005朱冰TT接地系统在港口低压供电系统中的应用

TT接地系统在港口低压供电系统中的应用摘要：在目前道路照明系统和农村供配电系统工作过程中，TT接地系统作为一种重要的安全保障系统，得到了全面应用，并取得了积极的应用效果。结合工业配电系统的实际需要，TT接地系统具备在工业应用的潜力。为此，我们重点分析了TT接地系统的特点，并结合现行国家规范及工程实例提出TT接地系统在港口低压供电系统应用的可能性。由此可见，正确分析TT接地系统，是满足港口低压供电系统需要的重要措施，对扩大TT接地系统的应用范围具有重要的促进作用。关键词：TT接地系统；港口低压供电系统；NEC标准；IEC标准一、前言现今工业低压供电系统多采用TN-C或TN-C-S接地系统。以港口低压供电系统为例：仓库、办公楼、水泵房等相对独立的用电单元来说，采用TN-C-S系统是合适的。码头前沿低压门机、港区堆场区域低压龙门吊等多个用电单元相对集中使用时TT系统更合适。以往TT系统多用在农电系统、道路照明系统，而美、日等发达国家普遍采用TN系统。有人认为TT系统不如TN系统、是TN系统经济性折中方案。殊不知TT系统在德、法等国普遍采用。美国标准为各行业协会所制定，其NEC标准具有较大影响力。NEC标准规定不得将大地作为接地故障电流返回电源的通路，也即不得采用TT系统。它认为TT系统中的接地电阻限制了接地故障电流，使系统中的过流保护器不能有效切除接地故障从而引起电气危险。欧洲多采用IEC标准，我国电气规范多等同采用或靠近IEC标准。IEC标准框架内可以使用TT系统。而TT系统接地故障可以有剩余电流保护装置来保护。可见只要消除误解，TT系统便能在港口供电中发挥其应有的作用。二、低压配电系统接地形式低压配电系统接地型式可以分为TN、TT、IT三个大类。命名规则及字母代表的意义。接地系统命名规则简要清晰，用简练的形式准确描述了系统接地特点。理解各字母所代表的含义可以帮助对各系统的识记。首字母代表电源中性点的接地方式，称为系统接地或工作接地。首字母“T”表示电源中性点接地，可用“Terre”助记。首字母“I”表示电源中性点不接地或通过高阻抗接地，可用“Insulate”助记。尾字母代表配电末端设备的保护接地方式。尾字母“T”表示末端电气设备保护接地通过直接接地实现。若电源中性点接地则通过大地与电源中性点构成通路。也可用“Terre”助记。尾字母“N”只可能出现在电源中性点接地的时候。表示末端电气设备保护通过线路（PEN、PE）与电源中性点连接。由于是金属性连接相较通过大地连接其阻抗很小，可以近似为设备保护与电源中性点直接连接。可用“Neutralpoint”助记。其中TN系统又可以细分为TN-C、TN-C-S、TN-S三个子类。“-C”表示把PE线N线合用，可用“Combine”助记。“-S”表示把PE线N线严格分开，可用“Separate”助记。“-C-S”表示PE线N线先合用，再于合适的地方分开。规范定义。中华人民共和国国家标准，《供配电系统设计规范》GB50052-2009条纹说明中对低压配电系统接地型式有较详细解释。1TN系统。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线与该接地点相连接。根据中性导体(N)和保护导体(PE)的配置方式，TN系统可分为如下三类：1)TN-C系统。整个系统的N、PE线是合一的。2)TN-C-S系统。系统中有一部分线路的N、PE线是合一的。3)TN—S系统。整个系统的N、PE线是分开的。2TT系统。电力系统有一点直接接地，电气设备的外露可导电部分通过保护线接至与电力系统接地点无关的接地极。3IT系统。电力系统与大地间不直接连接，电气装置的外露可导电部分通过保护接地线与接地极连接。三、一般情况下低压供电采用TT系统的优势TT系统由于变电所不引出保护线（PE线或PEN线），就天然具有了变电所高压侧接地故障电压不会蔓延的特点。TT系统的电源端有一个直接接地点，也引出N线，属三相四线制系统。系统中用电设备外壳与地作直接的电气连接，俗称保护接地。如图4，这个接地点与电源端接地点是没有关连的，该系统由于所有设备的外壳是经各自的PE线分别直接接地的，各自的PE线间无电磁联系，因此也适用于对数据处理，精密检测装置等供电，这样就杜绝了危险故障电压沿PE线传到其它未发生故障处。而TN系统由于PE(PEN)线相通的，查找接地故障的原因、地点比较难，因此TT系统被供电部门规定为给城市公用低电网向用户供电的接地系统，但是这种接地保护系统在某些情况下，也并不能保证安全，当系统中设备的绝缘损坏或发生相对地短路故障时，将使设备的外壳带电。如果人体触及带电外壳时，因人体接触电阻(平均为2000Ω)远大于保护接地电阻，因此这部分单相短路电流通过接地装置引入大地，通过人体的电流比较小，从而减少了人体触电的危险性。若中性点接地电阻RN=4Ω，设备外壳与大地之间的电阻RD=4Ω，则故障电流ID=27.5A而一般情况下RD很难做到4Ω，假若RD=7～11Ω,，则ID=14.7～20A，由于这么小的单相接地短路电流不足以使线路中的断路器动作，故障电压持续存在，设备外壳电压也持续存在，要想把ED控制在50以下，则RD必须小于1.2Ω。要想使用电设备实现这样小的接地电阻是困难的。由此只能选用漏电保护装置，并可降低接触电阻Rd的要求。四、TT接地系统在港口低压供电系统中的应用1、接地装置的散流效应当电气设备发生接地故障时，电流就通过接地体向大地作半球形散开，这一电流称为接地电流。试验表明，在距离单根接地体或接地故障点20m左右的地方，实际上散流电阻已趋近于零，电位为零的地方，称为电气上的地或者大地。2、TT接地系统在港口低压供电系统的示意图五、结束语通过本文的分析可知，在港口低压供电系统中应用TT接地系统是完全可行的。首先，港口低压供电系统需要一种可靠的接地系统作为安全保障。其次，TT接地系统能够满足港口低压系统运行需要，为港口低压供电系统提供良好的接地保证，提高港口低压供电系统的安全性。因此，在港口低压供电系统中应用TT接地系统是十分必要的。参考文献：[1]凌代俭;短路电动力作用下母线共振的计算与分析[J];电力自动化设备;2014年06期[2]吴亮辉;信息系统建筑物的雷击电磁脉冲防护分析[J];低压电器;2014年06期[3]王厚余;隔离变压器和双绕组变压器在建筑电气中的应用[J];低压电器;2014年09期[4]沈兵,袁建敏,胡冰;矩形母线短路动稳定校验的研究[J];低压电器;2014年12期[5]吴京雄,何涛;非金属接地模块在小区机房防雷工程中的应用[J];湖北电力;2014年02期[6]雍静;按单相短路保护灵敏度确定低压配电距离[J];建筑电气;2013年02期