低压配电系统广泛采用三相变压器的中性点直接接地的运行方式。根据电源中性点引出线的不同,低压配电系统可以分为IT 系统、 TT系统和TN 系统几种类型, 电气设备分别采用保护接地和保护接零。
保护接地
电气设备中的某一部位经接地线和接地体与大地进行良好的电气连接称为接地。三相变压器的中性点接地为工作接地;而以保护人身安全为目的, 将电气设备的金属外壳与大地进行连接的叫保护接地。只要控制接地极电阻的大小, 即可把漏电设备的对地电压限制在安全范围以内,保证操作人员的人身安全。IT 系统和 TT 系统就是属于保护接地的安全技术措施。
IT 系统是指电源的中性点不接地或经接地电阻(阻抗约1000Ω)接地, 而电气设备的金属外壳,通过各自的保护线(PE线)直接接地的三相三线制低压配电系统, 如图 1-1(a)所示。
TT系统是指电源的中性点直接接地, 而电气设备的金属外壳, 通过各自的保护线直接接地的三相四线制低压配电系统,如图 1-1(b)所示。从电源的中性点引出的线为中性线(也称为零线、 N 线) , 它的作用是用来通过单相用电设备的工作电流,或用来通过三相电路中的不平衡电流等。
保护接零
电气设备的外壳与PEN 线或PE 线直接相连的方式为保护接零。保护接零的安全技术措施广泛应用在TN 系统中。当某相绝缘损坏碰巧短路时, 通过设备外壳形成相对零线或保护线的单相短路,短路电流能促使线路上的熔断器迅速熔断, 从而把故障相的电源断开, 消除触电危险。
TN 系统是指电源的中性点直接接地,而设备的金属外壳, 通过各自的保护线直接与电源中性点的引出线相连接的低压配电系统。根据保护线与中性点引出线连接方式的不同, TN系统又分为 TN-C 系统、TN-S 系统和 TN-C-S 系统三种工作方式。
1. TN-C 系统
从电源的中性点引出一条线,将其定义为保护零线(PEN 线) , 它既有中性线(零线、 N 线)的作用,又有保护线(PE 线)的功能。这种三相四线制系统可实现保护接零的安全技术措施,如图 1-1(c)所示。
2. TN-S 系统
从电源的中性点引出两条线, 一条定义为中性线(零线、 N 线) ,另一条定义为保护线(PE线) , 在安装系统时将两条线分开,实现了专线专用的目的。这种三相五线制系统可实现保护接零的安全措施,运行可靠,如图 1-1(d)所示。
3. TN-C-S 系统
此系统是 TN-C 系统和 TN-S 系统的复合系统,即整个系统前面部分采用的是保护线和中性线合一的三相四线制运行方式(只有一条 PEN 线),而系统后面部分采用的是将两者分开的三相五线制运行方式,如图 1-1(e)所示。值得注意的是,分开后的 PE 线和 N 线不能再合并。
漏电保护
在低压配电系统中,无论是保护接地还是保护接零,当用电设备的绝缘损坏后,设备的金属外壳就带有电压。为了防止触电事故的发生,还应在保护接地和保护接零的基础上安装漏电保护器。漏电保护器是一种在规定条件下,当漏电电流达到或超过给定值时,能自动断开电路的一种机械式开关电器。它的主要作用是防止人身触电。它也能起到防止电气火灾的作用