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我國(guó)低壓供配電系統(tǒng)按接地分類(lèi)有哪些類(lèi)型及特點(diǎn)

發(fā)布時(shí)間:2025-02-25 15:22:47 人氣:

我國(guó)低壓供配電系統(tǒng)的接地分類(lèi)遵循國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)標(biāo)準(zhǔn),主要分為IT系統(tǒng)、TT系統(tǒng)、TN系統(tǒng)三大類(lèi),其中TN系統(tǒng)進(jìn)一步細(xì)分為T(mén)N-C、TN-S、TN-C-S三種子類(lèi)型。以下從結(jié)構(gòu)原理、技術(shù)特點(diǎn)和應(yīng)用場(chǎng)景三個(gè)維度展開(kāi)分析,并結(jié)合關(guān)鍵參數(shù)對(duì)比表進(jìn)行系統(tǒng)對(duì)比。

一、分類(lèi)及技術(shù)特性分析

1.IT系統(tǒng)(中性點(diǎn)不接地系統(tǒng))

結(jié)構(gòu)特征:電源中性點(diǎn)不接地或通過(guò)1000Ω以上高阻抗接地,用電設(shè)備金屬外殼單獨(dú)設(shè)置接地極(見(jiàn)圖1)。

核心優(yōu)勢(shì):

首次單相接地故障時(shí),故障電流僅為非故障相電容電流(約0.5-10A),系統(tǒng)可繼續(xù)運(yùn)行2小時(shí),供電連續(xù)性達(dá)99.99%,適用于手術(shù)室、礦井等關(guān)鍵場(chǎng)所。

設(shè)備外殼電壓在首次故障時(shí)不超過(guò)50V(安全電壓),但二次故障可能導(dǎo)致電壓升至相電壓(220V)。

局限性:

需配置絕緣監(jiān)測(cè)裝置實(shí)時(shí)報(bào)警,維護(hù)成本較高;

不適用于長(zhǎng)距離供電(電容電流累積風(fēng)險(xiǎn))。

2.TT系統(tǒng)(雙獨(dú)立接地系統(tǒng))

結(jié)構(gòu)特征:電源中性點(diǎn)直接接地(工作接地),設(shè)備外殼通過(guò)獨(dú)立接地極接地(保護(hù)接地),兩者無(wú)電氣連接(見(jiàn)圖2)。

技術(shù)特點(diǎn):

故障電流路徑:設(shè)備外殼→保護(hù)接地→大地→電源接地,回路阻抗大(通常>10Ω),故障電流較小(約幾十安培),需依賴(lài)漏電保護(hù)器(RCD)切斷電源。

雷擊過(guò)電壓抑制能力較強(qiáng),但低壓側(cè)易受高壓側(cè)故障影響(正/逆變換過(guò)電壓)。

應(yīng)用場(chǎng)景:農(nóng)村電網(wǎng)、臨時(shí)用電場(chǎng)所,適合分散式單相負(fù)載。

3.TN系統(tǒng)(保護(hù)接零系統(tǒng))

共性特征:電源中性點(diǎn)直接接地,設(shè)備外殼通過(guò)保護(hù)導(dǎo)線(xiàn)(PE/PEN)與中性點(diǎn)連接。

子類(lèi)型TN-C系統(tǒng)TN-S系統(tǒng)TN-C-S系統(tǒng)
導(dǎo)線(xiàn)結(jié)構(gòu)PEN線(xiàn)合并中性線(xiàn)與保護(hù)線(xiàn)N線(xiàn)與PE線(xiàn)嚴(yán)格分離前端TN-C(PEN線(xiàn)),后端TN-S(N+PE)
安全性最低(PEN線(xiàn)斷線(xiàn)導(dǎo)致外殼帶電)最高(PE線(xiàn)無(wú)電流)中等(前端PEN斷線(xiàn)風(fēng)險(xiǎn))
適用場(chǎng)景淘汰中(僅存于老舊工業(yè))新建建筑、數(shù)據(jù)中心既有建筑改造、區(qū)域配電
典型參數(shù)PEN線(xiàn)重復(fù)接地電阻≤4ΩPE線(xiàn)重復(fù)接地電阻≤10Ω分界點(diǎn)后PE線(xiàn)不得與N線(xiàn)合并

TN-C系統(tǒng)缺陷:三相不平衡時(shí)PEN線(xiàn)帶危險(xiǎn)電位,禁用RCD,易引發(fā)觸電事故。

TN-S系統(tǒng)優(yōu)勢(shì):PE線(xiàn)獨(dú)立,電磁兼容性強(qiáng),適用于精密儀器和爆炸危險(xiǎn)環(huán)境。

TN-C-S系統(tǒng)折衷:降低改造成本(前端沿用PEN線(xiàn)),但需在進(jìn)線(xiàn)處設(shè)置重復(fù)接地并嚴(yán)格分離N/PE線(xiàn)。

我國(guó)低壓供配電系統(tǒng)按接地分類(lèi)有哪些類(lèi)型及特點(diǎn)(圖1)

二、關(guān)鍵參數(shù)對(duì)比表

系統(tǒng)類(lèi)型故障電流路徑典型接地電阻(Ω)RCD必要性供電連續(xù)性典型應(yīng)用場(chǎng)景
IT設(shè)備外殼→獨(dú)立接地無(wú)要求★★★★★醫(yī)院ICU、礦山
TT設(shè)備外殼→獨(dú)立接地→大地≤10(保護(hù)接地)必需★★☆☆☆農(nóng)村電網(wǎng)、臨時(shí)用電
TN-C設(shè)備外殼→PEN線(xiàn)→中性點(diǎn)≤4(重復(fù)接地)不可用★★★☆☆淘汰中
TN-S設(shè)備外殼→PE線(xiàn)→中性點(diǎn)≤10(重復(fù)接地)可選★★★★☆數(shù)據(jù)中心、商業(yè)建筑
TN-C-S前端:PEN線(xiàn)→中性點(diǎn);后端:PE線(xiàn)→中性點(diǎn)≤4(前端重復(fù)接地)后端必需★★★☆☆既有建筑改造、工業(yè)園區(qū)

三、選型建議

高連續(xù)性需求場(chǎng)景(如手術(shù)室):優(yōu)先選擇IT系統(tǒng),搭配絕緣監(jiān)測(cè)裝置。

分散式單相負(fù)載(如農(nóng)網(wǎng)):采用TT系統(tǒng),強(qiáng)制安裝30mA高靈敏度RCD。

新建民用/工業(yè)建筑:推薦TN-S系統(tǒng),保障安全性與電磁兼容性。

成本敏感改造項(xiàng)目:TN-C-S系統(tǒng)過(guò)渡,但需確保分界點(diǎn)后嚴(yán)格分離N/PE線(xiàn)。

注意事項(xiàng):同一配電網(wǎng)絡(luò)中禁止混用不同接地系統(tǒng),避免電位差引發(fā)觸電事故。

技術(shù)文獻(xiàn)

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