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接地線PE、中性線N分別共用是否合理?
先說說接地保護線與中性線兩者的一個區(qū)別:在正常工作情況下,PE接地保護線不帶負載電流,而N中性線帶負載電流。
樓主說的情況,我的理解是指各單相出線回路相線帶開關保護,而各回路的中性線共用,若如此,我認為PE共用尚可,而N線共用不妥。
PE線共用的前提是,其截面積必須不小于最大回路PE線的截面,而且各回路PE線自共用PE線的分支引出必須保證其連接導電的可靠性。
N線共用不妥,看似省錢,但由于接頭過多,可能出現斷線或接觸不良的情況,給實際使用埋下安全隱患,最合理的方法就是為各單相回路獨立設置中性線。
N線共用,接頭較多,出現接觸不良或斷線(即俗稱的“斷零”)概率增大,如果發(fā)生這樣的情況,輕者會使電器折壽,重者會燒毀設備。因此,設計人除了要考慮原理,也要充分考慮實際接地保護就是把可能發(fā)生漏電的設備外殼使用可靠的接地線連接到大地。
接零保護是把設備外殼連接到中性線后在電力變壓器側集中接地。
一、三種低壓供電運行方式
我國低壓供電系統(tǒng)主要有三種運行方式:TN系統(tǒng)、TT系統(tǒng)、IT系統(tǒng)。
1.TN系統(tǒng):把變壓器低壓側中性點直接接地。再從接地點引出中性線N(俗稱零線)。系統(tǒng)中,所有用電設備的金屬外殼、構架均采用保護接零方式。TN系統(tǒng)又分為:TN-C系統(tǒng)(圖1);TN-C-S系統(tǒng)(圖2);TN-S系統(tǒng)(圖3)。
2.TT系統(tǒng)(圖4):把變壓器低壓側中性點直接接地,再從接地點引出中性線N。系統(tǒng)中,所有用電設備的金屬外殼、構架均采用保護接地方式。
3.IT系統(tǒng)(圖5):變壓器低壓側中性點不接地或經高阻抗接地。系統(tǒng)中,所有用電設備的金屬外殼、構架均采用保護接地方式。在IT系統(tǒng)中,由于變壓器低壓側中性點不允許配出中性線作為220V單相電源供電,所以,不適用居民和一般工廠生產用電。
該系統(tǒng)的主要特點:1)人員意外發(fā)生單相觸電時,所造成的危害程度大大降低;2)電網供電線路如發(fā)生單相對地短路故障時,供電系統(tǒng)仍可帶"病"運行,保證電氣設備繼續(xù)正常工作。所以,其主要應用在要求少停電場合,如礦山、井下及易燃易爆等危險場所。
二、中性線、保護接零、保護接地在TV、TT系統(tǒng)中,從變壓器低壓側中性接地點引出的中性線N,主要作用有三點:可供系統(tǒng)內單相用電設備用電;把系統(tǒng)內三相電源中的不平衡電源和單相用電電流,流回變壓器低壓側中性點;減小因三相用電負荷的不平衡而造成的電壓偏移。
1.保護接零(PE):把電氣設備的金屬外殼、構架與系統(tǒng)中的零線可靠連接在一起。當電氣設備發(fā)生漏電、絕緣損壞或單相電源與設備外殼、構架短路時.零線短路的較大故障電流.可使線路上的保護裝置動作,切斷故障線路的供電,保護人身安全。保護接零應用在TN低壓供電系統(tǒng)。
2.保護接地(PEE):把電氣設備的金屬外殼、構架與專用接地裝置可靠連接在一起。當電氣設備發(fā)生漏電或單相電源對設備外殼短路時,如果流向接地體的故障電流足夠大.線路上保護裝置動作,切斷故障線路上的供電;假如流向接地體的故障電流不足以使保護裝置動作時.由于人體電阻遠大于保護接地的電阻,所以,可以避免接觸人員的觸電危險。保護接地應用在TT、IT低壓供電系統(tǒng)。在同一供電系統(tǒng).不準存在保護接零和保護接地混用的現象。
三、TN系統(tǒng)的應用
由于我國早期電氣設備單一、數量少,家用電器也未大量進入家庭.所以低壓供電普遍采用比較經濟的TN-C系統(tǒng),即整個系統(tǒng)的中性線(零線)與保護線(PE)是合在一起共用的一個系統(tǒng)(PEN)。隨著電氣化發(fā)展,生產及家庭用電設備數量劇增,加上線路老化、嚴重過負荷以及維護上的疏漏。當零干線斷線時致使采用保護接零的電氣設備外殼帶電。為了提高保護接零的可靠性.從TN-C系統(tǒng)衍生出TN-C-S系統(tǒng)。即從變壓器低壓側中性接地點至用電配電箱的這一段,零線N和保護線PE是共用的.從配電至各用戶則是分成兩路,分別引入用戶設備,從而大大提高了保護接零的可靠性。但是,由于系統(tǒng)中的PEN線始終會有一定量的不平衡電流流過,所以,還不能滿足對設備安全及電磁抗干擾性要求很高的場所。這樣,就有了進一步的TN-S系統(tǒng),俗稱"三相五線制"。在TN-S系統(tǒng)中,PE線與零線N在系統(tǒng)中始終是分開的,平時PE線上無電流通過.只有在設備發(fā)生漏電或單相電源對設備金屬外殼短路時,才會有故障電流流過,使用電系統(tǒng)的可靠性、安全性、電磁抗干擾性方面得到了進一步的提高.但其投資也是TN系統(tǒng)中最高的。
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