低压配电系统接地制式应根据电气装置的电气危险性质、用电设备的特点场所的环境条件、人员状况等因素因地制宜地选用。由于情况各异,要求不一没有一种接地系统能适用于各种电气装置。过去我国普遍采用的TN-C系统,虽然能节省一根专用于接地的PE线,但也带来许多问题,例如:
(1)不能安装剩余电流动作保护器来有效地防止接地故障引起的直接接触电击、间接接触电击和接地电弧火灾。
(2)不能断开PEN线,因此难以防止在电气检修时由PEN线传导来的故障电压导致检修人员电击事故和电气火灾。
(3)TN-C系统的单相回路内如果PEN线断开,电气设备金属外壳可带高达 220V的对地电压,电击危险极大。
(4)TN-C系统的三相回路内如果PEN线断开,不但使设备失去等电位联结和接地,在三相负荷不平衡时还因“断零”而引起烧坏单相设备的事故。
(5)TN-C系统PEN线不平衡电流产生的电压降在电气装置内产生电位差和杂散电流,容易打出火花和干扰电子设备,对地下金属结构管道也有腐蚀作用。
由于 TN-C系统存在这些问题,目前在设计安装中已很少采用。不同场所适用的接地制式概括介绍如下:
1.电击危险大的特殊施工场所
施工场所是指户外不具备等电位联结条件的场所,而且风吹雨淋、环境潮湿、人员杂乱、临时线路和施工机械多,电气安全条件特别差,十分容易发生申气事故。当施工场所由地区低压电网供电时,如果采用TN系统,则经PEN线PE线传导来的故障电压很易导致电击事故。因此,在施工场所范围内应采用TT系统。在每一末端分支回路上应装设额定动作电流不大于30mA的剩余电流动作保护器,以保证在发生接地故障时迅速切断电源。在电源总进线处则宜装设总的剩余电流动作保护器。
2.易燃易爆的危险场所
易燃易爆场所内的零星火花即可引发火灾或爆炸,所以只能正确选用接地制式以减少或杜绝电火花的产生,因此,在易燃易爆场所内不得采用TN-C系统而应采用TN-S、TN-C-S、TT系统或IT系统。采用TN-C-S系统应在建筑物电源进线处作总等电位联结后就分为N线和PE线,以满足国际电工委员会(IEC)关于建筑物内PEN线对地绝缘,避免产生杂散电流的要求。此后N线不得与地或PE线有任何连接,也就是在电源进线配电箱前为TN-C部分,进线配电箱后为 TN-S部分。应强调在易燃易爆场所内必须实施总等电位联结,以避免因电位差而引起产生电火花的危险。
3.由供电部门高压电网供电的建筑物
由供电部门高压电网供电的建筑物可由用户自主选用合适的低压接地制式当配电变压器安装在建筑物内时,建筑物内由该配电变压器供电的低压配电系统应采用TN-S系统。这是因为在同一建筑物内低压系统的接地和保护接地在电气上是难以分开设置来实现 TT系统的。另外,在建筑物电气装置内是不希望出现PEN线的,所以也不宜采用TN-C-S系统或TN-C系统。因此,最合理的选择是采用 TN-S系统。
当城市的高压配电网络采用的是中性点经小电阻接地制式时,为避免变电站高压侧的高幅值接地故障电压传导至低压网络而引起电气事故,zuihao的解决办法是将变压器低压侧中性点另设接地极单独接地。但当变电站建在建筑物内时,由于实施了等电位联结,变电站高、低压设备和建筑物内低压电气设备的保护接地,以及变压器低压侧中性点的工作接地通过等电位联结而共同接地,从而免除了中性点单独接地的麻烦。由于全建筑物处于同一电位水平上,即使对地故障电压高达千伏以上,但建筑物内并没有电位差,不会发生电击事故。
4.由供电部门低压电网供电的建筑物
由供电部门低压电网供电的建筑物,应按供电部门要求采用当地统一规定的接地系统。但应注意建筑物附属的户外部分电气装置不能与当地TN系统的PEN线或PE线连接来实现接地,因为户外部分电气装置往往不具备等电位联结的条件,所以这部分电气装置应采用局部 TT系统。
5.对供电可靠性要求高的场所或设备
对供电可靠性要求高的场所或设备,应采用IT系统。例如,煤矿井下如供电中断,井下瓦斯和地下水将无法排出而导致重大事故。又如,高层建筑如发生火灾而自电网引来的电源又因火灾中断,需靠柴油发电机来供给消防水泵和其他消防用电。此发电机属应急电源,它的供电中断也将导致重大生命财产损失。短路跳闸绝大多数为接地故障跳闸,而IT系统能在第一次接地故障时不跳闸,不中断供电,所以此类场所和设备应采用IT系统。
6.农村的用电场所
农村用电一般负荷不大,但负荷点分散、配电线路长、阻抗大且线路质量差。农村用电缺乏安全知识,不少农电设备因位于户外而不具备等电位联结条件,因此电击事故较多。根据上述情况,农村低压配电系统宜采用TT系统,为分散的农电设备装设剩余电流动作保护器并各打单独的接地极。由于剩余电流动作保护器的动作灵敏度较高,对接地电阻的要求却不高,打一简单的接地极就可满足简单故障保护的要求。
7.计算机站和装有电子信息设备的场所
此类场所防干扰要求高,由于PEN线容易引起干扰,因此该场所内不得采用TN-C系统,而宜采用TN-S系统和TN-C-S系统或TT系统。采用TN-C-S系统时电气装置内不应出现PEN 线。计算机等设备内往往装有泄漏电流大的滤波电容器,当设备台数较多时,正常工作中的对地泄漏电流就能使剩余电流动作保护器误动,而TT系统为防止申击必须装设剩余电流动作保护器,这时需要采取一些措施来防止这种误动。如限制每回分支线所接的设备台数;当设备台数较多时,可用装有三相剩余电流动作保护器的三相四线回路供电,使三相正常泄漏电流因电位差而互相抵消,从而减少剩余电流动作保护器检测出的三相回路的剩余电流值。
8.医院中的胸腔手术室
为了保证手术安全,应在手术室范围内采用局部的IT系统。