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        住宅電氣保護接地有關問題的認識與探討

          
        評論: 更新日期:2011年06月10日

         隨著強制性規(guī)范《住宅電氣設計規(guī)范》GB50096—1999于1999年6月1日的開始實施,原先合乎規(guī)范要求的TN—C系統(tǒng)已不再使用于住宅低壓配電系統(tǒng)了。現(xiàn)代住宅電氣的設計和安裝有了明確的依據(jù)。新規(guī)范是“以人為本”,在保證“適用、安全、衛(wèi)生、美觀”的前提下,對住宅安全方面提出了相當嚴格的要求。新的《住宅設計規(guī)范》與舊規(guī)范GBJ96—86相比較,在安全方面的要求更為嚴格,主要有下列4點:
          
          (1)每棟住宅總電源進線斷路器應具有漏電保護功能。
          
          (2)除空調(diào)電源插座外,其他電源插座電路應設有漏電保護功能。
          
          (3)住宅配電系統(tǒng)的設計應采用TT、TN—C-S或TN-S接地方式,并進行等電位聯(lián)接。
          
          (4)衛(wèi)生間等潮濕場所宜采用局部等電位聯(lián)結(jié)。
          
          按以上要求,對居民住宅安裝的電氣設備,可使住戶的居住更為安全。
          
          下面介紹不宜采用TN—C系統(tǒng)的原因,以及新規(guī)范中的三種低壓配電系統(tǒng)的接地方式和故障防范。
          
          1、不宜采用TN—C系統(tǒng)的原因
          
          用電設備的接地,一般分為保護性接地和功能性接地。保護性接地又分為接地和接本兩種形式。所謂“接地”是指用電設備外露可導電部分對地直接的電氣連接。而接零則是指外露可導電部分通過保護線(PE)或PEN線與供電系統(tǒng)的接地點進行直接電氣連接(交流系統(tǒng)中,接地點即為中性點)。
          
          TN-C系統(tǒng)被稱為三相四線系統(tǒng),整個系統(tǒng)的中性(N)與保護線(PE)是合一的,稱PEN線。由于TN—C系統(tǒng)中采用的是保護接零,即用電設備的外露可導電部分與PEN有良好的導線連接。當用電設備發(fā)生接地故障時,由于PEN線阻抗小,較大的短路電流使保護裝置迅速動作,反應靈敏度高。但由于TN-C系統(tǒng)需要依靠PEN線中的不平衡電流來維持三相電壓的平衡,所以TN—C系統(tǒng)一般使用于三相負荷較平衡的場合。目前,住宅用戶大部分是單相用戶,難以實現(xiàn)三相負荷的平衡,PEN中將有較大的、不穩(wěn)定的不平衡電流流過,而且大量家電設備使用中產(chǎn)生的高次諧波也疊加在中性線N上,使中性線接地電位偏移。一旦PEN發(fā)生斷路故障或PEN線接觸電阻增大時,中性點電位將嚴重地偏移,使家電設備外露可導電部分的金屬外殼帶電,造成電擊事故的發(fā)生。而且接地故障最易引發(fā)電氣火災。所以新規(guī)范中已明確規(guī)定住宅供電已不再使用TN—C系統(tǒng)了。
          
          2、《住宅但計規(guī)范》已明確規(guī)定.住宅供電系統(tǒng)應來用TT、TN一s、或TN-C-S方式。
          

          需要說明的幾點:1、以前的《建筑電氣設計技術規(guī)范》,曾把接零看成是接地的方式之一,而采用統(tǒng)一的術語“接地”,這樣容易引起概念混淆,特別是隨著低壓網(wǎng)系統(tǒng)接地形式多樣化,更有必要把接地與接零兩者的區(qū)別加以明確,以使減少實際工作中出現(xiàn)的問題。2、原規(guī)程只是籠統(tǒng)提出零線在規(guī)定的地方應重復接地;而工作零線(中性線即N線)一般是不應重復接地的。再裝有漏電流保護裝置后的PEN線更是不容許重復接地。因為一旦重復接地.將會造成漏電保護裝置發(fā)生誤動作或拒絕動作。
          
          在《民用建筑電氣設計規(guī)范》14.2.1條中,對低壓電氣系統(tǒng)的接地形式已有了明確的定義。
          
          2.1TN系統(tǒng)。電力系統(tǒng)有一點直接接地,按照中性線與保護線組合情況又可分為三種形式:
          
          (l)TN—S系統(tǒng),也稱三相五線制系統(tǒng)。該系統(tǒng)是三相四線加PE線的接地系統(tǒng)。整個系統(tǒng)的中性線(N)與保護線(PE)是分開的用電設備外露可導電部分接在PE線上。一般當住宅樓內(nèi)有獨立變壓器時便采用TN-S系統(tǒng)。由于TN-S系統(tǒng)中性線N與保護接地線PE除在變壓器中性點共同接地外,兩線從變壓器低壓母線處便分開了,所以與TT系統(tǒng)一樣,不管中性點N是否帶電,PE線均不帶電,與PE線連接的設備外殼同樣均不會帶電。而且在TN—S系統(tǒng)中,發(fā)生電氣故障時,通過PE線接地電流較大,一般熔斷器、斷路器都能動作切斷電源(靈敏度高)。因此TN-s接地系統(tǒng)明顯提高了使用安全性。在用戶配電箱內(nèi),PE線與接地線排的總接地端子板連接。
          
          (2)TN—C—S系統(tǒng)。該系統(tǒng)有一點直接接地,用電設備的外露可導電部分通過保護線與接地點連接,系統(tǒng)中前一部分線路的中性線N與保護線是合一的,第二部分是TN-S系統(tǒng),即N與PE線是分開的。采用TN—C-S系統(tǒng)時,當中性線與保護線分開后(通常在住宅進戶處)就不能再合并(中性線的絕緣水平應與相線相同)。因此在住宅中采用TN-C-S系統(tǒng),實際上就成了TN-S系統(tǒng)。也即PEN線在進人用戶配電箱后,配電箱內(nèi)分開設置了N端子板和PE端子板,N與PE線進人住宅便互相分開不再有任何電氣連接了。

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