在中性點接地的三相四線供電系統中工業企業中的電氣設備民用照明及家用電器采用什麼安全用電措施

在中性點接地的三相四線供電系統中工業企業中的電氣設備民用照明及家用電器采用什麼安全用電措施

接地制式按照配電系統和電氣設備的不同接地組合分類。按照iec60364規定，接地系統一般由兩個字母組成，必要時可加後續字母。
第一個字母：表示電源中性點對地的關系
t：直接接地
i：不接地，或通過阻抗與大地相連
第二個字母：表示電氣設備外殼與大地的關系
t：獨立於電源接地點的直接接地
n：表示直接與電源系統接地點或與該點引出的導體相連
後續字母：表示中性線與保護線之間的關系
c：表示中性線n與保護線pe合二為一（pen線）
s：表示中性線n與保護線pe分開
c－s：表示在電源側為pen線，從某一點分開為中性線n和保護線pe低壓配電系統有三種形式：
■ tn系統
■ tt系統
■ it系統
2.不同接地系統的組成及特點：
■ tn系統的組成及特點
在tn系統中，所有電氣設備的外殼接到保護線（pe）上，與配電系統的中性點相連（若無中性點，即變壓器二次側三角形連接或未引出中性點，可將變壓器二次側繞組的一相接地，但該接點不能用作pen線）。保護線應在每個變電所附近接地，配電系統引入建築物時，保護線在其入口處接地。為了保證故障時保護線的電位盡量接近地電位，盡可能將保護線與附近的有效接地體相連，如必要，可增加接地點，並使其均勻分布。其特點是故障電流較大，僅與電纜的阻抗大小有關。出現絕緣故障時，需要短路電流保護裝置瞬時斷開電路。
國際標准iec60364規定，根據中性線與保護線是否合並的情況，tn系統分為如下三種：
□tn－c
□tn－s
□tn－c－s
注：對電網來說，當銅導線截面積≤10mm2，鋁導線截面積≤16mm2時，必須采用tn－s系統，而不允許采用tn－c系統。
下面介紹其組成及特點：
2.1 tn－c系統：
本系統中，保護線與中性線合二為一，稱為pen線。
優點：
□tn－c方案易於實現，節省了一根導線，且保護電器可節省一極，降低設備的初期投資費用。
□發生接地短路故障時，故障電流大，可采用一過流保護電器瞬時切斷電源，保證人員生命和財產安全
缺點：
□線路中有單相負荷，或三相負荷不平衡，及電網中有諧波電流時，由於pen中有電流，電氣設備的外殼和線路金屬套管間有壓降，對敏感性電子設備不利
□pen線中的電流在有爆炸危險的環境中會引起爆炸
□pen線斷線或相線對地短路時，會呈現相當高的對地故障電壓，可能擴大事故范圍
□不能使用剩余電流保護裝置rcd（由於檢測不出漏電流，rcd會拒動），因此絕緣故障時，不能有效地對人身和設備進行保護
2.2 tn－s系統
本系統保護線（pe）和中性線（n）分開
優點：
□正常時pe線不通過負荷電流，適用於數據處理和精密電子儀器設備，也可用於爆炸危險場合
□民用建築中，家用電器大都有單獨接地觸點的插頭，采用tn－s系統，既方便，又安全
□如果回路阻抗太高或者電源短路容量較小，需采用剩余電流保護裝置rcd對人身安全和設備進行保護，防止火災危險
缺點：
□由於增加了中性線，初期投資較高
□tn－s系統相對地短路時，對地故障電壓較高
2.3 tn－c－s系統
在系統某一點起，pen分為保護線和中性線，分開後，中性線（n）對地絕緣（注：pen線分開後，不能再合並）
優點：
□適用於工礦企業供電，前面tn－c系統可滿足固定設備的需要，後端tn－s系統可滿足對電位敏感的電子設備的需要
□民用建築中，電源線路采用tn－c，進入建築物後，采用tn－s系統，可確保tn－s系統的優點
2.4 tt系統的組成及其特點：
tt系統的變壓器或發電機的中性點直接接地，電氣設備的所有外殼用保護線連在一起，接在與電源中性點獨立的接地點。如下圖所示：
優點：
□電氣設備的外殼與電源的接地無電氣聯系，適用於對電位敏感的數據處理設備和精密電子設備
□故障時對地故障電壓不會蔓延
□接地短路時，由於受電流接地電阻和電氣設備接地電阻的限制，短路電流較小，可減小危險
缺點：
□短路電流小，發生短路時，短路電流保護裝置不會動作，易造成電擊事故
□短路保護裝置的過電流保護不能提供絕緣故障保護，需采用剩余電流保護器rcd進行人身和設備安全保護
2.5 it系統的組成及特點：
it系統的電源不接地或通過阻抗接地，電氣設備的外殼可直接接地或通過保護線接至單獨接地體。
優點：
□單相接地第一次故障時，故障電流小，可不切斷電源，警報設備報警，通過檢查線路消除故障，供電連續性較高，適用於大型電廠的廠用電和重要生產線用電
□可采用剩余電流保護器（rcd）進行人身和設備安全保護
缺點：如果消除第一次故障前，又發生第二次故障，如不同相的接地短路，故障電流很大，非常危險，因此對一次故障探測報警設備的要求較高，以便及時消除和減少出現雙重故障的可能性，保證it系統的可靠性。
2.6 接地系統中性線保護
以下情況選用4極開關斷開中性線：
■tt和tn系統的中性線截面積小於相線
■終端配電中避免中性線、相線接反
中性線必須有保護和能分斷：
■it系統中進行第二次故障保護的裝置，防止中性線第一次故障後引發二次故障
■在tt和tn－s系統中，中性線的截面積小於相線的截面積
■所有接地系統中，會產生3次或多次諧波電流的場合（尤其是中性線截面積減少時）
在tn－c系統中，中性線也是保護線不能斷開，由於負載電流不平衡和絕緣故障電流，會產生危險的中性點電壓偏移。為此，用戶必須做好等電位連接和每個區域的接地。
2.7 接地系統的選擇：
選擇接地系統應根據電氣裝置的特性、運行條件和要求以及維護能力的大小，綜合用戶和設計安裝人員的意見因地制宜地選用。只要符合安裝和運行規范要求，三種接地系統是等效的，沒有什麽優先級。
選擇接地系統的步驟：
■首先，為保證最大的安全性和靈活性，三種接地系統可以應用在同一供電電網中。
如下圖所示，不同接地系統的串聯連接和並聯連接：
■必須遵守當地標准和法規的規定
■弄清楚用戶的要求和現有的維護資源：
□運行連續性要求
□是否有維護服務
□是否有火災危險
3.系統選擇及應用
3.1 通常按照如下方式選擇：
□運行連續性要求較高有維護服務的場合：選擇it系統
□運行連續性要求較高無維護服務的場合：無完全滿意的選擇，可選擇tt系統（其跳閘選擇性易於實現）或選擇tn系統（減少危險）
□運行連續性要求不重要並且有維護能力：選擇tn－s系統易於快速維修和擴展
□運行連續性要求較低無維護服務的場合：選擇tt系統
□有火災危險的場合：可選擇it系統（有人員維護）或選擇tt系統（使用0.5a的剩余電流保護裝置）
3.2 特殊電網和負載的選擇：
□對於線路長，洩漏電流大的電網：選擇tn－s系統
□有備用電源的電網：選擇tt系統
□對大的故障電流比較敏感的負載（電機）：選擇tt或it系統
□絕緣等級較差（電爐）或有大型高頻濾波的設備（大型計算機）：選擇tn－s系統
□控制和監測系統：選擇tt（通訊設備間可進行等電位連接）或it系統（運行連續性高）