(fā)生人身觸電危險(xiǎn)。TN-S系統(tǒng)可用于有爆炸危險(xiǎn)、火災(zāi)危險(xiǎn)性較大或安全要求較高的場(chǎng)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(duì)TN系統(tǒng)中裝漏電保護(hù)裝置時(shí)，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(gè)回路均穿過(guò)漏電保護(hù)裝置而檢測(cè)不出來(lái)，漏電保護(hù)裝置不動(dòng)作，同時(shí)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(huì)使在無(wú)故障情況下發(fā)生誤動(dòng)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(shí)，必須將相線和N線一同穿過(guò)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(duì)TT系統(tǒng)裝設(shè)漏電保護(hù)裝置時(shí)，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(dòng)和失效。

6 結(jié)束語(yǔ)

低壓配電系統(tǒng)中，不同的配電系統(tǒng)具有各自的特點(diǎn)，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(yùn)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(jì)與實(shí)踐[M].中國(guó)電力出版社，2015.

[3]張衛(wèi)東.智能低壓配電系統(tǒng)[M].中國(guó)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。