接要本文對我國目前TT系統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。
關鍵詞TT系統接線分析建議
我在《TT系統運行中的問題及解決辦法》一文中曾談到目前TT系統中存在的最主要問題是TT系統的接線形式,那么就我國目前運行的TT系統中有哪幾種接線方式呢?據調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,而負荷側電氣設備外露可導電部分連接的接地極與前者無電氣聯系:
(2)當系統有多級保護時,各級有各自的接地極;
(3)負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電部分用PE等電位線連接至共用的接地極上。
(1)本TT系統接線必須滿足下式條件要求
式中RA——外露可導電部分的接地電阻,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;當采用過電流保護電器時,Ia為保證在5s或0.4s內切斷的電流,當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系統對于工業企業供電系統來說實用意義不大。因為在TT系統中使用過電流保護裝置,如斷路器或熔斷器時,電氣設備外露可導電部分接地電阻值的要求很高,阻值較小且工程最大,故對工業供電系統來說只是在有限范圍內才可使用。
(2)電氣設備外露可導電部分允許單臺設備單獨或多臺設備,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最小截面應符合GB50054-95表2.2.9的規定。
設計者設計TT系統時不要再錯寫“電氣設備外露可導電部分可靠接零”,或設計TN系統時寫成“電氣設備外露可導電部分可靠接地”,并隨手寫有“其接地電阻不大于4Ω”等等。因為TT系統中性點工作接地電阻和電氣設備外露可導電部分的保護接地電阻阻值,從國內外運行經驗及實際運動情況來看,是頗有學問的。建議設計和施工者要較系統地學習有關規范,做出正確的設計和建造質量合格的工程。
2 第二種接線方式
TT系統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、儀表箱)外露可導電部分接地系統用保護線接至接地端子;
、輳慕拥囟俗右鼋拥鼐經接地電阻將系統與地直接連接。
我所見到的TT系統中,這種接線方式也比較多見。我認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線與負荷側低壓配電(和高壓配電)屏外露可導電部分之間不是絕緣的,而是經接地端子連接在一起了。其結果是我們已分析過的那樣,系統在運行中出現許多奇怪的故障現象,由此又導致了不正確的處置方案。又有人甚至認為TT系統不宜在農網中采用等等。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,此時系統將運行于IT系統,而下面卻接TT系統設置保護設備,故這種運行方式很不安全,應立刻進行整改。
還要說明一點,就是有些地區標準圖集上也有這種接線,并正在推廣使用。建議請有關部門組織人力核查一下各部門的通用做法,以防供電系統接線錯誤而影響工農業生產和人民群眾的正常生活。
3 第三種接線方式
TT系統第三種接線方式如圖3所示。圖3中序號①~⑤所示內容同圖2。
、僦行跃N從接地端子引出,未設中性線開關時直接接至低壓配電屏(箱)內N線;
1)帶有中性線N的TT系統:帶有中性線N的TT系統,是指N線從變壓器中性線絕緣子引出并經低壓配電屏(或開關、儀表箱)敷設于供電系統始末。這種接線常用于系統內既有多相又有單相設備的供電系統。
2)不帶有中性線N的TT系統:不帶有中性線N的TT系統,是指低壓供電系統負荷側不敷設中性線N,而由變壓器中性線絕緣子引出的接地保護線PE,經其外殼接地端子與地連接,作為系統工作接地,這種接線常用于系統內只有多相設備的供電系統。
3)在TT系統負荷側部分供電范圍內敷設中性線N,而在另一部分供電范圍內不敷設中性線N。
這種接線適用于一個供電系統供電的某一供電區域內有多相和單相用電設備,而另一個供電區域內只有多相用電設備的供電系統。
由此可見,在TT供電系統中需要敷設中性線時必須敷設中性線N,而不需要敷設時可不敷設。這里應說明多相設備,如三相用電設備及其控制系統要求設中性線N,故不敷設中性線N需謹慎。
(2)等電位連接:等電位連接技術在某些規范中雖然未作硬性規定,但這一技術仍對TT系統適用。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系統內由同一保護電器保護范圍內的各電氣設備外露可導電部分通過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PE線蔓延的范圍。TT系統中這種等電位連接,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系統的輔助、局部等電位連接的定義與TN系統相同。由于我國農村經濟長期以來不發達,所以這些技術在很長時期未被重視。隨著國民經濟的發展,鄉鎮企業、私營企業的迅猛掘起,這項技術的推廣應用已經引起越來越廣泛的重視。
進行工程設計與施工時,應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,以解保電氣設備和人身安全,實現安全供電。但是TT系統受到其本身結構獨特特點的限制,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系統通常采用漏電電流保護器。
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