【话题】接地接零的是是非非
凯特你好
2013年03月19日 11:58:26
只看楼主

本帖最后由 catherine-kitty 于 2013-3-19 12:05 编辑 直到目前我相信仍有很多人对接地、接零保护的概念含糊不清,有各种解释似是而非。特意制作几幅简图如下,大家先看图说说,各属于哪种保护方式有何利弊,欢迎发表见解,特别是实际经验。 第(6)图对小型企业或者车间内设备维修电工不一定熟悉,但是对负责供配电动力电工应该是熟悉的。 1——IT系统;

本帖最后由 catherine-kitty 于 2013-3-19 12:05 编辑

直到目前我相信仍有很多人对接地、接零保护的概念含糊不清,有各种解释似是而非。特意制作几幅简图如下,大家先看图说说,各属于哪种保护方式有何利弊,欢迎发表见解,特别是实际经验。
QQ截图20130319115134.jpg

QQ截图20130319120405.jpg

QQ截图20130319115354.jpg

第(6)图对小型企业或者车间内设备维修电工不一定熟悉,但是对负责供配电动力电工应该是熟悉的。

1——IT系统;

2——TN-C系统;

3——TN-S系统;

4——TN-S系统,PE线作了重复接地;

5——TT系统;

6——TN-C-S系统。


我画的那个圆圈吗?它代表设备的用电部分,不表示仅仅是个三相电机,虚线框是设备裸露的不带电金属部分以及外壳。

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先说图1的IT系统:电源中性点不接地,设备接地。当设备绝缘击穿甚至相线碰壳,外壳“带电”,但接地电阻按规程要求不能大于4Ω,则外壳与大地是“等电位”,人站在地上触摸外壳犹如小鸟栖息在架空电线上,所以不会触电。外壳带电是指其相对于中性点电位升高,正如老兔子说的,输电线路对地存在分布电容,等效为一个阻抗,发生单相漏电甚至碰壳时,漏电流通过大地——分布电容——电源形成回路,但对于不太长的输电距离分布电容较小,漏电流值就不大,即使设备上接了三相漏电保护开关也不会动作,所以发生单相漏电故障时设备仍然可以工作,对人体的保护也绝对安全,这就是IT系统的优点。这种系统在七八十年代以前是很普遍的,那时的设备相对简单,例如普通车床,主要用电就是三相电机,没有220V的元器件,不需要零线,床头灯用变压器变成36V来照明的。
对于一些临时移动作业以及环境恶劣的场所(如井下作业),我极力主张有条件的单位应采用IT系统供电,自备一台三相变压器,副边中性点不要接地,这实质上就是采用隔离变压器给设备供电。

*
IT系统的特点是电源中性点对地悬空,则线路对地的电位是波动的,这对绝大多数设备没有什么关系,但对某些具有精密电子线路的仪器类则可能有不良影响(本人猜测,未有试验数据支持)。把中性点与大地直接连接后,线路的电位对地就固定了,这就是TN系统,这个N点接地叫工作接地。
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TN系统接地后再引出一根中性线N,这根线就叫零线,把设备外壳接到N线就叫做接零保护,这条N线是电源工作线与保护线共用,其名称是PEN线,这种系统叫TN-C。图2本来属于TN-C但我有意不画中性点接地那条线,按IEC的归类法此图就应称作IN系统,但IEC里没有这种规范,出现了图2这种情况那一定是责任事故,不是施工责任就是维护责任,中性点已经与地脱离了。谁给说说这种情况下隐患是什么?

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TN-C系统一旦中性点与地脱离,则所有接零的设备外壳均“带电”,人接触设备时与人直接用手接触电源线没什么区别!前面提过电力线对地存在分布电容,此外还有对地绝缘电阻,人接触到外壳后,人体成了电源——地——N线——电源回路的一段通路,若是万一某一相对地绝缘电阻严重破坏或者直接搭地,后果更可想而知。
另一种情况是,如果供电线路前面的公共零线断开,则断点后面的零线电位立即升高,所有接零的外壳同样带电。
因此说TN-C系统是弊大于利的系统,这种系统普遍存在于上个世纪,目前已经不提倡这种接法,但为何又不能立法加以禁止并将旧有系统改造成图3的TN-S系统呢,这个问题牵涉到电老大就不说了,如今哪个电工还直接把外壳接到工作零线上他就真的是太OUT了。要减少TN-C的弊端,除了供电部门加强对中性点接地的检查外,用户零线最好就做多点重复接地,或者对自己的用电区域按照图6,专门接出一路PE线。

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图5的TT系统,在发生漏电或碰壳故障后,只要接地符合规范要求,外壳对地电压最高被限制到110V,接地电流可达27.5A,这个可以自己分析计算,在气候干燥人体没有出汗等大多数情况下可以大大减轻触电对人体的伤害程度,但仍未彻底排除危险性。
除了每种系统自有的保护功能外,为了确保人身安全,避免事故扩大,每个用电设备还应该正确安装相应的脱扣跳闸保安器件。

最近曾经到一个单位新落成的大楼内安装调试设备,结果发现每个房间内的分电箱都没装任何漏电开关,仅在楼下总配电箱有漏电开关,任何一个房间内只要发生漏电事故,必导致整个楼层断电,这叫什么事!
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每次给客户做设备,立项后我会先问清楚客户现场的供电线路是几根线,大多数客户回答是三相四线,我问他能不能再加一条改成三相五线?如果不能改,我就说得了,我不需要你的零线了,你们把这条零线改成保护线,我设备上加变压器取220V给仪器用,然后我的设备进线用3P漏电开关。
TN-C三相四线制是我极力要否定的一种老掉牙的制式。各位有兴趣的可以观察一下本单位的实际情况,如果是自变用户还采用TN-C的话,要么你们单位确实有点年头了,要么你们的电气人员知识太陈旧了。若是公变用户,则进户前绝大多数还是TN-C,你再好好看看,进户点是否再接出一根PE,进一步看看这根PE是简单地和N接在一起,还是做了合格的接地?见图6 。
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接地、接零之所以令人困惑迷糊,在于没完全搞明白何为接地何为接零、何处接地何处接零、为何接地为何接零?
接地概念源于IT,再到TT,然后有了TN,才有接零概念。
最根本的一条,就是只有真正接入大地,才有了保护作用,否则就好比在飞机下面晃秋千——悬。所以,接零只是设备外壳接地点不同,最终还是要入地才行。

最具有争议性的问题是:同一系统内能否部分接地部分接零(即零地混用)?





QQ截图20130319115134.jpg


QQ截图20130319115354.jpg


QQ截图20130319120405.jpg

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a785985616
2013年03月19日 12:15:53
2楼
同一低压配电系统中不能有的采取保护接地有的采取保护接零。
否则当采取保护接地的设备发生单相接地故障时,采取保护接零的设备外露可导电部分将带上电压。
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知乎圆桌
2013年03月19日 12:19:08
3楼
楼主讲解的太少了,尤其对于为什么这样接地后不会发生触电,我对这方面概念不清楚。
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muyuyao
2013年03月19日 14:00:21
4楼
4——TN-S系统,PE线作了重复接地;



-----------说“PE线作了重复接地”似乎不恰当!!!

我认为说“设备金属外壳做了辅助等电位联结”似乎更加恰当!!!
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muyuyao
2013年03月19日 14:02:39
5楼
最具有争议性的问题是:同一系统内能否部分接地部分接零(即零地混用)?


-----------没有任何争议!!!

绝对不能混接!!!

通常即TN系统与TT系统不能混用!!!

理由见2楼!!!
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qq359879362
2013年03月19日 14:21:24
6楼
真心感谢楼主这样的帖子
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quxiaoyi1987
2013年03月19日 15:36:19
7楼
IT系统是中性点不接地系统,通常不引出中性线。过去称为三相三线制,但现在的标准允许引出中性线。这种系统由于中性点不接地或通过高阻接地,属于小电流接地系统。优点是万一某相接地,系统仍然可以安全运行一定时间,具有运行可靠的优点。缺点是不能远距离供电,这是因线路的分布电容所致,线路越长,其分布电容越大,线路对大地的电位就越高,从而抵消了IT系统的优点。所以该系统只适用于局部要求高稳定性供电环境。该系统的设备外壳通常采用了接地保护形式。

TN系统是中性点直接接地系统,分为TN-C和TN-S、TN-C-S三种形式。其中TN-C就是过去我们常说的三相四线制供电系统,其工作零线和安全保护线共用,称为PEN线;而TN-S就是我们现在常说的三相五线制系统,工作零线和安全保护线严格分开各司其职;而TN-C-S系统是综合TN-C和TN-S系统的优点组合而成的系统,它前半部分是TN-C系统,具有节省成本的优点,后半部分为TN-S系统,具有TN-S的安全可靠性优点。这三种系统均属于保护接零系统,属于大电流接地系统。也就是说一旦发生漏电,漏电电流均通过保护接零线(安全保护线PE或PEN线)回到中性点。我们都知道,PE或PEN是系统的一部分,而且与相线同一样的导体,所以漏电电流比较大容易使保护器件动作切断电源从而保护设备或人身安全。

TN-C系统由于工作零线和安全保护线共用,零线可用多处作重复接地,因此具有节约成本、减少断零造成的损害、可远距离供电的优点。但其缺点是工作零线和安全保护线共用,接地电阻或线路导线电阻超标容易引发安全事故。解决办法通常是尽可能地多做重复接地,但这样做又容易对电子设备形成干扰。

TN-S系统由于工作零线和安全保护线分开,对人员的安全保护比较好。但由于规范规定工作零线不能做重复接地,万一发生断零事故,会造成用电器的大量损坏或发生火灾。该系统适用于就地小范围供电的用电场所。

TN-C-S是以上两者的组合。

TT系统也是三相四线制中性点直接接地系统,与TN系统不同的是其安全保护是独立接地系统,其保护接地与系统相互绝缘,同IT系统一样同属小电流接地系统。优点同TN-C一样节约成本,但接地极可能比TN-C用的多。
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lingxuct
2013年03月19日 18:14:59
8楼
电源中性点直接接地系统,都可以说是“保护接零”!
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qsy0
2013年03月19日 20:21:57
9楼
"最近曾经到一个单位新落成的大楼内安装调试设备,结果发现每个房间内的分电箱都没装任何漏电开关,仅在楼下总配电箱有漏电开关,任何一个房间内只要发生漏电事故,必导致整个楼层断电,这叫什么事!"------------------300mA以上的接地故障电流产生的接地电弧,不能自熄灭,可能引起火灾危险。
《低压配电设计规范》
6.4.3 为减少接地故障引起的电气火灾危险而装设的剩余电流监测或保护电器,其动作电流不应大于300mA;当动作于切断电源时,应断开回路的所有带电导体。(在国际电工委员会第64技术委员会(IEC TC64)最近的技术文件中规定300mA以上的电弧能量才能引起火灾,故规定在火灾危险场所内,剩余电流监测器的动作电流不宜大于300mA。一般场所不受此值限制,可根据实际情况调整动作电流值。)



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zhongyihua11
2013年03月19日 22:26:01
10楼
我使用TN-S系统,5线制,严格遵守同一系统,一种接法
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yanwei825
2013年03月20日 11:23:14
11楼
多看看大家见解,长长见识啊
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