保護接地、工作接地和保護接零的區別
工作接地就是將變壓器的中性點(diǎn)接地。其主要作用是系統電位的穩定性,即減輕低壓系統由于一相接地,高低壓短接等原因所產(chǎn)生過(guò)電壓的危險性,并能防止絕緣擊穿。
保護接地是指將電氣裝置正常情況下不帶電的金屬部分與接地裝置連接起來(lái),以防止該部分在故障情況下突然帶電而造成對人體的傷害。
保護接零是指電氣設備正常情況下不帶電的金屬部分用金屬導體與系統中的零線(xiàn)連接起來(lái),當設備絕緣損壞碰殼時(shí),就形成單相金屬性短路,短路電流流經(jīng)相線(xiàn)——零線(xiàn)回路,而不經(jīng)過(guò)電源中性點(diǎn)接地裝置,從而產(chǎn)生足夠大的短路電流,使過(guò)流保護裝置迅速動(dòng)作,切斷漏電設備的電源,以保障人身安全。
保護接地、工作接地和保護接零一般和低壓配電系統的形式相對應,保護接地對應IT系統、工作接地對應TT系統、保護接零對應TN系統。根據現行的國家標準《低壓配電設計規范》(GB50054)的定義,將低壓配電系統分為三種,即TN、TT、IT三種形式。其中,第一個(gè)大寫(xiě)字母T表示電源變壓器中性點(diǎn)直接接地;I則表示電源變壓器中性點(diǎn)不接地(或通過(guò)高阻抗接地)。第二個(gè)大寫(xiě)字母T表示電氣設備的外殼直接接地,但和電網(wǎng)的接地系統沒(méi)有聯(lián)系;N表示電氣設備的外殼與系統的接地中性線(xiàn)相連。
1 .TT 方式供電系統 。低壓配電網(wǎng)都是采用的三相四相制,而中性點(diǎn)的接地就是工作接地,中性線(xiàn)就是工作零線(xiàn)。
2 .TN 方式供電系統。這種供電系統是將電氣設備的金屬外殼與工作零線(xiàn)相接的保護系統,稱(chēng)作接零保護系統,用 TN 表示。它的特點(diǎn)如下:
(1)一旦設備出現外殼帶電,接零保護系統能將漏電電流上升為短路電流,這個(gè)電流很大,實(shí)際上就是單相對地短路故障,熔斷器的熔絲會(huì )熔斷,低壓斷路器的脫扣器會(huì )立即動(dòng)作而跳閘,使故障設備斷電,比較安全。
(2) TN 方式供電系統中,根據其保護零線(xiàn)是否與工作零線(xiàn)分開(kāi)而劃分為 TN-C 和 TN-S 等兩種。
3 . TN-C 方式供電系統。它是用工作零線(xiàn)兼作接零保護線(xiàn),可以稱(chēng)作保護中性線(xiàn),可用 NPE 表示。
這種供電系統的特點(diǎn)如下 :
(1)由于三相負載不平衡,工作零線(xiàn)上有不平衡電流,對地有電壓,所以與保護線(xiàn)所聯(lián)接的電氣設備金屬外殼有一定的電壓。
(2)如果工作零線(xiàn)斷線(xiàn),則保護接零的漏電設備外殼帶電。
(3)如果電源的相線(xiàn)碰地,則設備的外殼電位升高,使中性線(xiàn)上的危險電位蔓延。
(4) TN-C 系統干線(xiàn)上使用漏電保護器時(shí),工作零線(xiàn)后面的所有重復接地必須拆除,否則漏電開(kāi)關(guān)合不上;而且,工作零線(xiàn)在任何情況下都不得斷線(xiàn)。所以,使用中工作零線(xiàn)只能讓漏電保護器的上側有重復接地。
(5)TN-C 方式供電系統只適用于三相負載基本平衡情況。
4 . TN-S 方式供電系統。它是把工作零線(xiàn) N 和專(zhuān)用保護線(xiàn) PE 嚴格分開(kāi)的供電系統,稱(chēng)作 TN-S 供電系統。
TN-S 供電系統的特點(diǎn)如下:
(1)系統正常運行時(shí),專(zhuān)用保護線(xiàn)上不有電流,只是工作零線(xiàn)上有不平衡電流。 PE 線(xiàn)對地沒(méi)有電壓,所以電氣設備金屬外殼接零保護是接在專(zhuān)用的保護線(xiàn) PE 上,安全可靠。
(2)工作零線(xiàn)只用作單相照明負載回路。
(3)專(zhuān)用保護線(xiàn) PE 不許斷線(xiàn),也不許進(jìn)入漏電開(kāi)關(guān)。
(4)干線(xiàn)上使用漏電保護器,工作零線(xiàn)不得有重復接地,而 PE 線(xiàn)有重復接地,但是不經(jīng)過(guò)漏電保護器,所以 TN-S 系統供電干線(xiàn)上也可以安裝漏電保護器。
5 . TN-C-S 方式供電系統
TN-C-S 系統的特點(diǎn)如下:
(1)工作零線(xiàn) N 與專(zhuān)用保護線(xiàn) PE 相聯(lián)通,如圖 1-5ND 這段線(xiàn)路不平衡電流比較大時(shí),電氣設備的接零保護受到零線(xiàn)電位的影響。 D 點(diǎn)至后面 PE 線(xiàn)上沒(méi)有電流,即該段導線(xiàn)上沒(méi)有電壓降,因此, TN-C-S 系統可以降低電動(dòng)機外殼對地的電壓,然而又不能完全消除這個(gè)電壓,這個(gè)電壓的大小取決于 ND 線(xiàn)的負載不平衡的情況及 ND 這段線(xiàn)路的長(cháng)度。負載越不平衡, ND 線(xiàn)又很長(cháng)時(shí),設備外殼對地電壓偏移就越大。所以要求負載不平衡電流不能太大,而且在 PE 線(xiàn)上應作重復接地。
(2) PE 線(xiàn)在任何情況下都不能進(jìn)入漏電保護器,因為線(xiàn)路末端的漏電保護器動(dòng)作會(huì )使前級漏電保護器跳閘造成大范圍停電。
(3)對 PE 線(xiàn)除了在總箱處必須和 N 線(xiàn)相接以外,其他各分箱處均不得把 N 線(xiàn)和 PE 線(xiàn)相聯(lián), PE 線(xiàn)上不許安裝開(kāi)關(guān)和熔斷器,也不得用大顧兼作 PE 線(xiàn)。
6. IT 方式供電系統
IT的配電網(wǎng)是不接地或經(jīng)高阻抗接地,保護接地的做法是將電氣設備在故障情況下可能呈現危險電壓的金屬部位經(jīng)接地電線(xiàn)、接地體同大地緊密地連接起來(lái),其原理是把故障電壓限制在安全范圍以?xún)?。?80V不接地低壓系統中,一般要求保護接地電阻小于4Ω,當配電變壓器或發(fā)電機的容量不超過(guò)100kVA時(shí),要求電阻小于10Ω。