接要本文對我國目前TT系統(tǒng)的三種接線方式進行了分析探討,并對錯誤接線方式提出了改進意見和建議。
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,那么就我國目前運行的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行分析并對錯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)級總保護器,11~33AQ為上、中、下級保護器。RA1、RA2、RA3及RA31~33為保護接地電阻,而RB為電源裝置(或變壓器TR)的接地電阻。這種接線的特點:
(1)電源一點與地直接連接,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)有多級保護時,各級有各自的接地極;
(3)負(fù)荷測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電器保護的外露可導(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——保證保護電器切斷故障回路的動作電流A;當(dāng)采用過電流保護電器時,Ia為保證在5s或0.4s內(nèi)切斷的電流,當(dāng)采用瞬時特性過電流保護電器時,Ia為保證瞬動的最小電流;當(dāng)采用漏電電流動作保護器時,Ia為其額定動作電流IΔn。
TT系統(tǒng)對于工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)來說實用意義不大。因為在TT系統(tǒng)中使用過電流保護裝置,如斷路器或熔斷器時,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)電部分允許單臺設(shè)備單獨或多臺設(shè)備,通過共用的總的或輔助的或局部的等電位連接,并用保護線PE與大地連接。接地故障電流Ia(或IΔn)取決于保護接地電阻RA和電源中性點接地電阻RB值。
(3)保護線PE最小截面應(yīng)符合GB50054-95表2.2.9的規(guī)定。
設(shè)計者設(shè)計TT系統(tǒng)時不要再錯寫“電氣設(shè)備外露可導(dǎo)電部分可靠接零”,或設(shè)計TN系統(tǒng)時寫成“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。因為TT系統(tǒng)中性點工作接地電阻和電氣設(shè)備外露可導(dǎo)電部分的保護接地電阻阻值,從國內(nèi)外運行經(jīng)驗及實際運動情況來看,是頗有學(xué)問的。建議設(shè)計和施工者要較系統(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所接的保護線。這種接法實際上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,在極個別用戶中存在不按②接地保護線者,此時系統(tǒng)將運行于IT系統(tǒng),而下面卻接TT系統(tǒng)設(shè)置保護設(shè)備,故這種運行方式很不安全,應(yīng)立刻進行整改。
還要說明一點,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)中性線時必須敷設(shè)中性線N,而不需要敷設(shè)時可不敷設(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TT系統(tǒng)適用。它將有效降低接觸電壓、縮短保護電器切斷電源的時間。
1)總等電位連接:TT系統(tǒng)內(nèi)由同一保護電器保護范圍內(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。本級的PE線或接地極不與上級或下級的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。由于我國農(nóng)村經(jīng)濟長期以來不發(fā)達(dá),所以這些技術(shù)在很長時期未被重視。隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展,鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)、私營企業(yè)的迅猛掘起,這項技術(shù)的推廣應(yīng)用已經(jīng)引起越來越廣泛的重視。
進行工程設(shè)計與施工時,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間的措施,以解保電氣設(shè)備和人身安全,實現(xiàn)安全供電。但是TT系統(tǒng)受到其本身結(jié)構(gòu)獨特特點的限制,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器。
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