Lavspændingsstrømfordelingsjordingssystemer er opdelt i tre typer: IT-system, TT-system og TN-system, og disse tre jordingsmetoder er meget nemme at forveksle. I dag vil jeg udførligt tale om indholdet af disse tre systemer, i håb om at være nyttig for alle.
1. Definition
Ifølge den nuværende nationale standard "Low Voltage Distribution Design Code" (GB50054) er der tre jordingsformer for lavspændingsdistributionssystemer, nemlig IT-system, TT-system og TN-system.
(1). Det første bogstav angiver forholdet mellem strømterminalen og jorden.
T-Strømtransformerens neutrale punkt er direkte forbundet til jord.
I-Strømtransformatorens neutrale punkt er ujordet eller er jordet gennem en høj impedans.
(2) Det andet bogstav angiver forholdet mellem de udsatte ledende dele af den elektriske enhed og jorden.
T - Udsatte ledende dele af elektriske installationer er direkte forbundet til jord på et punkt, der er elektrisk uafhængigt af jordpunktet ved strømforsyningsterminalen.
N-De udsatte ledende dele af den elektriske installation har en direkte elektrisk forbindelse til strømterminalens jordpunkt.
Derefter S: beskyttelseslinjen (PE-linjen) og neutrallinjen (N-linjen) er fuldstændig adskilt; C: den beskyttende linje og den neutrale linje er kombineret til én; CS: del er integreret og del er adskilt;
2. Omfattende analyse
1.IT-system
(1) Et IT-system er et system, hvor strømforsyningens neutrale punkt ikke er jordet, og de udsatte ledende dele af det elektriske udstyr er direkte jordet. IT-systemer kan have neutrale ledninger, men IEC anbefaler på det kraftigste ikke at sætte dem op. For hvis der sættes en neutral linje, og der opstår en jordfejl på et hvilket som helst punkt på N-linjen i IT-systemet, vil systemet ikke længere være et IT-system.
billede
IT-system ledningsdiagram
(2) Strømtransformatorens neutrale punkt er ikke jordet (eller jordet gennem høj impedans), mens det elektriske udstyrs kabinet bruger beskyttende jording.
billede
Den er velegnet til steder med dårlige miljøforhold og udsat for enfaset jording eller brand og eksplosion, såsom 10KV og 35KV højspændingssystemer og nogle lavspændingsstrømforsyningssystemer i miner og underjordiske miner.
Bemærk: I IT-systemer, når der opstår en enfaset jordfejl i elektrisk udstyr, er strømmen, der strømmer gennem menneskekroppen, hovedsageligt kapacitiv strøm. Under normale omstændigheder er denne strøm ikke stor, men hvis elnettets isoleringsstyrke falder væsentligt, kan denne strøm nå farlige niveauer.
billede
IT-systemets funktioner:
Når den første jordfejl opstår i IT-systemet, er det kun den ikke-fejlkapacitive strøm til jorden. Dens værdi er meget lille. Spændingen fra den udsatte ledende del til jorden overstiger ikke 50V. Der er ingen grund til at afbryde fejlkredsløbet med det samme for at sikre kontinuiteten i strømforsyningen; - Forekomst I tilfælde af jordfejl stiger spændingen til jorden med 1,73 gange; - 220V-belastning skal være udstyret med en step-down transformer eller udelukkende forsynet af en strømforsyning uden for systemet; - Installer en isoleringsmonitor. Brugssted: Kravene til strømforsyningens kontinuitet er høje, såsom nødstrømforsyning, hospitalsoperationsstue osv.
Når strømforsyningsafstanden ikke er særlig lang, har IT-strømforsyningssystemet høj strømforsyningssikkerhed og god sikkerhed. Det bruges generelt på steder, hvor strømafbrydelser ikke er tilladt, eller hvor kontinuerlig strømforsyning er strengt påkrævet, såsom elektrisk stålfremstilling, operationsstuer på store hospitaler, underjordiske miner osv. Strømforsyningsforholdene i underjordiske miner er relativt dårlige, og kabler er modtagelige for fugt.
Ved at bruge et IT-strømforsyningssystem, selvom strømforsyningens neutrale punkt ikke er jordet, vil den enfasede jordlækstrøm, når udstyret lækker, stadig være lille og vil ikke ødelægge balancen i strømforsyningsspændingen, så det er sikrere end et system med et jordet neutralt punkt på strømforsyningen. Men hvis den bruges over en lang strømforsyningsafstand, kan den distribuerede kapacitans af strømforsyningsledningen til jorden ikke ignoreres.
Når der opstår en kortslutningsfejl i belastningen eller strømlækage bevirker, at udstyrsskallen bliver elektrificeret, danner lækstrømmen et kredsløb gennem jorden, og beskyttelsesudstyret fungerer muligvis ikke nødvendigvis, hvilket er farligt. Det er kun mere sikkert, hvis strømforsyningsafstanden ikke er for lang. Denne strømforsyningsmetode er sjælden på byggepladser.
2.TT system
(1) TT-systemet er et system, hvor strømforsyningens neutrale punkt er direkte jordet, og de udsatte ledende dele af det elektriske udstyr også er direkte jordet. Normalt kaldes jordingen af strømforsyningens neutrale punkt arbejdsjording, og jordingen af de udsatte ledende dele af udstyret kaldes beskyttende jording.
I et TT-system skal disse to grunde være uafhængige af hinanden. Udstyrsjording kan være, at hvert udstyr har sin egen uafhængige jordforbindelse, eller flere udstyr kan dele en jordforbindelse.
billede
TT system ledningsdiagram
(2) Strømtransformatorens neutrale punkt er jordet, og den elektriske udstyrsskal vedtager beskyttende jording. Dens metalskal er direkte jordet på et jordingsniveau, der ikke har noget at gøre med strømforsyningsterminalens jordingspunkt, kaldet beskyttende jording eller jordingssystem.
billede
De vigtigste fordele ved TT-systemet er:
(a) Det kan undertrykke den overspænding, der opstår i lavspændingsnettet, når højspændingsledninger er forbundet med lavspændingsledninger, eller der opstår isolationsnedbrud mellem høj- og lavspændingsviklinger af distributionstransformatorer.
(b) Den har en vis lækageevne mod lynoverspænding fra lavspændingsnet.
(c) Sammenlignet med tilfældet med elektriske lavspændingsapparater, der ikke er jordet, kan spændingen fra skallen til jord, når et elektrisk apparat støder på en granatkollision, reduceres, hvilket reducerer risikoen for personligt elektrisk stød.
(d) Da jordstrømmen er relativt stor, når enfaset er jordet, kan beskyttelsesanordningen (lækagebeskytter) fungere pålideligt, og fejlen kan elimineres i tide.
(e) Det enfasede jordede fejlpunkt har en lav spænding til jorden og en stor fejlstrøm, som får lækagebeskytteren til at handle hurtigt for at afbryde strømforsyningen, hvilket er nyttigt til at forhindre elektrisk stød.
(f) PT-ledningen er ikke forbundet til neutralledningen. Linjeinstallationen er overskuelig og intuitiv, og der er ingen risiko for ulykker forårsaget af forkert ledningsføring. Store byggepladser, hvor flere byggeenheder bygger på samme tid, kan opsætte PT-linjer i skiver og enheder. Befordrer sikker strømstyring og sparer ledningsforbrug.
(g) Det er ikke nødvendigt at begrave gentagne jordledninger under hvert elektrisk udstyr, hvilket kan spare omkostningerne ved at nedgrave jordledninger. Det kan også hjælpe med at forbedre kvaliteten af jordledninger og sikre, at jordingsmodstanden er mindre end eller lig med 10Ω, hvilket gør elektrisk sikkerhedsbeskyttelse mere pålidelig.
De vigtigste ulemper ved TT-systemet er:
(a) Når lav- og højspændingsledninger bliver ramt af lynet, kan der forekomme overspænding frem og tilbage i distributionstransformatoren.
(b) Den beskyttende effekt af jording af elektriske lavspændingsskaller er ikke så god som af IT-systemer.
(c) Når metalskallen på det elektriske udstyr er opladet (fasetråden rammer skallen eller udstyrets isolering er beskadiget og lækker), kan risikoen for elektrisk stød reduceres kraftigt på grund af jordingsbeskyttelsen. Men lavspændingsafbryderen (automatisk afbryder) udløses muligvis ikke, hvilket medfører, at spændingen fra lækageudstyrets skal til jorden er højere end den sikre spænding, hvilket er en farlig spænding.
(d) Når lækstrømmen er relativt lille, selvom der er en sikring, kan den muligvis ikke sprænges, så der er behov for en lækbeskytter til beskyttelse, så det er svært at fremme TT-systemet.
(e) Jordingsanordningen i TT-systemet bruger meget stål og er svær at genbruge, hvilket bruger tid og materialer.
Anvendelser af TT-system:
I TT-systemet, da jordingsanordningen er placeret i nærheden af udstyret, er sandsynligheden for, at PE-linjen afbrydes, lille og let at blive opdaget.
Når TT-systemets udstyr er i normal drift, oplades skallen ikke. Når der opstår en fejl, vil skallens høje potentiale ikke blive overført til hele systemet langs PE-linjen. Derfor er TT-systemet velegnet til at forsyne spændingsfølsomt databehandlingsudstyr og præcisions elektronisk udstyr og har fordele på farlige steder såsom eksplosioner og brandfarer.
TT-systemet kan reducere fejlspændingen på lækageudstyr væsentligt, men kan generelt ikke reducere den til et sikkert område. Ved brug af et TT-system skal der derfor installeres en lækagebeskyttelsesanordning eller en overstrømsbeskyttelsesanordning, og førstnævnte foretrækkes.
TT-systemet bruges hovedsageligt til lavspændingsbrugere, det vil sige til små brugere, der ikke er udstyret med distributionstransformatorer og indfører lavspændingsstrøm udefra.
3. TN-system
TN-systemet er et system, hvor strømforsyningens neutrale punkt er direkte jordet, og de udsatte ledende dele af udstyret er direkte elektrisk forbundet til strømforsyningens neutrale punkt.
I et TN-system er de udsatte ledende dele af alt elektrisk udstyr forbundet til beskyttelsesledningen og forbundet til strømforsyningens jordpunkt, som normalt er det neutrale punkt i strømfordelingssystemet.
TN-systemets strømsystem har et punkt direkte jordet, og de udsatte ledende dele af den elektriske installation er forbundet til dette punkt gennem en beskyttelsesleder.
Et TN-system er normalt et trefaset elnetsystem med et jordet neutralt punkt. Dens karakteristika er, at den udsatte ledende del af det elektriske udstyr er direkte forbundet til systemets jordpunkt. Når der opstår en kortslutning på grund af granatkollision, danner kortslutningsstrømmen en lukket sløjfe gennem metaltråden. En metallisk enfaset kortslutning dannes, hvorved der genereres en kortslutningsstrøm, der er stor nok til, at beskyttelsesanordningen kan fungere pålideligt og fjerne fejlen.
Hvis den fungerende neutrale linje N gentagne gange er jordet, og kabinettet er kortsluttet, kan en del af strømmen blive omdirigeret til det gentagne jordingspunkt, hvilket vil medføre, at beskyttelsesanordningen ikke fungerer pålideligt eller nægter at fungere, hvilket forstærker fejlen.
I TN-systemet, det vil sige det trefasede femtrådsanlæg, lægges N-linjen og PE-linjen separat og isoleres fra hinanden. Samtidig er PE-ledningen forbundet med skal på det elektriske udstyr i stedet for N-linjen. Derfor er det, vi er mest bekymrede over, potentialet for PE-linjen, ikke potentialet for N-linjen, så gentagen jording i kredsløbet er ikke gentagen jording af N-linjen.
Hvis PE-linjen og N-linjen er jordet sammen, da PE-linjen og N-linjen er forbundet ved det gentagne jordingspunkt, er der ingen forskel mellem PE-linjen og N-linjen i ledningerne mellem det gentagne jordingspunkt og fordelingstransformator arbejder jordingspunkt. Den neutrale linjestrøm deles af N-linjen og PE-linjen, og en del af strømmen shuntes gennem det gentagne jordingspunkt. Da det kan anses for, at der ikke er nogen PE-linje foran det gentagne jordingspunkt, er der kun PEN-linjen sammensat af den originale PE-linje og N-linjen parallelt. Fordelene ved det originale TN-S-system vil gå tabt, så PE-linjen og N-linjen kan ikke jordes.
I TN-systemet er det opdelt i tre former: TN-S-system, TN-C-system og TN-CS-system alt efter om den beskyttende nulledning er adskilt fra den fungerende nulledning.
(1), TN-C system
billede
TN-C system ledningsdiagram
(1) I TN-C-systemet er funktionerne af PE-linjen og N-linjen kombineret, og en leder kaldet PEN-linjen påtager sig begges funktioner. Ved det elektriske udstyr er PEN-ledningen forbundet til både belastningens neutrale punkt og de udsatte ledende dele af udstyret. På grund af dets iboende tekniske ulemper bruges det sjældent nu, især inden for civil eldistribution, hvor TN-C systemet som udgangspunkt ikke må bruges.
(2) Strømtransformatorens neutrale punkt er jordet, og den beskyttende neutrale linje (PE) og den fungerende neutrale linje (N) er delt (benævnt PEN), som kaldes et trefaset firetrådssystem. Blandt dem er den neutrale linjes rolle (N-linje):
Den ene bruges til at give fasespænding;
Den anden bruges til at lede ubalanceret strøm;
Den tredje er at reducere nulpunktets spændingsforskydning.
billede
Funktioner af TN-C system:
(a) Når udstyrsskallen er opladet, kan nulforbindelsesbeskyttelsessystemet øge lækstrømmen til en kortslutningsstrøm. Faktisk er det en enfaset til jord kortslutningsfejl. Sikringen vil springe, eller den automatiske kontakt vil udløse, og afbryde strømmen til det defekte udstyr, hvilket er mere sikkert.
(b) TN-C-systemet er kun anvendeligt, når den trefasede belastning grundlæggende er afbalanceret. Hvis den trefasede belastning er ubalanceret, vil der være en ubalanceret strøm på den arbejdende neutrale linje og en spænding på jorden, så metallet i det elektriske udstyr forbundet til beskyttelseslinjen vil Skallen har en vis spænding.
(c) Hvis den fungerende neutrale ledning afbrydes, oplades skallen på det spændingsførende udstyr, der er forbundet til nulbeskyttelsesledningen.
(d) Hvis strømforsyningens faseledning er jordet, vil potentialet for udstyrsskallen stige, hvilket får det farlige potentiale på neutralledningen til at sprede sig.
(e) Når der bruges en lækageafbryder på TN-C-systemets hovedledning, skal al kraftig jording bag den fungerende neutrale linje fjernes, ellers kan lækageafbryderen ikke lukke, og al gentagen jording bag den fungerende neutrale linje skal fjernes, ellers kan lækageafbryderen Lågen ikke lukkes, og den fungerende neutralledning kan under ingen omstændigheder afbrydes. Derfor kan den fungerende nulledning i praksis kun jordes gentagne gange på oversiden af lækageafbryderen.
(f) Når den trefasede belastning er ubalanceret, vil der opstå en ubalanceret strøm på den neutrale linje, og en spænding vil fremkomme mellem den neutrale linje og jorden. Berøring af neutrallinjen kan forårsage elektrisk stød.
(g) Den neutrale linje, der går gennem lækagebeskyttelsesafbryderen, kan kun bruges som den fungerende neutrale linje og kan ikke bruges som den beskyttende neutrale linje for elektrisk udstyr. Dette bestemmes af arbejdsprincippet for lækageafbryderen.
(h) 1-faset elektrisk udstyr forbundet til en to-polet lækagebeskyttelseskontakt, såsom den beskyttende neutrale linje på dens metalkappe, der bruges i et TN-C system, er strengt forbudt at forbindes til den fungerende neutrale linje i kredsløbet , og det er heller ikke tilladt at være tilsluttet PEN-ledningen foran lækagebeskyttelseskontakten er let at blive forkert forbundet under brug.
(i) Tilslutningsledningen til den gentagne jordforbindelse er strengt forbudt at forbindes til den fungerende neutrale linje, der går gennem lækageafbryderen.
(2), TN-S system
billede
TN-S system ledningsdiagram
(1) TN-S-systemets neutrale linje N er den samme som TT-systemets. Forskellig fra TT-systemet er den udsatte ledende del af det elektriske udstyr forbundet til strømforsyningens neutrale punkt gennem PE-ledningen og deler jordlegemet med systemets neutrale punkt i stedet for at være forbundet til sit eget dedikerede jordlegeme. , neutral linje (N linje) Den er adskilt fra beskyttelseslinjen (PE linje).
Den største egenskab ved TN-S-systemet er, at efter at N-linjen og PE-linjen er adskilt i systemets neutrale punkt, kan der ikke længere være nogen elektrisk forbindelse. Når denne tilstand er ødelagt, vil TN-S systemet ikke længere være etableret.
(2) Adskil den fungerende nulledning og den beskyttende nulledning fuldstændigt, og overvind derved manglerne ved TN-C-strømforsyningssystemet, så TN-C-systemet ikke længere bruges på byggepladsen.
TN-S-system I dette system er den arbejdende nulledning N og den beskyttende nulledning PE fuldstændigt adskilt fra strømforsyningsendens nulpunkt. Dette system kaldes almindeligvis et trefaset femtrådssystem.
billede
Når det elektriske udstyrs faseledning rammer skallen og er direkte kortsluttet, kan en overstrømsbeskytter bruges til at afbryde strømforsyningen.
Når N-linjen er afbrudt, såsom den trefasede belastning er ubalanceret, øges neutralpunktpotentialet, men skallen har intet potentiale, og PE-linjen har heller intet potentiale;
Begyndelsen og slutningen af PE-ledningen i TN-S-systemet bør jordes gentagne gange for at reducere risikoen forårsaget af PE-ledningsbrud.
TN-S-systemet er velegnet til industrielle virksomheder og store civile bygninger.
På nuværende tidspunkt bruger byggepladser, der bruger en enkelt transformer til at levere strøm, eller hvis strømtransformations- og distributionsstationer ligger tæt på byggepladsen, som udgangspunkt TN-S-systemet. I forbindelse med den trinvise lækagesikring har den så sandelig spillet en rolle i at sikre sikkerheden ved byggeelektricitet.
Funktioner af TN-S system:
(a) Når systemet kører normalt, er der ingen strøm på den dedikerede beskyttelsesledning, men der er en ubalanceret strøm på den fungerende neutrale linje. Der er ingen spænding mellem PE-linjen og jorden, så nulbeskyttelsen af metalskallen af elektrisk udstyr er forbundet med den specielle beskyttelseslinje PE, som er sikker og pålidelig.
(b) Den fungerende neutrale linje bruges kun som en enfaset lysbelastningskreds.
(c) Den særlige beskyttelsesledning PE må ikke afbrydes, og den må heller ikke komme ind i lækageafbryderen.
(d) Lækagebeskyttere bruges på trunkledningerne, så lækagebeskyttere kan også installeres på TN-S-systemets strømforsyningsstamledninger.
(e) TN-S strømforsyningssystemet er sikkert og pålideligt og er velegnet til lavspændingsstrømforsyningssystemer såsom industrielle og civile bygninger.
(f) Beskyt den neutrale linje. PE-ledningen må absolut ikke afbrydes, og den må heller ikke komme ind i lækageafbryderen.
(g) Elektrisk udstyr i samme strømsystem må absolut ikke være delvist jordet og delvist tilsluttet til nul. Ellers, når det beskyttende jordingsudstyr lækker, vil potentialet for nulpunktets jordledning stige, hvilket medfører, at skallerne på alt udstyr med beskyttende jording bliver opladet.
(h) Materialer og tilslutningskrav for den beskyttende neutrale PE-linje: Tværsnittet af den beskyttende neutrale linje bør ikke være mindre end tværsnittet af den fungerende neutrale linje, og der skal anvendes en gul/grøn tofarvet ledning . Den beskyttende neutrale linje forbundet til det elektriske udstyr skal være en isoleret kobbertråd med et tværsnit på ikke mindre end 2,5 mm2.
Den beskyttende neutrale linje og det elektriske udstyr bør forbindes med pålidelige forbindelser såsom kobbernæser, og der bør ikke bruges hængsler; terminalerne på elektrisk udstyr skal være galvaniserede eller belagt med anti-korrosionsfedt. Den beskyttende neutrale ledning skal tilsluttes gennem et klemkort i fordelerboksen og bør ikke bruges andre steder. Tilslutningen vises.
(3) TN-CS-system
billede
TN-CS system ledningsdiagram
(1), TN-CS
Systemet er en kombination af TN-C-systemet og TN-S-systemet. I TN-CS-systemet bruger sektionen fra strømforsyningen TN-C-systemet. Fordi der ikke er noget elektrisk udstyr i dette afsnit, spiller det kun rollen som at overføre elektrisk energi. På et bestemt punkt nær den elektriske belastning adskilles EN-linjen for at danne en separat N-linje og PE-linje. Fra dette tidspunkt svarer systemet til TN-S systemet.
(2) I hele systemet er den fungerende neutrale linje og den beskyttende neutrale linje delvist delt. Dette system er et lokalt trefaset femtrådssystem. Den første del er TN-C-systemet, og den anden del er TN-S-systemet. Interfacet er i forbindelsespunktet mellem N-linjen og PE-linjen.
billede
Når der opstår en enfaset kollision i elektrisk udstyr, det samme som i TN-S-systemet
Når N-linjen er afbrudt, er fejlen den samme som i TN-S-systemet.
I TN-CS-systemet skal PEN jordes gentagne gange, men N-linjen bør ikke jordes gentagne gange. Udstyrsskallen forbundet med PE-linjen vil aldrig blive opladet under normal drift, så TN-CS-systemet forbedrer sikkerheden for operatører og udstyr. Generelt anvendes TN-CS-systemet på byggepladsen, når transformeren er langt væk fra stedet, eller der ikke er en konstruktionsspecifik transformer.
Funktioner af TN-CS system:
(a) TN-CS-systemet kan reducere spændingen mellem motorkappen og jorden, men det kan ikke helt eliminere denne spænding. Størrelsen af denne spænding afhænger af belastningsubalancen og længden af ledningen. Det er påkrævet, at belastningens ubalancerede strøm ikke skal være for stor, og PE-ledningen skal jordes gentagne gange.
(b) PE-ledninger kan under ingen omstændigheder trænge ind i lækagebeskytteren, fordi lækagebeskytterens handling for enden af ledningen vil få lækagebeskytteren på fortrin til at udløse og forårsage en storstilet strømafbrydelse.
(c) Bortset fra PE-ledningen, der skal forbindes til N-ledningen ved hovedboksen, må N-ledningen og PE-ledningen ikke tilsluttes til nogen anden underboks. Der må ikke installeres afbrydere eller sikringer på PE-ledningen.
Faktisk er TN-CS-systemet en modifikation af TN-C-systemet. Når den trefasede strømtransformator er i god jordforbindelse, og den trefasede belastning er relativt afbalanceret, har TN-CS-systemet gode resultater i praksis for konstruktionsstrømforbrug. Men når den trefasede belastning er ubalanceret, og der er en dedikeret strømtransformator på byggepladsen, skal TN-S strømforsyningssystemet anvendes.
