供电系统的供电方式有哪几种

供电系统的供电方式有哪几种,第1张

380V/220V低压配电系统按保护接地的形式不同可分为:IT系统、TT系统和TN系统。

IT系统的电源中性点是对地绝缘的或经高阻抗接地,而用电设备的金属外壳直接接地。即:过去称三相三线制供电系统的保护接地。

TT系统的电源中性点直接接地;用电设备的金属外壳亦直接接地,且与电源中性点的接地无关。即过去的三相四线制供电系统中的保护接地。

TN系统,在变压器或发电机中性点直接接地的380/220V三相四线低压电网中,将正常运行时不带电的用电设备的金属外壳经公共的保护线与电源的中性点直接电气连接。即过去的三相四线制供电系统中的保护接零。

TN系统的电源中性点直接接地,并有中性线引出。按其保护线形式,TN系统又分为:TN-C系统、TN-S系统和TN-C-S系统等三种:

(1)TN-C系统(三相四线制),该系统的中性线(N)和保护线(PE)是合一的,该线又称为保护中性线(PEN)线。它的优点是节省了一条导线,缺点是三相负载不平衡或保护中性线断开时会使所有用电设备的金属外壳都带上危险电压。

(2)TN-S系统就是三相五线制,该系统的N线和PE线是分开的,从变压器起就用五线供电。它的优点是PE线在正常情况下没有电流通过,因此不会对接在PE线上的其他设备产生电磁干扰。此外,由于N线与PE线分开,N线断开也不会影响PE线的保护作用。

(3)TN-C-S系统(三相四线与三相五线混合系统),该系统从变压器到用户配电箱式四线制,中性线和保护地线是合一的;从配电箱到用户中性线和保护地线是分开的,所以它兼有TN-C系统和TN-S系统的特点,常用于配电系统末端环境较差或有对电磁抗干扰要求较严的场所。

TT 方式供电系统是指将电气设备的金属外壳直接接地的保护系统,称为保护接地系统,也称 TT 系统。第一个符号 T 表示电力系统中性点直接接地;第二个符号 T 表示负载设备外露不与带电体相接的金属导电部分与大地直接联接,而与系统如何接地无关。

系统定义:TT方式供电系统是指将电气设备的金属外壳直接接地的保护系统,称为保护接地系统,也称TT系统。

折叠编辑本段符号释义:第一个符号 T 表示电力系统中性点直接接地;第二个符号 T 表示负载设备外露不与带电体相接的金属导电部分与大地直接联接。

折叠编辑本段系统原理:TT系统配电线路内由同一接地故障保护电路的外露可导电部分,应用PE线连接,并应接至共用的接地极上。当有多级保护时,各级宜有各自独立的接地极。

IT系统就是保护接零系统是对的。就是电源系统的带电部分不接地,或通过阻抗接地,电气设备的外露导电部分接地的系统。

现今的接地,接零系统多采用国际电工委员会(IEC)规定的标准。对于这5种形式,其特点和应用范围分述如下:

1TT系统:三相四线供电系统,属保护接地。如电源侧中性点接地,其接地电阻大,则较为安全,此时属小接地电流系统。在接地短路时,其余两相对地电压变大,介于220一380V之间,但设备正常运行时,其外壳没有接零保护的三相不平衡电流和电压,这是IT系统的主要优点。为安全起见,IT系统常与漏电保护和断零保护相配合使用。

2IT系统:三相三线供电系统,属保护接地,电源侧个性点与地绝缘。或经大阻抗接地。在单相碰壳接地时,接触电压易于控制在安全值内;在保证人身和设备安全的同时,用电设备仍能正常工作。这种系统的漏电电流值不会很大,不能使保护装置及时动作,由于这种系统没有断零保护,因而不能设置零线N,故无法取得220V电压用于照明,这是其缺点,并且其一相碰地时,其他两相对地电压为380V,对人身更为危险。

3TN—C系统:三相四线供电系统,属保护接零。电源侧中性点接地,接地电阻很小,是大电流接地系统。该系统保护零线和工作零线共用一根导线(PEN),简单经济,但PEN线不能装熔断器,并且一旦断线将破坏系统稳定,构成对人体和设备的危险。

这一系统出现单相接地故障时,其故障电流较大,但不及相间短路电流大,因而以相同短路来设计的线路保护装置一般不能及时切断故障线路。此外,这一系统的PEN线上除有中线正常的三相不平衡电流外,还会有对人体有危险的高次谐波电流。因此,这一系统是一个弊大于利的系统。

4TN—S系统:三相五线供电系统,属保护接零,中线N与零线PE分开。电源侧中性点同样接地,也是大电流接地系统。

系统的三相不平衡电流不经PE线,减轻了TN—C系统的缺点,但中性点对地电位仍会通过PE线使设备外壳有电流和电压,未能彻底解决TN—C系统的缺点。因此,这一系统常与漏电开关联用方能达到较好的保护效果。

5TN—C—S系统:是一种TN—C与TN—S系统的混合配电方式,同属保护接零。PEN线分出独立的N线后,不能再使之与保护零线PE线合并或互换。在我国的物业管理区自配变压器的独立电网中,一般都是采用此系统。

供电系统的供电方式有五种,分别为IT供电系统、TN-S供电系统、TN-C供电系统、TT供电系统、TN-C-S供电系统。

1 IT供电系统

在所有的供电系统中,IT供电系统最为安全可靠。由于IT系统电源不接地,当设备发生漏电时,流向大地的电流非常小,不会破坏电源电压平衡。所以IT系统即使发生漏电,用电设备依然能正常使用,人即使触摸到漏电设备也不会发生触电。但是它的缺点很明显,那就是只适用于小范围供电。所以IT供电系统主要用于需要严格连续供电(不能轻易停电)的地方,比如医院手术室、地下矿井通风设备、缆车等。

2 TN-S供电系统

TN-S供电系统也就是我们常说的三相五线供电系统,它是由3根火线+1根中性线+1根地线组成的供电方式。虽然TN-S供电系统安全可靠,但是它所需要的电线根数最多、投资成本最高。因为设备正常工作只需要火线和中性线,但是为了人身安全,它多了一根地线。为了节约成本,当用电负荷距离变压器不远或者有专用变压器时,才采用TN-S供电系统。

3 TN-C-S供电系统

为了节约成本,我们可以采用前端是4根线、后端是5根线的供电系统,也就是前端是TN-C供电系统,后端是TN-S供电系统。 在变压器到总配电箱这一段采用4根线(3根相线+1根零线PEN),然后在总配电箱内把零线PEN接地,最后分出中性线N和地线PE,这样就有我们需要的5根线了。 因为变压器到总配电箱这一段比较长的距离采用4根线,比5根线节约了不少成本。

4 TN-C供电系统

对于供电距离远且负荷比较分散的情况。如果还想继续节约成本,那干脆就不要地线,把零线接外壳,这种供电系统叫TN-C供电系统,也就是常说的接零保护系统。 但是这种系统只适用于三相平衡,并且无易燃易爆的场合。如果三相不平衡,零线PEN就会带电,那么外壳就会带电,这是不安全的。一般工厂及小区都达不到要求,所以很少采用这种供电系统。

5 TT供电系统

根据用电设备的需要,电源引出三根线(3根火线)或者四根线(3根火线+1根中性线)给设备供电。然后在用电设备附近做一个接地装置并引出地线,把设备外壳接在地线上。 当设备发生漏电时,大部分电流顺着地线流向大地,只有少部分电流通过人体,大大减轻人触摸到漏电设备外壳的危险性。这种供电系统的地线虽然能减轻触电危险性,但是并不能完全保证安全,所以所有的用电设备都必须要加装漏电开关。

低压配电系统接地型式有TN-S等系统,下面的叙述供你参考。\x0d\低压配电系统接地的型式介绍\x0d\ \x0d\新中国成立后,我国电力行业和其他行业一样,师从前苏联,因此低压配电系统接地的型式同样采用前苏联标准,即TN-C系统。尽管我国在1957年8月就被国际电工委员会接纳为会员,但新中国成立后,我国各行各业多师从前苏联,电力系统也不例外,一律采用接受苏联的电气规程。在低压配电系统中,长期使用TN-C系统。直到近二十年来,才逐渐采用国电工委员会标准。但在实际执行过程中,由于长期的工作习惯以及认识问题,总会出现一些偏差。本文将对低压配电系统的接地型式作简要介绍,供同仁参考。\x0d\ 问题地提出:最近竣工验收的某工程, 低压配电系统的接地型式设计为TN-C-S系统。安装单位在低压进线柜接线时,未将电源电缆的PEN线(电源电缆的第4芯)与开关柜的PE线进行联结,其接线是错误的。如此接线,存在安全隐患,将对人身安全构成极大威胁。当监理要求整改、正确接线时,施工方告之,某设计师认为可以不连接。在监理工程师地坚持下,错误接线最终得以改正。上述事例说明还有极少的技术人员对TN-C-S接地系统的概念模糊,有进一步说明的必要。根据国家相关规范的规定,本文拟对低压配电系统TN-C-S接地型式的正确接线作一论述,供同行参考、讨论,希望引起关注,用正确的理论指导工作。\x0d\一、 TN-C-S接地型式的构成\x0d\为了了解TN-C-S接地型式的构成,我们先分别对TN-C和TN-S接地系统作简要介绍。\x0d\1、 TN-C系统\x0d\TN-C-S接地系统的前半段用4芯电缆(或4根导线)将电源的L1、L2、L3和N线引来,即\x0d\三相四线制,低压配电系统的这种接地型式叫做TN-C系统,它的PE线和N线是合一的,叫做PEN线,TN-C接地型式如图1所。解放初,我国电力行业和其他行业一样,一直沿用前苏联的标准,低压配电系统接地型式同样采用前苏联标准,即TN-C系统。一直到20世纪70年代末80年代初,我国开始全面与IEC标准(国际电工委员会标准)接轨,才逐渐采用TN-S和TN-C-S等接地型式,尽量不用或少用TN-C系统。\x0d\\x0d\TN-C系统的最大优点是可以损去一根导线,但它的缺点更不能忽视:一旦设备外壳带电,就是单相短路,它的PEN线上始终有电流流过,而且不能使用漏电保护装置。\x0d\2、TN-S系统\x0d\ TN-S接地系统是将工作零线(N线)和专用保护零线(PE线)严格分开的接地型式。如图2所示。\x0d\\x0d\TN-S接地系统的PE线和N线在变压器中性点处是连接在一起并接地(工作接地),PE线要求重复接地,且与N线要绝缘良好,而且要求PE线不能断线。它的最大优点是系统正常运行时,只在N 线中有电流流过,PE线中没有电流,对地无电压,电气设备金属外壳接到保护零线(PE)上,安全可靠。\x0d\3、TN-C-S接地系统的构成\x0d\ 在低压配电系统的前半段采用TN-C接地型式,而从建筑物电源进线总开关柜(总配电箱)处开始,将TN-C接地型式转换为TN-S接地系统,即系统的后半段为TN-S接地系统,从这里开始,到负荷末端,PE线和N线要绝缘良好,不准再有电气连接,并对PE线作重复接地。这种配电系统的前半段后半段分别由TN-C和TN-S两种不同接地型式构成的混合接地型式,就是TN-C-S接地系统。如图3所示。若在建筑物电源进线处的总开关柜(总配电箱)内不将PEN线与PE线进行连接,又何以构成TN-C-S接地系统?\x0d\\x0d\TN-C-S接地系统的特点是供电系统的前半段可以损去一根导线,但PEN线上有电流流过,且不能安装漏电保护装置;而后半段又具有TN-S接地系统的特点,PE线为专用保护零线,正常情况下无电流流过,能够安装漏电保护装置,供电系统的安全功能得到了可靠保证。\x0d\ 二、TN-C-S接地系统的正确接线\x0d\ 对TN-C-S接地系统的正确接线,国家相关规范已作了明确规定,现叙述如下。\x0d\ 1、国家标准《漏电保护器安装和运行》GB 13955-92第614条,规定了包括TN-C-S系统在内的低压配电系统各种接地型式的正确接线方式,并附有接线图。其中要求TN-C-S系统在建筑物电源进线配电柜处将PE线和N线作电气连接。\x0d\2、国家规范《供配电系统设计规范》GB 50052-2009,在条文说明的701条的图6,画出了TN-C-S系统的接线图,如图4所示。从图中可见,在将TN-C系统转换为TN-C-S系时,PEN线变为两根线:PE、N线。在此处PE、N线是连接在一起的。\x0d\\x0d\3、行业标准《全国民用建筑工程设计技术措施》电气分册(2009版)第556条第5项,对TN-C-S系统的接线作了具体规定:“将TN-C系统转换为TN-C-S系统,即在电源进线处,将PEN线转换为PE线和N线,PEN进线先联接PE母线,并作接地,再联接N母线,同时N线与PE线分开后不应再合并。”并绘制了示例接线图(图556-1 TN-C-S系统接线示例图),如图5所示。该图对《供配电系统设计规范》GB 50052-2009的第6图如何在配电箱内具体实施作了更明确地规定。接线图有两个特点:一是在电源进线配电柜(箱)处,PE线和N线必须连接起来;二是电源进线的PEN线必须先与PE母线联接,并作接地,再将PE母线与N母线连接起来。\x0d\\x0d\三、《全国民用建筑工程设计技术措施》电气分册为什么要求PEN进线先联接PE母线,并作接地,再联接N母线?试分析如下:\x0d\在PEN线先接PE母线,再将PE母线与N母线进行连接的情况下,当PE母线与N母线之间的连接线接触不良时,中性线路(N线)不通,系统设备运行不正常,单相设备甚至不工作。这时故障容易被发现并修复,不致造成大的危害。若PEN线先与N母线连接,再将N母线与PE母线进行连接时,当PE母线与N母线之间的连接线接触不良时,则整个系统失去PE线的接零保护,但系统内的设备仍正常工作,失去PE接零保护的故障将不被发现,对人身安全构成极大威胁。而人的生命安全是头等大事,因此规范如此规定是合理的、科学的。\x0d\TN-C-S接地系统的正确接线,事关供配电系统的正常运行和人身安全问题,不容忽视,应引起我们的重视,在工作中杜绝错误的接线。\x0d\\x0d\配电系统接地制式的分类\x0d\\x0d\配电系统接地制式的分类,按配电系统和电气设备不同的接地组合进行。按照IEC(国际电工委员会)规定,接地制式一般由两个字母组成,必要时可加后续字母。因为IEC是以法文作为正式文件语言,因此所用的字母为相应法文文字的首字母。\x0d\相关规定如下:\x0d\一、前两个字母:\x0d\第一个字母表示电源接地点对地的关系。\x0d\其中:T--(法文Terre的首字母),表示电源接地点直接接地。\x0d\ I--(法文Isolant的首字母),表示电源接地点不接地(包括所有带电部分与地隔离)或通过阻抗与大地相连。\x0d\第二个字母表示电气设备的外露导电部分与地的关系。\x0d\其中:T—表示独立于电源接地点的直接接地。\x0d\ N--(法文Neutre的首字母),表示电气设备的外露导电部分直接与电源系统接地点或与该点引出的导体相连接。\x0d\二、后续字母:\x0d\后续字母表示中性线与保护线之间的关系。\x0d\其中:C--(法文Combinaison的首字母),表示中性线N与保护线PE合并为PEN线。\x0d\ S--(法文separateur的首字母),表示中性线N与保护线PE分开。\x0d\ C-S –-表示在电源侧为PEN线,从某点起,N线与PE线分开。\x0d\三、配电系统接地制式的具体分类:\x0d\根据以上的分类方法,配电系统按地制式可分为TN-S、TN-C、TN-C-S、TT、IT等。\x0d\在几个工业先进的国家内,完全按照IEC标准划分接地制式的国家有:德国电气工程师协会VDE规程,法国电工联合会UTE规程,英国电气工程师学会IEE规程,美国国家电气法规NEC和日本电气协会JEAC法规。\x0d\我国配电系统的接地制式已规定为与IEC标准等同。在我国建筑电气实际应用中,多采用TN-S 系统和TN-C-S系统。

三相五线制

三相

三相五线制

五线制包括三相电的三个相线(A、B、C线)、中性线(N线);以及地线(PE线)。

中性线(N线)就是零线。三相负载对称时,三相线路流入中性线的电流矢量和为零,但对于单独的一相来讲,电流不为零。三相负载不对称时,中性线的电流矢量和不为零,会产生对地电压。

编辑本段接地方式:

三相五线制

三相五线制分为TT接地方式和TN接地方式,其中TN又具体分为TN-S,TN-C,TN-C-S三种方式。

TT接地方式:

第一个字母T表示电源中性点接地,第二个T是设备金属外壳接地,这种方法高压系统普遍采用,低压系统中有大容量用电器时不宜采用。

TN-S接地方式:

字母S代表N与PE分开,设备金属外壳与PE相连,设备中性点与N相连。

其优点是PE中没有电流,故设备金属外壳对地电位为零。主要用于数据处理,精密检测,高层建筑的供电系统。

TN-C接地方式:

字母C表示N与PE合并成为PEN,实际上是四线制供电方式。设备中性点和金属外壳都和N相连。由于N正常时流通三相不平衡电流和谐波电流,故设备金属外壳正常对地有一定电压,通常用于一般供电场所。

TN-C-S接地方式:

一部分N与PE分开,是四线半制供电方式。应用于环境较差的场所。

当N和PE分开后不允许再合并。

中国规定,民用供电线路相线之间的电压(即线电压)为380V,相线和地线或中性线之间的电压(即相电压)均为220V。进户线一般采用单相二线制,即三个相线中的任意一相和中性线(作零线)。如遇大功率用电器,需自行设置接地线。

三相五线制标准导线颜色为:A线**,B线绿色,C线红色,N线淡蓝色,PE线黄绿色。

供电系统:英文名称:electrical power supply system

定义:由电源系统和输配电系统组成的产生电能并供应和输送给用电设备的系统。

供电系统就是由电源系统和输配电系统组成的产生电能并供应和输送给用电设备的系统。电力供电系统大致可分为TN,IT,TT 三种,其中TN系统又分为TN-C,TN-S,TN-C-S三种表现形式。

TN 系统:

在TN系统中,所有电气设备的外露可导电部分均接到保护线上,并与电源的接地点相连,这个接地点通常是配电系统的中性点。

TN系统,称作保护接零。当故障使电气设备金属外壳带电时,形成相线和零线短路,回路电阻小,电流大,能使熔丝迅速熔断或保护装置动作切断电源。

国产军用地毯式太阳能供电系统

TN系统的电力系统有一点直接接地,电气装置的外露可导电部分通过保护导体与该点连接。

TN系统通常是一个中性点接地的三相电网系统。其特点是电气设备的外露可导电部分直接与系统接地点相连,当发生碰壳短路时,短路电流即经金属导线构成闭合回路。形成金属性单相短路,从而产生足够大的短路电流,使保护装置能可靠动作,将故障切除。

如果将工作零线N重复接地,碰壳短路时,一部分电流就可能分流于重复接地点,会使保护装置不能可靠动作或拒动,使故障扩大化。

在TN系统中,也就是三相五线制中,因N线与PE线是分开敷设,并且是相互绝缘的,同时与用电设备外壳相连接的是PE线而不是N线。因此我们所关心的最主要的是PE线的电位,而不是N线的电位,所以在TN-S系统中重复接地不是对N线的重复接地。如果将PE线和N线共同接地,由于PE线与N线在重复接地处相接,重复接地点与配电变压器工作接地点之间的接线已无PE线和N线的区别,原由N线承担的中性线电流变为由N线和PE线共同承担,并有部分电流通过重复接地点分流。由于这样可以认为重复接地点前侧已不存在PE线,只有由原PE线及N线并联共同组成的PEN线,原TN-S系统所具有的优点将丧失,所以不能将PE线和N线共同接地。

由于上述原因在有关规程中明确提出,中性线(即N线)除电源中性点外,不应重复接地。

TN-S 系统:

该系统中保护线和中性线分开,系统造价略贵。除具有TN-C系统的优点外,由于正常时PE线不通过负荷电流,故与PE线相连的电气设备金属外壳在正常运行时不带电,所以适用于数据处理和精密电子仪器设备的供电,也可用于爆炸危险环境中。在民用建筑内部、家用电器等都有单独接地触点的插头。采用 TN-S供电既方便又安全。

TN-C系统:

该系统中保护线与中性线合并为PEN线,具有简单、经济的优点。当发生接地短路故障时,故障电流大,可使电流保护装置动作,切断电源。

该系统对于单相负荷及三相不平衡负荷的线路,PEN线总有电流流过,其产生的压降,将会呈现在电气设备的金属外壳上,对敏感性电子设备不利。此外,PEN线上微弱的电流在危险的环境中可能引起爆炸,所以有爆炸危险环境不能使用TN-C系统。

TN-C-S系统:

该系统PEN线自A点起分开为保护线(PE)和中性线(N)。分开以后N线应对地绝缘。为防止PE线与N线混淆,应分别给PE线和PEN线涂上黄绿相间的色标,N线涂以浅蓝色色标。此外,自分开后,PE线不能再与N线再合并。

TN-C-S系统是一个广泛采用的配电系统,无论在工矿企业还是在民用建筑中,其线路结构简单,又能保证一定安全水平。

接线方式

TT系统:

在电源中性点直接接地的三相四线系统中,所有设备的外露可导电部分均经各自的保护线PE分别直接接地,称之为TT供电系统。

第一个符号 T 表示电力系统中性点直接接地,第二个符号 T 表示负载设备外露不与带电体相接的金属导电部分与大地直接联接,而与系统如何接地无关。在 TT 系统中负载的所有接地均称为保护接地,如图所示。这种供电系统的特点如下:

1 )当电气设备的金属外壳带电(相线碰壳或设备绝缘损坏而漏电)时,由于有接地保护,可以大大减少触电的危险性。但是,低压断路器(自动开关)不一定能跳闸,造成漏电设备的外壳对地电压高于安全电压,属于危险电压。

2 )当漏电电流比较小时,即使有熔断器也不一定能熔断,所以还需要漏电保护器作保护,困此 TT 系统难以推广。

3 )TT 系统接地装置耗用钢材多,而且难以回收、费工时、费料。

现在有的建筑单位是采用 TT 系统,施工单位借用其电源作临时用电时,应用一条专用保护线,以减少需接地装置钢材用量。

把新增加的专用保护线 PE 线和工作零线 N 分开,其特点是:

①共用接地线与工作零线没有电的联系;

②正常运行时,工作零线可以有电流,而专用保护线没有电流;

③ TT 系统适用于接地保护占很分散的地方。

IT系统:

IT系统是指在电源中性点不接地系统中,将所有设备的外露可导电部分均经各自的保护线PE分别直接接地,称之为IT供电系统。IT系统一般为三相三线制。

IT 方式供电系统 I 表示电源侧没有工作接地,或经过高阻抗接地。第二个字母 T 表示负载侧电气设备进行接地保护。

IT 方式供电系统在供电距离不是很长时,供电的可靠性高、安全性好。一般用于不允许停电的场所,或者是要求严格地连续供电的地方,例如电力炼钢、大医院的手术室、地下矿井等处。地下矿井内供电条件比较差,电缆易受潮。运用 IT 方式供电系统,即使电源中性点不接地,一旦设备漏电,单相对地漏电流仍小,不会破坏电源电压的平衡,所以比电源中性点接地的系统还安全。

但是,如果用在供电距离很长时,供电线路对大地的分布电容就不能忽视了。在负载发生短路故障或漏电使设备外壳带电时,漏电电流经大地形成架路,保护设备不一定动作,这是危险的。只有在供电距离不太长时才比较安全。这种供电方式在工地上很少见。

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