接要本文對(duì)我國(guó)目前TT系統(tǒng)的三種接線方式進(jìn)行了分析探討,并對(duì)錯(cuò)誤接線方式提出了改進(jìn)意見和建議。
關(guān)鍵詞TT系統(tǒng)接線分析建議
我在《TT系統(tǒng)運(yùn)行中的問題及解決辦法》一文中曾談到目前TT系統(tǒng)中存在的最主要問題是TT系統(tǒng)的接線形式,那么就我國(guó)目前運(yùn)行的TT系統(tǒng)中有哪幾種接線方式呢?據(jù)調(diào)查有以下三種接線方式。本文將就這三種接線方式進(jìn)行分析并對(duì)錯(cuò)誤的接線方式提出整改措施與建議。
1 第一種接線方式
TT系統(tǒng)第一種接線方式如圖1所示。圖中1~3AQ為上、中、下(如果有,以下同)級(jí)總保護(hù)器,11~33AQ為上、中、下級(jí)保護(hù)器。RA1、RA2、RA3及RA31~33為保護(hù)接地電阻,而RB為電源裝置(或變壓器TR)的接地電阻。這種接線的特點(diǎn):
(1)電源一點(diǎn)與地直接連接,而負(fù)荷側(cè)電氣設(shè)備外露可導(dǎo)電部分連接的接地極與前者無電氣聯(lián)系:
(2)當(dāng)系統(tǒng)有多級(jí)保護(hù)時(shí),各級(jí)有各自的接地極;
(3)負(fù)荷測(cè)故障電流只能穿越大地才能返回電源;
(4)由同一接地故障保護(hù)電器保護(hù)的外露可導(dǎo)電部分用PE等電位線連接至共用的接地極上。
(1)本TT系統(tǒng)接線必須滿足下式條件要求
式中RA——外露可導(dǎo)電部分的接地電阻,包括PE線電阻,Ω;
Ia——保證保護(hù)電器切斷故障回路的動(dòng)作電流A;當(dāng)采用過電流保護(hù)電器時(shí),Ia為保證在5s或0.4s內(nèi)切斷的電流,當(dāng)采用瞬時(shí)特性過電流保護(hù)電器時(shí),Ia為保證瞬動(dòng)的最小電流;當(dāng)采用漏電電流動(dòng)作保護(hù)器時(shí),Ia為其額定動(dòng)作電流IΔn。
TT系統(tǒng)對(duì)于工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)來說實(shí)用意義不大。因?yàn)樵赥T系統(tǒng)中使用過電流保護(hù)裝置,如斷路器或熔斷器時(shí),電氣設(shè)備外露可導(dǎo)電部分接地電阻值的要求很高,阻值較小且工程最大,故對(duì)工業(yè)供電系統(tǒng)來說只是在有限范圍內(nèi)才可使用。
(2)電氣設(shè)備外露可導(dǎo)電部分允許單臺(tái)設(shè)備單獨(dú)或多臺(tái)設(shè)備,通過共用的總的或輔助的或局部的等電位連接,并用保護(hù)線PE與大地連接。接地故障電流Ia(或IΔn)取決于保護(hù)接地電阻RA和電源中性點(diǎn)接地電阻RB值。
(3)保護(hù)線PE最小截面應(yīng)符合GB50054-95表2.2.9的規(guī)定。
設(shè)計(jì)者設(shè)計(jì)TT系統(tǒng)時(shí)不要再錯(cuò)寫“電氣設(shè)備外露可導(dǎo)電部分可靠接零”,或設(shè)計(jì)TN系統(tǒng)時(shí)寫成“電氣設(shè)備外露可導(dǎo)電部分可靠接地”,并隨手寫有“其接地電阻不大于4Ω”等等。因?yàn)門T系統(tǒng)中性點(diǎn)工作接地電阻和電氣設(shè)備外露可導(dǎo)電部分的保護(hù)接地電阻阻值,從國(guó)內(nèi)外運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)及實(shí)際運(yùn)動(dòng)情況來看,是頗有學(xué)問的。建議設(shè)計(jì)和施工者要較系統(tǒng)地學(xué)習(xí)有關(guān)規(guī)范,做出正確的設(shè)計(jì)和建造質(zhì)量合格的工程。
2 第二種接線方式
TT系統(tǒng)第二種接線方法如圖2所示,圖中:
、軓母邏号潆娖(如果有)和低壓配電屏(或開關(guān)、儀表箱)外露可導(dǎo)電部分接地系統(tǒng)用保護(hù)線接至接地端子;
、輳慕拥囟俗右鼋拥鼐經(jīng)接地電阻將系統(tǒng)與地直接連接。
我所見到的TT系統(tǒng)中,這種接線方式也比較多見。我認(rèn)為本接線形式的主要問題是④所接的保護(hù)線。這種接法實(shí)際上N線與負(fù)荷側(cè)低壓配電(和高壓配電)屏外露可導(dǎo)電部分之間不是絕緣的,而是經(jīng)接地端子連接在一起了。其結(jié)果是我們已分析過的那樣,系統(tǒng)在運(yùn)行中出現(xiàn)許多奇怪的故障現(xiàn)象,由此又導(dǎo)致了不正確的處置方案。又有人甚至認(rèn)為TT系統(tǒng)不宜在農(nóng)網(wǎng)中采用等等。因此,④必須改接為直接與地連接,如圖2虛線所示。
這里要指出一點(diǎn),在極個(gè)別用戶中存在不按②接地保護(hù)線者,此時(shí)系統(tǒng)將運(yùn)行于IT系統(tǒng),而下面卻接TT系統(tǒng)設(shè)置保護(hù)設(shè)備,故這種運(yùn)行方式很不安全,應(yīng)立刻進(jìn)行整改。
還要說明一點(diǎn),就是有些地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)圖集上也有這種接線,并正在推廣使用。建議請(qǐng)有關(guān)部門組織人力核查一下各部門的通用做法,以防供電系統(tǒng)接線錯(cuò)誤而影響工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民群眾的正常生活。
3 第三種接線方式
TT系統(tǒng)第三種接線方式如圖3所示。圖3中序號(hào)①~⑤所示內(nèi)容同圖2。
、僦行跃N從接地端子引出,未設(shè)中性線開關(guān)時(shí)直接接至低壓配電屏(箱)內(nèi)N線;
1)帶有中性線N的TT系統(tǒng):帶有中性線N的TT系統(tǒng),是指N線從變壓器中性線絕緣子引出并經(jīng)低壓配電屏(或開關(guān)、儀表箱)敷設(shè)于供電系統(tǒng)始末。這種接線常用于系統(tǒng)內(nèi)既有多相又有單相設(shè)備的供電系統(tǒng)。
2)不帶有中性線N的TT系統(tǒng):不帶有中性線N的TT系統(tǒng),是指低壓供電系統(tǒng)負(fù)荷側(cè)不敷設(shè)中性線N,而由變壓器中性線絕緣子引出的接地保護(hù)線PE,經(jīng)其外殼接地端子與地連接,作為系統(tǒng)工作接地,這種接線常用于系統(tǒng)內(nèi)只有多相設(shè)備的供電系統(tǒng)。
3)在TT系統(tǒng)負(fù)荷側(cè)部分供電范圍內(nèi)敷設(shè)中性線N,而在另一部分供電范圍內(nèi)不敷設(shè)中性線N。
這種接線適用于一個(gè)供電系統(tǒng)供電的某一供電區(qū)域內(nèi)有多相和單相用電設(shè)備,而另一個(gè)供電區(qū)域內(nèi)只有多相用電設(shè)備的供電系統(tǒng)。
由此可見,在TT供電系統(tǒng)中需要敷設(shè)中性線時(shí)必須敷設(shè)中性線N,而不需要敷設(shè)時(shí)可不敷設(shè)。這里應(yīng)說明多相設(shè)備,如三相用電設(shè)備及其控制系統(tǒng)要求設(shè)中性線N,故不敷設(shè)中性線N需謹(jǐn)慎。
(2)等電位連接:等電位連接技術(shù)在某些規(guī)范中雖然未作硬性規(guī)定,但這一技術(shù)仍對(duì)TT系統(tǒng)適用。它將有效降低接觸電壓、縮短保護(hù)電器切斷電源的時(shí)間。
1)總等電位連接:TT系統(tǒng)內(nèi)由同一保護(hù)電器保護(hù)范圍內(nèi)的各電氣設(shè)備外露可導(dǎo)電部分通過PE線分片連通,且將把此PE線接至共用的接地極上。本級(jí)的PE線或接地極不與上級(jí)或下級(jí)的PE線或接地極連通,這就將有效地限制故障電壓經(jīng)PE線蔓延的范圍。TT系統(tǒng)中這種等電位連接,叫做總等電位連接(也稱主電位平衡)。這種等電位連接適用于一個(gè)建筑物、廠房或村莊等。
2)輔助等電位和局部等電位連接:TT系統(tǒng)的輔助、局部等電位連接的定義與TN系統(tǒng)相同。由于我國(guó)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)長(zhǎng)期以來不發(fā)達(dá),所以這些技術(shù)在很長(zhǎng)時(shí)期未被重視。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)、私營(yíng)企業(yè)的迅猛掘起,這項(xiàng)技術(shù)的推廣應(yīng)用已經(jīng)引起越來越廣泛的重視。
進(jìn)行工程設(shè)計(jì)與施工時(shí),應(yīng)盡可能采取多種形式的降低接觸電壓和縮短切斷電源時(shí)間的措施,以解保電氣設(shè)備和人身安全,實(shí)現(xiàn)安全供電。但是TT系統(tǒng)受到其本身結(jié)構(gòu)獨(dú)特特點(diǎn)的限制,盡管我們采取了總電位和輔助或局部等電連接等措施,但仍對(duì)一些離電源或容量較大的用戶不能保證安全供電,所以TT系統(tǒng)通常采用漏電電流保護(hù)器。
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