居民住宅供电保护性接地要求规范有哪些

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郑姿婵|责任编辑|2022-11-28 10:38:30
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今天为大家介绍我们居民住宅供电系统中如何做好保护性接地,包括不宜采用TN—C系统的原因,新规范中的三种低压配电系统的接地形式和故障防范措施,快来一起参考下吧!

居民住宅供电系统的保护性接地

在居民住宅供电系统的保护性接地中,不能采用TN—C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。

如图所示:

一、不宜采用TN—C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)。

TN—C系统被称为三相四线系统,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TN—C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TN—C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。

因此,新规范中已明确规定居民住宅供电不再使用TN—C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。

因此,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,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、TN—S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TN—S系统。由于TN—S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TN—S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,TN—S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。

3、TN0—C—S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TN—S系统,即N与PE线是分开的。

采用TN—C—S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绝缘水平应与相线相同)。

因此,在住宅中采用TN—C—S系统,实际上就成了TN—S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、接地故障的防范措施

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,且经常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,如果原先采用的是TN—C—S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TN—C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O.15s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是将进线配电箱及PE总母线排、接地极引来的接地干线、建筑物的公共设施管道、建筑物的防雷接地汇接到进线配电箱的总接地端子板上。对特别潮湿的卫生间应作局部等电位连接措施来防止间接电击。

采用了以上的防范措施,即可有效避免因接地故障造成的电气火灾和人身电击事故的发生。

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