TT、IT、TN供電系統對發電機組接地安全的影響
發布時間：2024-05-06 點擊：134
柴油發電機組供電方式的安全講解
在柴油發電機組行業中，我們經常遇到用戶詢問應該使用何種供電方式？正確回答應該是使用tn-s供電系統。其實國際電工委員會（ iec ）對此作了統一規定，常見供電方式分為tt系統、tn系統和it系統，其中 tn 系統又分為 tn-c 、 tn-s 、 tn-c-s 系統?？得魉拱l電機公司在本文中為用戶詳細介紹電氣系統對該名詞的術語解釋和不同供電系統的作用。
○tt——第一個符號 t 表示電力系統中性點直接接地；第二個符號 t 表示負載設備外露不與帶電體相接的金屬導電部分與大地直接聯接，而與系統如何接地無關。
○it—— t 表示是中性點直接接地； i 表示電源與大地隔離或電源的一點經高阻抗與大地連接（i是“隔離”一詞法文isolation的第一個字母）。
○tn—— t 表示設備外殼接地，它與系統中的其他任何接地點無直接關系； n 表示負載采用接零保護。
○tn-c——c 表示工作零線與保護線是合一的。
○tn-s——s表示工作零線與保護線是嚴格分開的，所以 pe 線稱為專用保護線。
一、tt供電系統
通常稱tt供電系統為三相四線供電接地系統。該系統常用于設備供電來自于公用電網的地方，建筑工地臨時用電較為常見。tt供電系統的特點如下：
（1）中性線n與保護接地線pe間無電氣連接，即中性線n接地與pe線接地是分開的，因此設備的外殼與電源的接地無直接聯系。設備外殼是地電位，不會產生火花或電弧，因此較為安全。但當接地發生故障時，接地電流需流過設備接地電阻和電源中性線接地電阻r，回路阻抗較大，故障電流比tn供電系統小，降低了線路保護裝置的動作靈敏度。該系統在正常運行時，不管三相負荷是否平衡，在中性線n帶電的情況下，pe線均不帶電。
（2）當設備某一相線發生絕緣損壞時，將導致設備外殼上帶電，此時若有人觸接中性線或與此中性線相連的設備外殼，都很不安全容易發生觸電事故。并且其余兩相線各對地電位將上升超過300v，導致絕緣設施因為高壓引發事故，所以這種供電系統必須特別注意合理配置高靈敏度的過流保護裝置。
（3）當火線與外殼相碰時，因為線路電阻很小，電壓u就幾乎全部加在兩個接地電阻（電源中線點接地電阻，保護接地電阻）上，按照接地電阻規程規定，這兩個電阻都不得超過4ω（有些地區實際上要求不超過10ω）。
（4）舉例說明，27.5a電流可以使額定電流10a的熔斷絲熔斷（熔斷絲通過大于額定電流3倍以上才能迅速熔斷）切斷電源；11a電流可以使額定電流4a的熔斷絲迅速切斷電源，從而防止觸電事故發生。但是對于額定電流大于10a的汽油發電機組，27.5a短路電流就不能使熔斷絲迅速熔斷，這樣電阻都有110v的電壓，亦即所有與該接地裝置相連的汽油發電機組的金屬外殼對地都有110v電壓。當人體與設備金屬外殼接觸時，就容易發生觸電。這種系統只能在小功率范圍內使用，如功率不超過1kw的汽油發電機組采用tt供電系統是可靠的。
tt供電系統接地圖
二、tn供電系統
tn方式供電系統這種供電系統是將發電機組的金屬外殼與工作零線相接的保護系統，稱作接零保護系統。tn為三相四線制，tn-s為三相五線制。
1、特點
（1）一旦設備出現外殼帶電，接零保護系統能將漏電電流上升為短路電流，這個電流很大，是 tt 系統的 5.3 倍，實際上就是單相對地短路故障，熔斷器的熔絲會熔斷，低壓斷路器的脫扣器會立即動作而跳閘，使故障設備斷電，比較安全。
（2）tn 系統節省材料、工時，tn 方式供電系統中，根據其保護零線是否與工作零線分開而劃分為 tn-c 和 tn-s 等兩種。
2、工作原理：
在tn系統中，所有發電機組的外露可導電部分均接到保護線上，并與電源的接地點相連，這個接地點通常是配電系統的中性點。tn系統的電力系統有一點直接接地，電氣裝置的外露可導電部分通過保護導體與該點連接。tn系統通常是一個中性點接地的三相電網系統。其特點是發電機組的外露可導電部分直接與系統接地點相連，當發生碰殼短路時，短路電流即經金屬導線構成閉合回路。形成金屬性單相短路，從而產生足夠大的短路電流，使保護裝置能可靠動作，將故障切除。
3、tn-c系統
tn-c方式供電系統它是用工作零線兼作接零保護線，可以稱作保護中性線。
tn-c供電系統接地圖
4、tn-s供電系統
tn-s方式供電系統它是把工作零線 n 和專用保護線 pe 嚴格分開的供電系統，即單相三線供電，三相五線供電。 tn-s 供電系統的特點如下。
（1）系統正常運行時，專用保護線上沒有電流，只是工作零線上有不平衡電流。 pe 線對地沒有電壓，所以發電機組金屬外殼接零保護是接在專用的保護線 pe 上，安全可靠。
（2）工作零線只用作單相照明負載回路。
（3）專用保護線 pe 不許斷線，也不許進入漏電開關。
（4）干線上使用漏電保護器，工作零線不得有重復接地，而 pe 線有重復接地，但是不經過漏電保護器，所以 tn-s 系統供電干線上也可以安裝漏電保護器。
（5）tn-s 方式供電系統安全可靠，適用于工業與民用建筑等低壓供電系統。在建筑工程開工前的“三通一平”（電通、水通、路通和地平）必須采用 tn-s 方式供電系統。
tn-s供電系統接地圖
5、tn-c-s系統
tn-c-s方式供電系統屬于臨時供電，例如在工地施工中如果前部分是 tn-c 方式供電，而規定施工現場必須采用 tn-s 方式供電系統，則可以在系統后部分現場總配電箱分出 pe 線， tn-c-s 系統的特點如下。
（1）工作零線 n 與專用保護線 pe 相聯通，線路不平衡電流比較大時，發電機組的接零保護受到零線電位的影響。 d 點至后面 pe 線上沒有電流，即該段導線上沒有電壓降，因此， tn-c-s 系統可以降低電動機外殼對地的電壓，然而又不能完全消除這個電壓，這個電壓的大小取決于 nd 線的負載不平衡的情況及 nd 這段線路的長度。負載越不平衡， nd 線又很長時，設備外殼對地電壓偏移就越大。所以要求負載不平衡電流不能太大，而且在 pe 線上應作重復接地。
（2） pe 線在任何情況下都不能進入漏電保護器，因為線路末端的漏電保護器動作會使前級漏電保護器跳閘造成大范圍停電。
（3）對 pe 線除了在總箱處必須和 n 線相接以外，其他各分箱處均不得把 n 線和 pe 線相聯， pe 線上不許安裝開關和熔斷器，也不得用大地兼作 pe 線。
通過上述分析， tn-c-s 供電系統是在 tn-c 系統上臨時變通的作法。當三相工作接地情況良好，三相負載比較平衡時， tn-c-s 系統在施工用電實踐中效果還是可行的。但是，在三相負載不平衡，必須采用 tn-s 方式供電系統。
tn-c-s供電系統接地圖
6、設備接地方式
保護接地適用于中性線沒有接地的電源供電系統的發電機組，對于電源中性線接地的供電電網中，保護接地有局限性。為了保護發電機組，使熔斷器等保護裝置可靠動作，避免觸電危險，中性線接地時采用保護性接零。接地（earthing）指電力系統和電氣裝置的中性點、發電機組的外露導電部分和裝置外導電部分經由導體與大地相連?？梢苑譃橹貜徒拥?、工作接地、防雷接地和保護接地。
設備接地示意圖
（1）工作接地
由電力系統運行需要而設置的（如中性點接地），因此在正常情況下就會有電流長期流過接地電極，但是只是幾安培到幾十安培的不平衡電流。在系統發生接地故障時，會有上千安培的工作電流流過接地電極，然而該電流會被繼電保護裝置在0.05~0.1s內切除，即使是后備保護，動作一般也在1s以內。
（2）防雷接地
為了消除過電壓危險影響而設的接地，如避雷針、避雷線和避雷器的接地。防雷接地只是在雷電沖擊的作用下才會有電流流過，流過防雷接地電極的雷電流幅值可達數十至上百千安培，但是持續時間很短。
（3）保護接地
為了防止設備因絕緣損壞帶電而危及人身安全所設的接地，如電力設備的金屬外殼、鋼筋混凝土桿和金屬桿塔。保護接地只是在設備絕緣損壞的情況下才會有電流流過，其值可以在較大范圍內變動。
（4）重復接地
重復接地就是在中性點直接接地的系統中，在零干線的一處或多處用金屬導線連接接地裝置。在低壓三相四線制中性點直接接地線路中，施工單位在安裝時，應將配電線路的零干線和分支線的終端接地，零干線上每隔1千米做一次接地。
重復接地保護示意圖
電流流經以上四種接地電極時都會引起接地電極電位的升高，影響人身和設備的安全。為此必須對接地電極的電位升高加以限制，或者采取相應的安全措施來保證設備和人身安全。
7、設備接零方式
保護接零是在電源中性線接地的低壓系統中，把發電機組的金屬外殼或框架與電源中性線（零線）連接。采用保護接零后，如果發電機組的絕緣損壞而發生碰殼短路時，電壓幾乎全部加在相線和零線上，由于相線和零線的阻抗很小，故短路電流很大，短路電流將使電路中保護開關或熔斷器迅速斷開，從而切斷電源，消
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○tt——第一個符號 t 表示電力系統中性點直接接地；第二個符號 t 表示負載設備外露不與帶電體相接的金屬導電部分與大地直接聯接，而與系統如何接地無關。
○it—— t 表示是中性點直接接地； i 表示電源與大地隔離或電源的一點經高阻抗與大地連接（i是“隔離”一詞法文isolation的第一個字母）。
○tn—— t 表示設備外殼接地，它與系統中的其他任何接地點無直接關系； n 表示負載采用接零保護。
○tn-c——c 表示工作零線與保護線是合一的。
○tn-s——s表示工作零線與保護線是嚴格分開的，所以 pe 線稱為專用保護線。
一、tt供電系統
通常稱tt供電系統為三相四線供電接地系統。該系統常用于設備供電來自于公用電網的地方，建筑工地臨時用電較為常見。tt供電系統的特點如下：
（1）中性線n與保護接地線pe間無電氣連接，即中性線n接地與pe線接地是分開的，因此設備的外殼與電源的接地無直接聯系。設備外殼是地電位，不會產生火花或電弧，因此較為安全。但當接地發生故障時，接地電流需流過設備接地電阻和電源中性線接地電阻r，回路阻抗較大，故障電流比tn供電系統小，降低了線路保護裝置的動作靈敏度。該系統在正常運行時，不管三相負荷是否平衡，在中性線n帶電的情況下，pe線均不帶電。
（2）當設備某一相線發生絕緣損壞時，將導致設備外殼上帶電，此時若有人觸接中性線或與此中性線相連的設備外殼，都很不安全容易發生觸電事故。并且其余兩相線各對地電位將上升超過300v，導致絕緣設施因為高壓引發事故，所以這種供電系統必須特別注意合理配置高靈敏度的過流保護裝置。
（3）當火線與外殼相碰時，因為線路電阻很小，電壓u就幾乎全部加在兩個接地電阻（電源中線點接地電阻，保護接地電阻）上，按照接地電阻規程規定，這兩個電阻都不得超過4ω（有些地區實際上要求不超過10ω）。
（4）舉例說明，27.5a電流可以使額定電流10a的熔斷絲熔斷（熔斷絲通過大于額定電流3倍以上才能迅速熔斷）切斷電源；11a電流可以使額定電流4a的熔斷絲迅速切斷電源，從而防止觸電事故發生。但是對于額定電流大于10a的汽油發電機組，27.5a短路電流就不能使熔斷絲迅速熔斷，這樣電阻都有110v的電壓，亦即所有與該接地裝置相連的汽油發電機組的金屬外殼對地都有110v電壓。當人體與設備金屬外殼接觸時，就容易發生觸電。這種系統只能在小功率范圍內使用，如功率不超過1kw的汽油發電機組采用tt供電系統是可靠的。
tt供電系統接地圖
二、tn供電系統
tn方式供電系統這種供電系統是將發電機組的金屬外殼與工作零線相接的保護系統，稱作接零保護系統。tn為三相四線制，tn-s為三相五線制。
1、特點
（1）一旦設備出現外殼帶電，接零保護系統能將漏電電流上升為短路電流，這個電流很大，是 tt 系統的 5.3 倍，實際上就是單相對地短路故障，熔斷器的熔絲會熔斷，低壓斷路器的脫扣器會立即動作而跳閘，使故障設備斷電，比較安全。
（2）tn 系統節省材料、工時，tn 方式供電系統中，根據其保護零線是否與工作零線分開而劃分為 tn-c 和 tn-s 等兩種。
2、工作原理：
在tn系統中，所有發電機組的外露可導電部分均接到保護線上，并與電源的接地點相連，這個接地點通常是配電系統的中性點。tn系統的電力系統有一點直接接地，電氣裝置的外露可導電部分通過保護導體與該點連接。tn系統通常是一個中性點接地的三相電網系統。其特點是發電機組的外露可導電部分直接與系統接地點相連，當發生碰殼短路時，短路電流即經金屬導線構成閉合回路。形成金屬性單相短路，從而產生足夠大的短路電流，使保護裝置能可靠動作，將故障切除。
3、tn-c系統
tn-c方式供電系統它是用工作零線兼作接零保護線，可以稱作保護中性線。
tn-c供電系統接地圖
4、tn-s供電系統
tn-s方式供電系統它是把工作零線 n 和專用保護線 pe 嚴格分開的供電系統，即單相三線供電，三相五線供電。 tn-s 供電系統的特點如下。
（1）系統正常運行時，專用保護線上沒有電流，只是工作零線上有不平衡電流。 pe 線對地沒有電壓，所以發電機組金屬外殼接零保護是接在專用的保護線 pe 上，安全可靠。
（2）工作零線只用作單相照明負載回路。
（3）專用保護線 pe 不許斷線，也不許進入漏電開關。
（4）干線上使用漏電保護器，工作零線不得有重復接地，而 pe 線有重復接地，但是不經過漏電保護器，所以 tn-s 系統供電干線上也可以安裝漏電保護器。
（5）tn-s 方式供電系統安全可靠，適用于工業與民用建筑等低壓供電系統。在建筑工程開工前的“三通一平”（電通、水通、路通和地平）必須采用 tn-s 方式供電系統。
tn-s供電系統接地圖
5、tn-c-s系統
tn-c-s方式供電系統屬于臨時供電，例如在工地施工中如果前部分是 tn-c 方式供電，而規定施工現場必須采用 tn-s 方式供電系統，則可以在系統后部分現場總配電箱分出 pe 線， tn-c-s 系統的特點如下。
（1）工作零線 n 與專用保護線 pe 相聯通，線路不平衡電流比較大時，發電機組的接零保護受到零線電位的影響。 d 點至后面 pe 線上沒有電流，即該段導線上沒有電壓降，因此， tn-c-s 系統可以降低電動機外殼對地的電壓，然而又不能完全消除這個電壓，這個電壓的大小取決于 nd 線的負載不平衡的情況及 nd 這段線路的長度。負載越不平衡， nd 線又很長時，設備外殼對地電壓偏移就越大。所以要求負載不平衡電流不能太大，而且在 pe 線上應作重復接地。
（2） pe 線在任何情況下都不能進入漏電保護器，因為線路末端的漏電保護器動作會使前級漏電保護器跳閘造成大范圍停電。
（3）對 pe 線除了在總箱處必須和 n 線相接以外，其他各分箱處均不得把 n 線和 pe 線相聯， pe 線上不許安裝開關和熔斷器，也不得用大地兼作 pe 線。
通過上述分析， tn-c-s 供電系統是在 tn-c 系統上臨時變通的作法。當三相工作接地情況良好，三相負載比較平衡時， tn-c-s 系統在施工用電實踐中效果還是可行的。但是，在三相負載不平衡，必須采用 tn-s 方式供電系統。
tn-c-s供電系統接地圖
6、設備接地方式
保護接地適用于中性線沒有接地的電源供電系統的發電機組，對于電源中性線接地的供電電網中，保護接地有局限性。為了保護發電機組，使熔斷器等保護裝置可靠動作，避免觸電危險，中性線接地時采用保護性接零。接地（earthing）指電力系統和電氣裝置的中性點、發電機組的外露導電部分和裝置外導電部分經由導體與大地相連?？梢苑譃橹貜徒拥?、工作接地、防雷接地和保護接地。
設備接地示意圖
（1）工作接地
由電力系統運行需要而設置的（如中性點接地），因此在正常情況下就會有電流長期流過接地電極，但是只是幾安培到幾十安培的不平衡電流。在系統發生接地故障時，會有上千安培的工作電流流過接地電極，然而該電流會被繼電保護裝置在0.05~0.1s內切除，即使是后備保護，動作一般也在1s以內。
（2）防雷接地
為了消除過電壓危險影響而設的接地，如避雷針、避雷線和避雷器的接地。防雷接地只是在雷電沖擊的作用下才會有電流流過，流過防雷接地電極的雷電流幅值可達數十至上百千安培，但是持續時間很短。
（3）保護接地
為了防止設備因絕緣損壞帶電而危及人身安全所設的接地，如電力設備的金屬外殼、鋼筋混凝土桿和金屬桿塔。保護接地只是在設備絕緣損壞的情況下才會有電流流過，其值可以在較大范圍內變動。
（4）重復接地
重復接地就是在中性點直接接地的系統中，在零干線的一處或多處用金屬導線連接接地裝置。在低壓三相四線制中性點直接接地線路中，施工單位在安裝時，應將配電線路的零干線和分支線的終端接地，零干線上每隔1千米做一次接地。
重復接地保護示意圖
電流流經以上四種接地電極時都會引起接地電極電位的升高，影響人身和設備的安全。為此必須對接地電極的電位升高加以限制，或者采取相應的安全措施來保證設備和人身安全。
7、設備接零方式
保護接零是在電源中性線接地的低壓系統中，把發電機組的金屬外殼或框架與電源中性線（零線）連接。采用保護接零后，如果發電機組的絕緣損壞而發生碰殼短路時，電壓幾乎全部加在相線和零線上，由于相線和零線的阻抗很小，故短路電流很大，短路電流將使電路中保護開關或熔斷器迅速斷開，從而切斷電源，消
同步發電機運行時溫度或溫升過高怎么辦？
一文告訴你 柴油發電機型號及種類如何劃分
柴油發電機組稱重法和容積法 幫您計算燃油消耗率
怎樣預防康明斯柴油發電機組發生飛車事故
影響柴油發電機冷卻效果的因素
柴油發電機油路系統為何總有空氣？
移動式柴油發電機組好處體現在哪些方面？
交流發電機PG80部件和緊固件編號與扭矩
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