TN-S、TN-C-S、TN-C、TT、IT供電系統分析
更新時間:2023-03-07 01:26:36
我國的供電系統一共有5種,分別是TN-S、TN-C-S、TN-C、TT、IT供電系統。其各自有缺點如下:
1. IT供電系統
在所有的供電系統中,IT供電系統最為安全可靠。由于IT系統電源不接地,當設備發生漏電時,流向大地的電流非常小,不會破壞電源電壓平衡。所以IT系統即使發生漏電,用電設備依然能正常使用;人即使觸摸到漏電設備也不會發生觸電。
但是它的缺點很明顯,那就是只適用于小范圍供電。所以IT供電系統主要用于需要嚴格連續供電(不能輕易停電)的地方,比如醫院手術室、地下礦井通風設備、纜車等。
2. TN-S供電系統
對于大范圍供電,我們可以根據實際情況采用剩下的四種供電系統。在剩下的四種供電系統中,TN-S供電系統最為安全可靠,應用最為廣泛。TN-S供電系統也就是我們常說的三相五線供電系統,它是由3根火線+1根中性線+1根地線組成的供電方式。
雖然TN-S供電系統安全可靠,但是它所需要的電線根數最多、投資成本最高。因為設備正常工作只需要火線和中性線,但是為了人身安全,它多了一根地線。為了節約成本,當用電負荷距離變壓器不遠或者有專用變壓器時,才采用TN-S供電系統。
道理很簡單,變壓器離用電負荷比較近、所需要的電纜短,4根線和5根線成本相差不大。但是如果變壓器離用電負荷比較遠,所需要的電纜就很長,成本相差就會很大。
3. TT供電系統
那如果供電距離很遠,而且三相又不平衡,并且負荷又特別分散的情況呢?那還可以采用TT供電系統。根據用電設備的需要,電源引出三根線(3根火線)或者四根線(3根火線+1根中性線)給設備供電。然后在用電設備附近做一個接地裝置并引出地線,把設備外殼接在地線上。
當設備發生漏電時,大部分電流順著地線流向大地,只有少部分電流通過人體,大大減輕人觸摸到漏電設備外殼的危險性。這種供電系統的地線雖然能減輕觸電危險性,但是并不能完全保證安全,所以所有的用電設備都必須要加裝漏電開關。
4. TN-C-S供電系統
我們上面講到供電距離較近或者有專用變壓器時采用TN-S供電系統,那如果供電距離遠且負荷比較分散呢?為了節約成本,我們可以采用前端是4根線、后端是5根線的供電系統,也就是前端是TN-C供電系統,后端是TN-S供電系統。
在變壓器到總配電箱這一段采用4根線(3根相線+1根零線PEN),然后在總配電箱內把零線PEN接地,最后分出中性線N和地線PE,這樣就有我們需要的5根線了。因為變壓器到總配電箱這一段比較長的距離采用4根線,比5根線節約了不少成本。
5. TN-C供電系統
對于供電距離遠且負荷比較分散的情況。如果還想繼續節約成本,那干脆就不要地線,把零線接外殼,這樣行不行?在某些情況下當然也是可以的。這種供電系統叫TN-C供電系統,也就是常說的接零保護系統。
但是這種系統只適用于三相平衡,并且無易燃易爆的場合。如果三相不平衡,零線PEN就會帶電,那么外殼就會帶電,這是不安全的。一般工廠及小區都達不到要求,所以很少采用這種供電系統。
擴展:
1.采用IT系統和提高供電可靠性無關,主要是提高供電安全性。因為IT系統對地電容電流很小人體直接觸摸火線也不會對人造成傷害。但是,在三相系統中很難做好高低壓繞組間可靠隔離。國外有在單相變壓器中采用IT系統。在礦井,發電廠廠用電采用IT系統應該采用1:1的隔離變壓器。
2.TN 系統是一種以切斷電源為主的保護接零措施。所以必須考慮電流保護的靈敏度和保護系統的可靠性。中性線與保護線分離提高了保護靈敏度,也防止斷零時失去保護,所以TN-S 靈敏度和可靠性相對高一些。同一臺配電變壓器可以同時輸出除 IT 系統以外的各種接地系統。
3.TN-C-S 系統純粹是少了一段保護導線。但是它需要在中性線和保護線分離出重復接地,增加施工難度和設備投入。而且重復接地可以造成接地和中性線分流,電流經過大地產生各種雜散電流問題。一般不適宜搞TN-C-S 系統。
4.TN-C 系統相對靈敏度和可靠性較差,一般也不應該搞 TN-C 系統。
5.系統接地應用早于漏電保護,所以 TT 系統必須有漏電保護是不成立的。由于線路較長(比如路燈),單機設備容量較大(電流保護動作值大),TN 系統的保護靈敏度較差,又需要考慮供電可靠性,就應該考慮采用 TT 系統。TT系統的特點是它保護范圍是有限的,一般是在伸臂距離范圍。在這個范圍以內,接地線才短接電氣外露可導電部分和大地的電位差。所以限制了TT系統的應用。故障發生可以不切斷電源,人身也是安全的。
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