如何区别:
TN-C系统、
TN-S系统、TN-C-S系统、
TT系统 建筑工程供电使用的基本
供电系统有
三相三线制三相四线制等,但这些名词术语内涵不是十分严格。
国际电工委员会( IEC )对此作了统一规定,称为 TT 系统、 TN 系统、 IT 系统。其中 TN 系统又分为 TN-C 、
TN-S 、 TN-C-S 系统。下面内容就是对各种供电系统做一个扼要的介绍。
供电系统
根据 IEC 规定的各种保护方式、术语概念,
低压配电系统按接地方式的不同分为三类,即
TT 、 TN 和 IT 系统,分述如下。
TT 系统
TT方式是指将电气设备的金属外壳
直接接地的
保护系统,称为保护接地系统,也称 TT 系统。第一个符号 T 表示
电力系统中性点直接接地;第二个符号 T 表示负载设备外露不与
带电体相接的金属
导电部分与大地直接联接,而与系统如何接地无关。在 TT 系统中负载的所有接地均称为
保护接地。这种
供电系统的特点如下。
1、当电气设备的金属外壳带电(
相线碰壳或设备绝缘损坏而漏电)时,由于有
接地保护,可以大大减少触电的危险性。但是,
低压断路器(
自动开关)不一定能跳闸,造成漏电设备的外壳
对地电压高于
安全电压,属于
危险电压。
2、当
漏电电流比较小时,即使有
熔断器也不一定能熔断,所以还需要
漏电保护器作保护,因此 TT 系统难以推广。
3、TT 系统
接地装置耗用钢材多,而且难以回收、费工时、费料。
有的建筑单位是采用 TT 系统,
施工单位借用其电源作
临时用电时,应用一条专用保护线,以减少需接地装置钢材用量。
把新增加的专用保护线
PE 线和工作零线 N 分开,其特点是:
②正常
运行时,工作零线可以有电流,而专用保护线没有电流;
③ TT 系统适用于接地保护占很分散的地方。
TN系统
TN方式供电系统这种供电系统是将电气设备的金属外壳与工作零线相接的保护系统,称作接零保护系统,用 TN 表示。它的特点如下。
1、一旦设备出现外壳带电,接零保护系统能将漏电电流上升为
短路电流,这个电流很大,是 TT 系统的 5.3 倍,实际上就是单相对地
短路故障,熔断器的
熔丝会熔断,低压断路器的
脱扣器会立即动作而跳闸,使故障设备断电,比较安全。
2、TN 系统节省材料、工时,在我国和其他许多国家广泛得到应用,可见比 TT 系统优点多。 TN 方式供电系统中,根据其保护零线是否与工作零线分开而划分为 TN-C 和
TN-S 等两种。
工作原理:
在
TN系统中,所有电气设备的外露可导电部分均接到保护线上,并与电源的接地点相连,这个接地点通常是
配电系统的中性点。TN系统的电力系统有一点直接接地,
电气装置的外露可导电部分通过
保护导体与该点连接。TN系统通常是一个
中性点接地的
三相电网系统。其特点是电气设备的外露可导电部分直接与系统接地点相连,当发生碰壳短路时,短路电流即经金属导线构成
闭合回路。形成
金属性单相短路,从而产生足够大的短路电流,使
保护装置能可靠动作,将故障切除。如果将工作零线N
重复接地,碰壳短路时,一部分电流就可能分流于重复接地点,会使保护装置不能可靠动作或
拒动,使故障扩大化。在TN系统中,也就是
三相五线制中,因
N线与
PE线是分开敷设,并且是相互绝缘的,同时与
用电设备外壳相连接的是PE线而不是N线。因此我们所关心的最主要的是PE线的电位,而不是N线的电位,所以在
TN-S系统中重复接地不是对N线的重复接地。如果将PE线和N线共同接地,由于PE线与N线在重复接地处相接,重复接地点与
配电变压器工作接地点之间的接线已无PE线和N线的区别,原由N线承担的
中性线电流变为由N线和PE线共同承担,并有部分电流通过重复接地点分流。由于这样可以认为重复接地点前侧已不存在PE线,只有由原PE线及N线并联共同组成的
PEN线,原TN-S系统所具有的优点将丧失,所以不能将PE线和N线共同接地。由于上述原因在有关规程中明确提出,中性线(即N线)除电源中性点外,不应重复接地。
TN-C系统
TN-C方式供电系统它是用工作零线兼作接零保护线,可以称作保护中性线,可用 PEN 表示
TN-S供电系统
TN-S方式供电系统它是把工作零线 N 和专用保护线 PE 严格分开的供电系统,称作 TN-S 供电系统, TN-S 供电系统的特点如下。
1、系统正常运行时,专用保护线上没有电流,只是工作零线上有
不平衡电流。 PE 线对地没有电压,所以电气设备金属外壳
接零保护是接在专用的保护线 PE 上,安全可靠。
2、工作零线只用作单相照明负载回路。
3、专用保护线 PE 不许断线,也不许进入
漏电开关。
4、干线上使用
漏电保护器,工作零线不得有重复接地,而 PE 线有重复接地,但是不经过漏电保护器,所以 TN-S 系统供电干线上也可以安装漏电保护器。
5、TN-S 方式供电
系统安全可靠,适用于
工业与民用建筑等低压供电系统。在
建筑工程开工前的“
三通一平”电通、水通、
路通和地平——必须采用 TN-S 方式供电系统。
TN-C-S系统
TN-C-S方式供电系统在建筑施工临时供电中,如果前部分是 TN-C 方式供电,而
施工规范规定
施工现场必须采用 TN-S 方式供电系统,则可以在系统后部分现场总
配电箱分出 PE 线, TN-C-S 系统的特点如下。
1、工作零线 N 与专用保护线 PE 相联通,线路不平衡电流比较
大时,电气设备的接零保护受到零线电位的影响。 D 点至后面 PE 线上没有电流,即该段导线上没有
电压降,因此, TN-C-S 系统可以降低电动机外壳对地的电压,然而又不能完全消除这个电压,这个电压的大小取决于 ND 线的负载不平衡的情况及 ND 这段线路的长度。负载越不平衡, ND 线又很长时,设备外壳对地电压偏移就越大。所以要求负载不平衡电流不能太大,而且在 PE 线上
应作重复接地。
2、PE 线在任何情况下都不能进入
漏电保护器,因为线路末端的漏电保护器动作会使前级漏电保护器跳闸造成大范围停电。
3、对 PE 线除了在总箱处必须和 N 线相接以外,其他各分箱处均不得把 N 线和 PE 线相联, PE 线上不许安装开关和熔断器,也不得用大地兼作 PE 线。
通过上述分析, TN-C-S 供电系统是在 TN-C 系统上临时变通的作法。当三相
电力变压器工作接地情况良好、
三相负载比较平衡时, TN-C-S 系统在施工用电实践中效果还是可行的。但是,在三相负载
不平衡、建筑施工工地有专用的电力变压器时,必须采用 TN-S 方式供电系统。
IT 系统
IT方式供电系统 I 表示电源侧没有工作接地,或经过高
阻抗接地。第二个字母 T 表示负载侧电气设备进行接地保护。
IT 方式供电系统在供电距离不是很长时,供电的可靠性高、安全性好。一般用于不允许停电的场所,或者是要求严格地连续供电的地方,例如电力炼钢、大医院的手术室、地下矿井等处。地下矿井内供电条件比较差,电缆易受潮。运用 IT 方式供电系统,即使电源中性点不接地,一旦设备漏电,单相对
地漏电流仍小,不会破坏电源电压的平衡,所以比电源中性点接地的系统还安全。
但是,如果用在供电距离很长时,供电线路对大地的
分布电容就不能忽视了。在负载发生短路故障或漏电使设备外壳带电时,漏电电流经大地形成架路,保护设备不一定动作,这是危险的。只有在供电距离不太长时才比较安全。这种
供电方式在工地上很少见。
符号小结
1、
国际电工委员会( IEC )规定的
供电方式符号中,第一个字母表示电力(电源)系统对地关系。如 T 表示是
中性点直接接地; I 表示电源与大地隔离或电源的一点经高
阻抗(例如1000Ω;)与大地连接(I是“隔离”一词
法文Isolation的第一个字母)。
2、第二个字母表示用电装置外露的
可导电部分对地的关系。如 T 表示设备外壳接地,它与系统中的其他任何接地点无直接关系; N 表示负载采用接零保护。
3、第三个字母表示工作零线与保护线的
组合关系。如 C 表示工作零线与保护线是合一的,如 TN-C ; S 表示工作零线与保护线是严格分开的,所以
PE 线称为专用保护线,如
TN-S 。