低压配电系统的形式及低压配电系统接地方式

2018-08-24 22:41:41来源：贤集网 赵媛

低压配电系统由配电变电所（通常是将电网的输电电压降为配电电压）、高压配电线路（即1千伏以上电压）、配电变压器、低压配电线路（1千伏以下电压）以及相应的控制保护设备组成。低压配电系统的接地直接关系到用户的人身和财产安全以及电气设备和电子设备的正常运行。在工业建筑供配电设计中，大量的感性负荷使得功率因数偏低。需要进行无功补偿以提高供电系统及负荷的功率因数。当然，在低压配电系统中，无功补偿的补偿位置、补偿方式、补偿容量、控制器的选择、串联电抗器的选择等，都需要针对不同的项目进行优化设计。目前工程实际存在的无功补偿方式按补偿位置分类有集中补偿、就地补偿和分组补偿。其中在变电站集中补偿的方式最为广泛。除此之外，大家对低压配电系统是否还有了解呢？下面贤集网小编来为大家介绍低压配电系统的形式、低压配电系统IT、TT、TN接地方式、低压配电系统保护装置、低压配电系统中零线带电的原因及处理办法。

低压配电系统的形式

1、放射式

放射式配电系统如图2―5(a)所示，总配电箱(或变电站低压配电柜)向每一分配电箱(或用电设备)提供一条出线回路。其基本特点是：可靠性高，经济性差。当总配电箱的任一出线回路出现故障时，该回路保护装置动作(熔断器熔断或低压断路器跳闸)，切断故障线路电源，而其他回路不受影响。但是，这种配电形式所用开关设备和管线较多。放射式配电系统多用于可靠性要求较高以及每一出线回路负荷容量较大的场合。

2、树干式

树干式配电系统如图2―5(b)所示，从总配电箱(或变电站低压配电柜)引出一条干线向分配电箱(或用电设备)供电。其基本特点是：可靠性低，经济性好。当干线出现故障时，所有分配电箱(或用电设备)都中断供电。这种配电形式总的出线回路少，开关设备和管线较节省。树干式配电系统多用于可靠性要求不高的场合。

3、环式

环式配电系统如图2―5(c)所示，从总配电箱(或变电站低压配电柜)引出两条出线接分配电箱形成环路。其基本特点是：可靠性高，保护配合比较复杂。每一分配电箱都有两条供电电源回路，当环路上有一段线路出现故障，则分配电箱都可以从其中的一条线路上取得电源。这种系统的保护配合比较复杂，一般均为开环运行，即正常情况下，环路不闭合，当发生故障时通过切换保证供电的连续性。

4、链式

链式配电系统如图2―5(d)所示，它实际上是树干式的一种变形，即把支线缩短为零，干线进入分配电箱连接。链式配电系统的基本特点与树干式相同，多用于可靠性要求不高的场合。另外，考虑到施工连接导线的方便，以及接头的增加会进一步降低可靠性，要求链级数不超过3～4级，总容量不超过10kW。

低压配电系统IT、TT、TN接地方式

电源侧的接地称为系统接地，负载侧的接地称为保护接地。根据国际电工委员会规定的低压配电系统接地有IT系统、TT系统、TN系统三种方式。”

一、第一个字母表示电源端与地的关系：

1、T-电源端有一点直接接地，

2、I-电源端所有带电部分不接地或有一点通过阻抗接地。

二、第二个字母表示电气装置的外露可导电部分与地的关系：

1、T-电气装置的外露可导电部分直接接地，此接地点在电气上独立于电源端的接地点；

2、N-电气装置的外露可导电部分与电源端接地点有直接电气连接。

三、接地方式

1、IT系统：电源变压器中性点不接地(或通过高阻抗接地)，而电气设备外壳电气设备外壳采用保护接地。

适用于环境条件不良、易发生一相接地或火灾爆炸的场所，如10KV及 35KV的高压系统和矿山、井下的某些低压供电系统，不适合在施工现场应用（常用TN-S接零保护系统），也可用于农村地区。但不能装断零保护装置，因正常工作时中性线电位不固定，也不应设置零线重复接地。

2、TT系统

电源变压器中性点接地，电气设备外壳采用保护接地其金属外壳直接接地的与电源端接地点无关的接地级，简称保护接地或接地制。

优点：

（1）单相接地的故障点对地电压较低，故障电流较大，使漏电保护器迅速动作切断电源，有利于防止触电事故发生。

（2）PT线不与中性线相联接，线路架设分明、直观，不会有接错线的事故隐患；几个施工单位同时施工的大工地可以分片、分单位设置 PT线，有利于安全用电管理和节约导线用量。

（3）不用每台电气设备下埋设重复接地线，可以节约埋设接地线费用开支，也有利于提高接地线质量并保证接地电阻≤10Ω，用电安全保护更可靠。

3、TN系统

电源变压器中性点接地，设备外露部分与中性线相连。是将电气设备的金属外用保护零线与该中心点连接，称作保护接零系统。按照中必线（工作零线）与保护线（保护零线）的组合事况TN系统又分以下三种形式：

（1）TN―C系统

其特点是：电源变压器中性点接地，保护零线(PE)与工作零线(N)共用（简称PEN），称为三相四线制系统。

适用于三相负荷基本平衡场合，如果三相负荷不平衡，则PEN线中有不平衡电流，再加一些负荷设备引起的谐波电流也会注入PEN，从而中性线N带电，且极有可能高于50V，它不但使设备机壳带电，对人身造成不安全，而且还无法取得稳定的基准电位；应将PEN线重复接地，其作用是当接零的设备发生相与外壳接触时，可以有效地降低零线对地电压。

缺陷：

①当三相负载不平衡时，在零线上出现不平衡电流，零线对地呈现电压，触及零线可能导致触电事故。

②通过漏电保护开关的零线，只能作为工作零线，不能作为电气设备的保护零线，这是由于漏电开关的工作原理所决定的。

③对接有二极漏电保护开关的单相用电设备，如用于 TN-C系统中其金属外壳的保护零线，严禁与该电路的工作零线相连接，也不允许接在漏电保护开关前面的 PEN线上，但在使用中极易发生误接。

④重复接地装置的连接线，严禁与通过漏电开关的工作零线相连接。TN-S供电系统，将工作零线与保护零线完全分开，从而克服了 TN-C供电系统的缺陷，所以现在施工现场已经不再使用TN-C系统。

（2）TN－S系统

在该系统中，工作零线N和保护零线PE从电源端中性点开始完全分开，此系统习惯称为三相五线制系统。

①当电气设备相线碰壳，直接短路，可采用过电流保护器切断电源；

②当N线断开，如三相负荷不平衡，中性点电位升高，但外壳无电位，PE线也无电位；

③TN―S系统PE线首末端应做重复接地，以减少 PE线断线造成的危险。

④TN―S系统适用于工业企业、大型民用建筑。

目前单独使用独一变压器供电的或变配电所距施工现场较近的工地基本上都采用了TN―S系统，与逐级漏电保护相配合，确实起到了保障施工用电安全的作用，但必须注意几个问题：

a、保护零线 PE线绝对不允许断开，也不许进入漏电开关。

b、同一用电系统中的电器设备绝对不允许部分接地、部分接零。否则当保护接地的设备发生漏电时，会使中性点接地线电位升高，造成所有采用保护接零的设备外壳带电。

c、保护接零 PE线的材料及连接要求：保护零线的截面应不小于工作零线的截面，并使用黄/绿双色线。

d、与电气设备连接的保护零线应为截面不少于 2.5mm 2的绝缘多股铜线。

e、保护零线与电气设备连接应采用铜鼻子等可靠连接，不得采用铰接；

f、电气设备接线柱应镀锌或涂防腐油脂，保护零线在配电箱中应通过端子板连接，在其他地方不得有接头出现。

（3）TN－C－S系统

整个系统中，工作零线同保护零线是部分共用的，此系统即为局部三相五线制系统。第一部分是TN―C系统，第二部分是TN―S系统，其分界面在N线与PE线的连接点。

①当电气设备发生单相碰壳，同TN―S系统；

②当N线断开，故障同TN―S系统；

③TN―C―S系统中PEN应重复接地，而N线不宜重复接地。PE线连接的设备外壳在正常运行时始终不会带电，所以TN―C―S系统提高了操作人员及设备的安全性。施工现场一般当变台距现场较远或没有施工专用变压器时采取TN―C―S系统。

低压配电系统保护装置

1、过载保护：热继电器，热脱扣器，熔断器（照明及无冲击负载线路或设备）。

2、短路保护：熔断器，电磁式过电流继电器，脱扣器。

3、欠压、失压保护：欠压、失压脱扣器。

4、熔断器的额定电流应大于电动机长期允许负荷的1.2～2.5倍。

5、双金属热继电器适用于长期运行、恒定负荷的笼形电动机，对其它类型的电动机不适合；热继电器的电流整定，宜按交流电动机的额定电流选择（1.1～1.2Ie）。

6、在选用自动空气开关时，其单相短路电流应大于瞬时（或短延时）动作过电流脱扣器整定值的1.5倍。

低压配电系统中零线带电的原因及处理办法

一、零线带电的原因复杂多样，大致有以下几种：

(1)设备在星形连接时，如果三相不平衡，中性点就会有电流通过。

(2)线路之中有相线接地现象，而保护开关未动作，造成零线带电。

(3)在接零系统中，有的设备采用接地保护，如果这个设备漏电也会导致零线带电。

(4)系统中绝缘导线的绝缘老化或者损伤造成漏电，造成零线带电。

(5)强磁场感应引起的感应电流造成零线有电。

(6)由于绝缘电阻和对地电容的分压作用，也会引起零线带电。

(7)高压窜入低压，并且工作接地的电阻不良时，造成零线有电。

(8)变压器中性点接地电阻偏大或者工作接地不良，使零线电压升高尔带电。

(9)静电感应引起的零线有电。

二、处理方法

1、处理零线带电时我们尽量做到三相用电的负荷平衡，我们测量在用电高峰时各相电流值，然后调整负荷分配，使三相电流平衡。

2、检查设备与导线是否老化或者有故障。

3、调整保护装置是否灵敏。

4、检查变压器接地电阻阻值是否有变动。

5、检查线路设备工作接地和重复接地的接地电阻合格良好。

上述是贤集网小编为大家介绍的低压配电系统的形式、低压配电系统IT、TT、TN接地方式、低压配电系统保护装置、低压配电系统中零线带电的原因及处理办法。当然，大家还要注意，住宅建筑单相用电设备由三相电源供配电时，应考虑三相负荷平衡。这是所说的三相负荷要平衡，为什么呢？因为三相负荷平衡是为了降低三相低压配电系统的不对称度。还有住宅建筑每个单元或楼层宜设一个带隔离功能的开关电器，且该开关电器可独立设置，也可设置在电能表箱里。因为带隔离功能的开关电器是为了保障检修人员的安全，缩小电气系统故障时的检修范围。所以选用带隔离功能的开关电器可以选用隔离开关也可以选用带隔离功能的断路器。最后，采用三相电源供电的住宅，套内每层或每间房的单相用电设备、电源插座宜采用同相电源供电。关于低压配电系统的相关知识，小编就先为大家介绍到这里啦，希望能够加深大家对低压配电系统的了解！

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