(3)TN系統(tǒng):
在變壓器或發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)直接接地的380/220V三相四線低壓電網(wǎng)中,將正常運(yùn)行時(shí)不帶電的用電設(shè)備的金屬外殼經(jīng)公共的保護(hù)線與電源的中性點(diǎn)直接電氣連接。即:過(guò)去稱三相四線制供電系統(tǒng)中的保護(hù)接零。
當(dāng)電氣設(shè)備發(fā)生單相碰殼時(shí),故障電流經(jīng)設(shè)備的金屬外殼形成相線對(duì)保護(hù)線的單相短路。這將產(chǎn)生較大的短路電流,令線路上的保護(hù)裝置立即動(dòng)作,將故障部分迅速切除,從而保證人身安全和其他設(shè)備或線路的正常運(yùn)行。
TN系統(tǒng)的電源中性點(diǎn)直接接地,并有中性線引出。按其保護(hù)線形式,TN系統(tǒng)又分為:TN-C系統(tǒng)、TN-S系統(tǒng)和TN-C-S系統(tǒng)等三種。
?、賂N-C系統(tǒng)(三相四線制),該系統(tǒng)的中性線(N)和保護(hù)線(PE)是合一的,該線又稱為保護(hù)中性線(PEN)線。它的優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省了一條導(dǎo)線,但在三相負(fù)載不平衡或保護(hù)中性線斷開(kāi)時(shí)會(huì)使所有用電設(shè)備的金屬外殼都帶上危險(xiǎn)電壓。在一般情況下,如保護(hù)裝置和導(dǎo)線截面選擇適當(dāng),TN-C系統(tǒng)是能夠滿足要求的(見(jiàn)圖1)。
?、赥N-S系統(tǒng)(三相五線制),該系統(tǒng)的N線和PE線是分開(kāi)的。它的優(yōu)點(diǎn)是PE線在正常情況下沒(méi)有電流通過(guò),因此不會(huì)對(duì)接在PE線上的其他設(shè)備產(chǎn)生電磁干擾。此外,由于N線與PE線分開(kāi),N線斷開(kāi)也不會(huì)影響PE線的保護(hù)作用。但TN-S系統(tǒng)耗用的導(dǎo)電材料較多,投資較大(見(jiàn)圖2)。
這種系統(tǒng)多用于對(duì)安全可靠性要求較高、設(shè)備對(duì)電磁抗干擾要求較嚴(yán)、或環(huán)境條件較差的場(chǎng)所使用。對(duì)新建的大型民用建筑、住宅小區(qū),特別推薦使用TN-S系統(tǒng)。
?、跿N-C-S系統(tǒng)(三相四線與三相五線混合系統(tǒng)),系統(tǒng)中有一部分中性線和保護(hù)是合一的;而且一部分是分開(kāi)的。它兼有TN-C系統(tǒng)和TN-S系統(tǒng)的特點(diǎn),常用于配電系統(tǒng)末端環(huán)境較差或有對(duì)電磁抗干擾要求較嚴(yán)的場(chǎng)所(見(jiàn)圖3)。
在TN-C、TN-S和TN-S-C系統(tǒng)中,為確保PE線或PEN線安全可靠,除在電源中性點(diǎn)進(jìn)行工作接地外,對(duì)PE線和PEN線還必須進(jìn)行必要的重復(fù)接地。PE線PEN線上不允許裝設(shè)熔斷器和開(kāi)關(guān)。
在同一供電系統(tǒng)中,不能同時(shí)采用TT系統(tǒng)和TN系統(tǒng)保護(hù)。
3 接地裝置和接地電阻
(1)接地裝置:
接地裝置可使用自然接地體和人工接地體。在設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)首先充分利用自然接地體。
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可充分利用建(構(gòu))筑物的鋼結(jié)構(gòu)和構(gòu)造鋼筋、行車的鋼軌等以及敷設(shè)于地下且數(shù)量不少于2根的電纜的金屬外皮等。
在新建的大、中型建筑物中,都利用建筑物的構(gòu)造鋼筋作為自然接地。它們不但耐用、節(jié)省投資,而用電氣性能良好。
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人工接地體有兩種基本型式:垂直接地體和水平接地體。垂直接地體多采用截面為50mm×50mm×4mm,長(zhǎng)度為2500mm的角鋼;水平接地體多采用截面為40mm×4mm的扁鋼。
(2)接地電阻:
請(qǐng)參閱《電力設(shè)備接地設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》有關(guān)章節(jié)的規(guī)定,低壓中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中,100kVA以上變壓器接地電阻值≤4Ω。