TN-S系統接地方式中對重復接地的探討
在低壓配電系統中重復接地的問題是對N線重復接地還是對PE線重復接地,在以往的設計中或施工實踐中并不很明確。
上圖為現行的從配電變壓器,輸電線路,建筑物電源進戶到負荷端整個系統的配電系統圖。
上圖中就整個配電系統而言,應為TN-C-S的接地型式,而對建筑物電源進戶處至用電負荷的配電而言,系統應為TN-S接地型式。依據強規中第6.4.1條之規定;從建筑物總配電箱開始引出的配電線路和分支線路必須采用TN-S系統。所以我們的分析探討以TN-S系統接地型式而言。
1、上圖中如果PEN線在進戶處未作重復接地,并且發生斷線,這時系統處于即不接零也不接地的無保護狀態。如果PEN線如圖在電源進戶處設有重復接地裝置,當PEN線發生斷線故障時因進戶處設有重復接地裝置,它為其后的TN-S系統仍提供了可靠的接地保護,不過此時的系統由TN-S方式轉變為TT接地型式。
2、如果在配電線路中某根相線發生對地短路的接地故障。則短路電流通過短路接地點、經大地、電源工作接地點最后流向電源構成通路。此時的電源工作接地點(即PEN線上的一點)的電位將隨短路時的接地電流及短路點的電阻大小而發生變化,接地電流越大,短路點的電阻越小,PEN線的電位就越高。這個電位往往會超過安全電壓(規范規定為50V),并沿PEN線傳至系統各處危及人身安全。如果PEN線在進戶處設置了重復接地裝置,由于PEN線重復接地處的接地電阻是與電源工作接地電阻并聯的,故并聯后的等效電阻要遠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,使得短路點處所分擔的電位增加,從而有效的降低了PEN線的危險電壓。
綜如上述原因在民規第14.5.3.1條中明確指出TN系統中架空干線和分支線的終端,其PEN線應重復接地。電纜線路和架空線路在每個建筑物的進線處,均需重復接地。
對于TN-S系統來說因N線與PE線是分開敷設并且彼此是相互絕緣的配電系統,同時與用電設備外殼相連接的是PE線而不是N線。因此我們所關心的更主要的是PE線的電位,而不是N線的電位。所以在TN-S系統中重復接地不是對N線的重復接地。
如果將PE線和N線共同接地,由于PE線與N線在重復接地處相接,重復接地點與配電變壓器工作接地點之間的接線已無PE線和N線的區別,原由N線承擔的中性線電流變為由N線和PE線共同承擔,并有部分電流通過重復接地點分流。由于這樣可以認為重復接地點前側已不存在PE線,只有由原PE線及N線并聯共同組成的PEN線,原TN-S系統,實際上已變成了TN-C-S系統,原TN-S系統所具有的優點將喪失,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)除電源中性點外,不應重復接地。同時依據民規第8.6.4.4條為減少人體接觸電壓,在采取接地故障保護措施時應做總等電位聯結,當僅做總等電位聯結不能滿足間接接觸保護的條件時,還應采取輔助等電位聯結。這里所講的總等電位聯結實際上等效電源進戶處所做的重復接地功能,建筑物內的輔助聯結等效在TN-S系統內的PE線重復接地。
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