TN-S系統(tǒng)接地方式中對(duì)重復(fù)接地的探討
在低壓配電系統(tǒng)中重復(fù)接地的問(wèn)題是對(duì)N線重復(fù)接地還是對(duì)PE線重復(fù)接地,在以往的設(shè)計(jì)中或施工實(shí)踐中并不很明確。
上圖為現(xiàn)行的從配電變壓器,輸電線路,建筑物電源進(jìn)戶到負(fù)荷端整個(gè)系統(tǒng)的配電系統(tǒng)圖。
上圖中就整個(gè)配電系統(tǒng)而言,應(yīng)為TN-C-S的接地型式,而對(duì)建筑物電源進(jìn)戶處至用電負(fù)荷的配電而言,系統(tǒng)應(yīng)為TN-S接地型式。依據(jù)強(qiáng)規(guī)中第6.4.1條之規(guī)定;從建筑物總配電箱開(kāi)始引出的配電線路和分支線路必須采用TN-S系統(tǒng)。所以我們的分析探討以TN-S系統(tǒng)接地型式而言。
1、上圖中如果PEN線在進(jìn)戶處未作重復(fù)接地,并且發(fā)生斷線,這時(shí)系統(tǒng)處于即不接零也不接地的無(wú)保護(hù)狀態(tài)。如果PEN線如圖在電源進(jìn)戶處設(shè)有重復(fù)接地裝置,當(dāng)PEN線發(fā)生斷線故障時(shí)因進(jìn)戶處設(shè)有重復(fù)接地裝置,它為其后的TN-S系統(tǒng)仍提供了可靠的接地保護(hù),不過(guò)此時(shí)的系統(tǒng)由TN-S方式轉(zhuǎn)變?yōu)門T接地型式。
2、如果在配電線路中某根相線發(fā)生對(duì)地短路的接地故障。則短路電流通過(guò)短路接地點(diǎn)、經(jīng)大地、電源工作接地點(diǎn)最后流向電源構(gòu)成通路。此時(shí)的電源工作接地點(diǎn)(即PEN線上的一點(diǎn))的電位將隨短路時(shí)的接地電流及短路點(diǎn)的電阻大小而發(fā)生變化,接地電流越大,短路點(diǎn)的電阻越小,PEN線的電位就越高。這個(gè)電位往往會(huì)超過(guò)安全電壓(規(guī)范規(guī)定為50V),并沿PEN線傳至系統(tǒng)各處危及人身安全。如果PEN線在進(jìn)戶處設(shè)置了重復(fù)接地裝置,由于PEN線重復(fù)接地處的接地電阻是與電源工作接地電阻并聯(lián)的,故并聯(lián)后的等效電阻要遠(yuǎn)小于電源工作接地電阻,因此在同樣的短路接地電流的情況下,使得短路點(diǎn)處所分擔(dān)的電位增加,從而有效的降低了PEN線的危險(xiǎn)電壓。
綜如上述原因在民規(guī)第14.5.3.1條中明確指出TN系統(tǒng)中架空干線和分支線的終端,其PEN線應(yīng)重復(fù)接地。電纜線路和架空線路在每個(gè)建筑物的進(jìn)線處,均需重復(fù)接地。
對(duì)于TN-S系統(tǒng)來(lái)說(shuō)因N線與PE線是分開(kāi)敷設(shè)并且彼此是相互絕緣的配電系統(tǒng),同時(shí)與用電設(shè)備外殼相連接的是PE線而不是N線。因此我們所關(guān)心的更主要的是PE線的電位,而不是N線的電位。所以在TN-S系統(tǒng)中重復(fù)接地不是對(duì)N線的重復(fù)接地。
如果將PE線和N線共同接地,由于PE線與N線在重復(fù)接地處相接,重復(fù)接地點(diǎn)與配電變壓器工作接地點(diǎn)之間的接線已無(wú)PE線和N線的區(qū)別,原由N線承擔(dān)的中性線電流變?yōu)橛蒒線和PE線共同承擔(dān),并有部分電流通過(guò)重復(fù)接地點(diǎn)分流。由于這樣可以認(rèn)為重復(fù)接地點(diǎn)前側(cè)已不存在PE線,只有由原PE線及N線并聯(lián)共同組成的PEN線,原TN-S系統(tǒng),實(shí)際上已變成了TN-C-S系統(tǒng),原TN-S系統(tǒng)所具有的優(yōu)點(diǎn)將喪失,所以不能將PE線和N線共同接地。
由于上述原因在民規(guī)第4.5.3.1條的后半段中明確指出,中性線(即N線)除電源中性點(diǎn)外,不應(yīng)重復(fù)接地。同時(shí)依據(jù)民規(guī)第8.6.4.4條為減少人體接觸電壓,在采取接地故障保護(hù)措施時(shí)應(yīng)做總等電位聯(lián)結(jié),當(dāng)僅做總等電位聯(lián)結(jié)不能滿足間接接觸保護(hù)的條件時(shí),還應(yīng)采取輔助等電位聯(lián)結(jié)。這里所講的總等電位聯(lián)結(jié)實(shí)際上等效電源進(jìn)戶處所做的重復(fù)接地功能,建筑物內(nèi)的輔助聯(lián)結(jié)等效在TN-S系統(tǒng)內(nèi)的PE線重復(fù)接地。
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