【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。

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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)?





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QQ截图20130319115354.jpg


QQ截图20130319120405.jpg

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muyuyao
2013年03月20日 11:53:38
12楼
先说图1的IT系统:电源中性点不接地,设备接地。

--------不准确!!!

电源中性点不接地或一点经小阻抗接地!!!
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muyuyao
2013年03月20日 12:02:58
13楼
muyuyao 发表于 2013-3-20 11:53 先说图1的IT系统:电源中性点不接地,设备接地。——–不准确!!!请楼主参阅王厚余老先生的这篇论文!!!
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whhcan
2013年03月20日 12:40:10
14楼
具体情况具体分析。
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我本平凡
2013年03月20日 14:28:49
15楼
路过的,顶,赚个币。
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仲子
2013年03月20日 16:15:51
16楼
先来学习了 谢谢楼主:)
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muyuyao
2013年03月20日 16:59:07
17楼
IT系统在发生设备单相碰壳接地故障情况下,既能避免发生电气事故,又可保证供电的不间断,这一优点是电源端需直接接地的TN和TT系统所不具有的!!!

正因为此,发达国家在一些不间断供电要求高或对电气安全有特殊要求的场所和装置中不采用TN或TT系统,而采用IT系统供电!!!
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fuyegen43124546
2013年03月20日 17:03:13
18楼
路过顺便学习,顺便赚币~
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muyuyao
2013年03月20日 17:09:27
19楼
muyuyao 发表于 2013-3-20 12:02 请楼主参阅王厚余老先生的这篇论文!!!为了避免可能出现的谐振和过电压,IT系统也可以经一高阻抗接地,其值约为相电压值的5倍!!!例如在220/380V系统中经一1000Ω的电阻接地,以此高电阻来限制接地故障电流!!!
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may_fade
2013年03月20日 17:17:09
20楼
好贴。
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oldriver
2013年03月20日 17:23:13
21楼
图2,应该不算是完整的TN系统,TN系统的电源侧中性点应该接地。
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