低压三相四线制及三相五线制供配电系统

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,低压三相四线制及三相五线制供配电系统,三相四线制配电系统,三相四线制配电系统,三相五线制配电系统,三相五线制配电系统,三相五线制配电系统,我国220/380v低压配电系统，广泛采用中性点直接接地的运行方式，而且引出有中性线和保护线，称TN系统。当中性线与保护线共用一根导线时，称系统为TN-C系统，此PEN线就是我们习惯称为的零线。如果系统中的中性线和保护线完全分开，则此时称系统为TN-S系统，如果系统中的中性线和保护线在前边共用，而在后边又全部或部分的分开，则此时称系统为TN-C-S系统，它是建筑供电采用最多的方式。,三相四线制和,三相五线制配电系统,工作接地与保护接地,1工作接地,为保证电力系统和电气设备在正常和事故情况下可靠地运行，人为地将电力系统的中性点及电气设备的某一部分直接或经消弧线圈与大地作金属连接，称为工作接地。,2保护接地,将在故障情况下可能呈现危险的对地电压的设备外露可导电部分进行接地称为保护接地。,低压配电系统的保护接地按接地形式，分为TN系统、TT系统和IT系统三种。其中TN系统比较常见。,(1) TN系统。TN系统的电源中性点直接接地，并引出有中性线(N线)、保护线(PE线)和保护中心线(PEN线)，属于三相四线制或三相五线制系统。如果系统中的N线与PE线全部共用一根线(PEN线)，则此系统称为TN-C系统，如图2-6 (a)所示。在TN-C系统中，由于PEN线兼起PE线和N线的作用，节省了一根导线，但在PEN线上通过三相不平衡电流，在其作用下产生的电压降使电气设备外露导电部分对地带电压，,三相不平衡电流造成外壳电压很低，并不会在一般场所造成人身事故，但可以对地引起火花，不适宜在医院、计算机中心场所及爆炸危险场所使用。,TN-C系统不适用于无电工管理的住宅楼，这种系统没有专用的PE保护线，而是与N线合为一根的PEN线，住宅楼内如果因维护管理不当使PEN线中断，电源220V对地电压将经相线和设备内绕组传导至设备外壳,使设备外壳呈现220V对地电压，电击危险很大。另外，PEN线不允许被切断，不能作电气隔离，电气检修时可能因PEN线对地带电压而引起人身电击事故。在TN-C系统中，不能安装剩余电流动作保护器(RCD)即漏电保护器，因此当发生接地故障时，相线和PEN线的故障电流在电流互感器中的磁场互相抵消， RCD将检测不出故障电流而不动作，所以在住宅楼内不应采用TN-C系统。,图2-6低压配电的TN系统,(a) TN-C系统；(b) TN-S系统；(c) TN-C-S系统,（a）,（b）,（c）,如果系统中的N线与PE线完全分开，则此系统称为TN-S系统，如图2-6(b)所示。当设备相线漏电碰壳后，直接短路，可采用过电流保护器切断电源。当N线断开时，如三相负荷不平衡，中性点电位升高，但外壳无电位，PE线也无电位。TN-S系统中的PE线首末端应重复接地，以减少PE线断线造成的危险。TN-S系统适用于工业、大型民用建筑。目前单独使用独立变压器供电的变配电室距施工现场较近的工地基本上都采用了TN-S系统，与逐级漏电保护相配合，可保障施工安全用电。,如果系统中的前一部分N线与PE线合用为PEN线，而后一部分N线与PE线全部或部分的分开，则此系统称为TN-C-S系统，如图2-6 (c)所示。当电气设备发生单相碰壳，同TN-S系统；当N线断开，故障同TN-S系统。TN-C-S系统中的PE线应重复接地，而N线不宜重复接地。PE线连接的设备外壳在正常运行时始终不会带电，所以TN-C-S系统提高了操作人员及设备的安全性。施工现场一般当变压器距离现场较远或没有施工专用变压器时采用TN-C-S系统。,从对TN-C、TN-S、TN-C-S三种系统的分析可以看出，TN-C系统在实际运行中存在很多缺陷，而TN-S系统克服了TN-C系统的缺陷，所以现在施工现场不再使用TN-C系统。在使用TN-C-S系统时，应注意从住宅楼电源进线配电箱开始即将PEN线分为PE线和N线，使住宅楼内不再出现PEN线。,(2) TT系统。TT系统的电源中性点直接接地，并引出有N线，属于三相四线制系统。设备外露可导电部分均经与系统接地点无关的各自的接地装置单独接地，如图2-7所示,(3) IT系统。IT系统的电源中性点不接地或经lK,阻抗接地，通常不引出N线，属于三相三线制系统。设备外露可导电部分均经各自的接地装置单独接地，如图2-8所示。,图2-7低压配电系统的TT系统 图2-8低压配电系统的IT系统,必须注意，在同一低压配电系统中，保护接地与保护接零不能混用。否则，当采用保护接地的设备发生单相接地故障时，危险电压将通过大地串至中性线以及采用保护接零的设备外壳上。,低压配电系统的等电位连接,按照GB 50054低压配电设计规范的规定，采用接地故障保护时，应在建筑物内作等电位连接，当电气装置或其某一部分的接地故障保护不能满足规定要求时，尚应在局部范围内作局部等电位连接。,1总等电位连接,总等电位连接是在建筑物进线处，将PE线或PEN线与电气装置接地干线、建筑物内的各种金属管道（如水管、燃气管、采暖管和空调管道等），以及建筑物金属构件等都接向总等电位连接端子板，使它们都具有基本相等的电位，如图2-9所示。,总等电位连接靠均衡电位而降低接触电压，同时也能消除从电源线路引入建筑物的危险电压，实际上其兼有电源进线重复接地的作用，是建筑物内电气装置的一项基本安全措施。,2局部等电位连接,局部等电位连接又称辅助等电位连接，是在远离总等电位连接处，非常潮湿、有腐蚀性物质、触电危险性大的局部范围内进行的等电位连接，作为总等电位连接的一种补充，如图2-9所示。通常在容易触电的浴室、卫生间及安全要求极高的胸腔手术室等地，宜作局部等电位连接。,图2-9总等电位连接和局部等电位连接,MEB-总等电位连接；LEB-局部等电位连接,3等电位连接导线的选择,(1)总等电位连接主母线的截面积，应不小于其中最大PE线截面积的一半，但不小于6平方毫米。采用铜导线，其截面积可不超过25 平方毫米。,(2)连接两个外露可导电部分的局部等电位线，其截面积不应小于接至该两个外露可导电部分的较小PE线的截面积。,(3)连接装置外露可导电部分与装置外可导电部分的局部等电位连接线，其截面积不应小于相应PE线截面积的1/2。,(4) PE线、PEN线和等电位连接线及引至接地装置的接地干线等，在安装竣工后，均应检测其导电是否良好，不允许有接触不良现象。为此，在水表、煤气表处，导电不良的管道连接处应加跨接线。,对供配电线路中，中性线N，保护线PE，保护中性线PEN截面选择：,说明：,中性线N即指工作零线。,保护线PE即指保护零线。,保护中性线PEN即指工作零线N与保护零线PE合并为同一根线。,配电系统中，N线、PE线对系统的安全运行有影响，正常运行时。N线、PEN线电流较小，而PE线则无电流流过。只有当出现接地故障（即漏电）时，故障电流将从PE线流过，相应的保护装置动作（如漏电保护器）故PE线不允许断开。而在三相四线380V/220V供配电流中流过N线电流比相线小，故N线截面一般比相线小，但不能过小，否则当N线断线后会造成电力电流的中性点偏移，导致安全事故。,故此N线、PE线、PEN线应遵守以下规定来选截面：,1、变压器低压母线，低压开关柜中性母线N及保护,母线PE截面积应不小于其相线截面的一半。,2、照明箱、动力箱进线的N、PE、PEN、线的最小,截面应不小于6 mm,3、对于三相四线制，配电线路符合下列情况之一,时，其N、PE、PEN线的截面应不小于相线截面。,、以气体放电电流为主的配电线路。,、单相配电回路。,、可控硅调光回路。,、计算机电流回路。,电力照明干线电缆或电线，其N、PE、PEN截面满足下表,N、PE、PEN线热稳定要求的最小截面,4、配电干线PEN线若采用单芯导线时铜线不应小于10 mm铝线不应小于16 mm见上表,5、PE线若是用配电电缆或电缆金属外保护层时，按机械强度要求截面不受限制，PE线若是用绝缘导线或裸导线而不是配电电缆或电缆外护层时，按机械强度要求，截面不应小于：有机械保护时为2.5 mm，无机械保护时为4 mm见上表,6、由可控硅调光装置配出的舞台照明线路宜采用单相配电，当采用三相配电时，可采用三相六线或三相四线配电，后者的N线截面不应小于相线的截面的2倍。,例：某供电系统如图，TN-S系统供电，采用0.6/1KV的YJLV电缆明敷方式敷设，环温为35，总需要系数K=0.6，允许电压损失5%，图中MN段电线截面应选用多大？MN干线的N线和PE线的截面多大？,变压器,1,2,M 200m 40m 负荷110KW,3,30m N,40m,负荷60kw,负荷25KW,解：总有功负荷为:,P总=（负荷+负荷+负荷）K,=(60+25+110)0.6=117KW,故由S=PL/CU=117200/505=93.6 mm,或由S=4M=4(1170.2)=93.6 mm,故可选YJLV-95，而实际中应选大于95一级规格的线应为120 mm，而N线、PE应为S/2即60mm，故选70 mm,如果三相负载基本对称，则N取70 mm，若不对称应取120 mm。所以按上述分析MN段干线采用组合电缆即五芯电缆：YJLV-0.6/1KV-(3120+270),或YJLV-0.6/1KV-（4120+70）,