居民住宅供电系统的保护性接地_secret

1、居民住宅供电系统的保护性接地摘 要：本人曾发表过有关居民住宅供电保护性接地，如什么是TT、IN、IT系统？ 等稿件。但随着强制性标准住宅设计规范GB500961999于1999年6月1日开始实施，原先合乎规范要求的TNC系统已不再适用于住宅低压 配电系统中了。现在住宅电气的设计和安装有了明确的依据.关键字：居民住宅 供电系统 保护性接地本人曾发表过有 关居民住宅供电保护性接地，如什么是TT、IN、IT系统？等稿件。但随着强制性标准住宅设计规范GB500961999于1999年6月1日 开始实施，原先合乎规范要求的TNC系统已不再适用于住宅低压配电系统中了。现在住宅电气的设计和安装有了明确的依据

2、。新规范是“以人为核心”，在保证 “适用、安全、卫生、美观”的前提下，对住宅安全方面提出了相当严格的要求。新规范明确规定了住宅应采用IT、TNCS或TNS等低压配电系统接地 形式，并进行总等电位连接。下面介绍不宜采用TNC系统的原因，以及新规范中的三种低压配电系统的接地形式和故障防范。一、不宜采用TNC系统 用电设备的接地，一般分为保护性接地和功能性接地。保护性接地又分为接地和接零两种形式。所谓“接地”，是指用电设备外露可导电部分对地直接的电气连 接。而接零则是指外露可导电部分通过保护线(PE)或PEN线与供电系统的接地点进行直接电气连接(交流系统中，接地点即为中性点)。 TNC系统被称为三相

3、四线系统，整个系统的中性线(N)与保护线(四)是合一的，称四N线(图1)。由于TNC系统中采用的是保护接零，即用电设备的 外露可导电部分与PEN有良好的导线连接。当用电设备发生接地故障时，由于四N线阻抗小，较大的短路电流使保护装置迅速动作，反应灵敏度高。但由于TN C系统需要依靠凹N线中的不平衡电流来维持三相电压的均衡，所以TNC系统一般适用于三相负荷较平衡的场合。目前，住宅用户却绝大部分是单相用户，难以 实现三相负荷的平衡，四N线中将有较大的、不稳定的不平衡电流流过，而且大量家电设备(如日光灯)使用中产生的高次谐波也叠加到中性线N上，使中性点接地 电位偏移。一旦PEN线发生断路故障或PEN线

4、接触电阻增大时，中性点电位将严重地偏移，使家电设备外露可导电的金属外壳带电，造成电击事故的发生。而且 接地故障最易引发电气火灾。所以新规范中已明确规定居民住宅供电不再使用TNC系统了。二、规范规定采用的供电系统 1，TT系统亦为三相四线系统系统有一点直接接地，系统无PE线。用电设备的外露可导电部分保护(PE)线接至与电力系统接地点无直接关联的接地极(图 2)上。TT系统的特点是中性点N与保护接地线PE无一点电气连接，即N与PE线是分开的，适用于公共电网供电的住宅，一般每幢住宅楼各有单独的接地极和 PE线。所以木管三相负荷是否平衡、中性线是否带电，PE线均不会带电，用电设备外露导电部分亦不会带电

5、，保证了使用安全。当用电设备发生单相接地故障 时，由于TT系统单相短路保护的灵敏度比Iw系统低(TT系统以大地为故障电流通路，与电源和PE线的接地电阻有关，故障电流小)，熔断器和断路器往往不 能立即动作，造成设备外壳带电。所以必须采用漏电保护器来切断电源，才能提高TT系统触电保护的灵敏度，使TT系统更为安全可靠。 2：TNS系统，也称三相五线制系统该系统是三相四线加PE线的接地系统。整个系统的中性线(N)与保护线(PE)是分开的(图3)，用电设备外露可导 电部分接到PE线上。一般当住宅楼内有独立变电站时便采用TNS系统。由于TNS系统中性线N与保护接地线PE除在变压器中性点共同接地外，两线从变

6、 电站低压母线处便分开了，所以与TT系统一样，不管中性线N是否带电，PE线均不带电，与跳线连接的设备外壳同样均不会带电。而且在TNS系统，发生电 气故障时，通过四线接地电流较大，一路熔断器、断路器都能动作切断电源(灵敏度高)。因此，TNS接地系统明显提高了使用安全性。在用户配电箱内，PE 线与接地线排的总接地端子板连接。 3TN0CS系统该系统有一点直接接地，用电设备的外露可导电部分通过保护线与接地点连接，系统中前一部分线路的中性线N与保护线PE是合一的，第 二部分是TNS系统，即N与PE线是分开的(图4)。采用TNCS系统时，当保护线与中性线分开后(通常在住宅进户处)就不能再合并(中性线N绝

7、缘 水平应与相线相同)。因此在住宅中采用TNCS系统，实际上就成了TNS系统。也即PNE线在进入用户配电箱后，配电箱内分开设置了N端子板和PE 端子板，N和PE线进入住宅便互相分开不再有任何电气连接了。三、接地故障的防范 接地故障不同于一般的电气短路故障。而是带电导体通过金属材料与大地发生的短路故障。由于接地故障比较隐蔽，经常是多次火灾发生的起因，而且往往还伴随接地故障而发生电击人身伤害事件。因此，为了住宅居住人员的安全，有必要加强对接地故障的防范。 1不能随意更改接地系统若原先采用的是TNCS系统(100kVA以上变压器，中性点接地电阻为4欧，PE四线接地电阻为10欧)改变成为TT系 统。当

8、发生用电设备金属外壳单相接地短路时，由于PE线未按TT系统的接地电阻要求接地，必将使设备金属外壳带上较高的电压(理论计算达157V)，从而 发生间接电击事故。 2严禁PE线与N线连接若PE线与N线连接便成了TNC系统，其不良后果前面已经讨论了。 3每套住宅总电源进线断路器，应具有漏电保。护功能除空调电源外，其他电源插座电路应设置漏电保护装置。通过两级保护分别起到防电气火灾和防电击的作 用。住宅内家用电器通常由插座供电，电源插座上应安装额定动作电流不大于30mA的快速漏电保护器，以防止电击造成的人身伤害事故。而当发生电弧性接地故 障时，由于电弧有很大的阻抗，限制了接地故障电流，使断路器、熔断器不能及时切断电源，造成火灾。所以要在住宅的电源进线处安装额定动作电流为300mA 的漏电保护器，并带有O15s的延时，可以避免电气火灾的发生(低于500mA的电弧能量尚不足以引燃起火)。 4作总等电位和局部等电位连接总等电位连接