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1、第六节 接地制式电力系统的接地分低压系统接地和高压系统接地两部分。高压系统接地与用户电气设备的接地无关，低压系统接地涉及到电气设备的接地。1-35 高压系统的接地制式有哪几种？答：目前工业企业和民用建筑高压供电系统的电压常用的为10kv(6Kv)、35kv（66kv）、110kv。接地方式的分类有两种：按接地方式分类和接地设备分类。（1）按接地方式分类高压系统的接地制式按接地方式分类，分为直接接地制式和不接地制式两类。直接接地制式又称为大电流接地制式，不接地制式也称为小电流接地制式。1） 直接接地制式直接接地制式即将变压器或发电机的中性点（包括人工中性点）直接或通过小电阻（例如电抗器）与接地装
2、置相连。这种接地当发生单相接地短路时，接地电流很大，故又称为大电流接地制式。2） 不接地制式不接地制式即将变压器或发电机的中性点（或人工中性点）不与接地装置相连，也可通过消弧线圈或具有高电阻的接地设备与接地装置相连，这种接地当发生单相接地短路时，接地电流很小，故又称为小电流接地制式。（2）按接地设备分类1）不经接地设备的接地制式即将变压器或发电机的中性点（包括人工中性点）不经任何接地设备直接接地或不接地。2）经电抗线圈或消弧线圈的接地制式即将变压器或发电机的中性点（包括人工中性点）经电抗线圈或消弧线圈与接地装置相连。3） 经电阻的接地制式即将变压器或发电机的中性点（包括人工中性点）经电阻器与接
3、地装置相连。其中电阻器为高电阻称为高电阻接地制式，电阻器为低电阻称为低电阻接地制式。4） 经电抗补偿、电阻并联的接地制式电阻器为高电阻称为高电阻接地制式经电抗器与电阻器并联接地。直接接地或小电阻接地可列为直接接地之类；不接地、消弧线圈接地可列为不接地之类。1-36 高压系统接地制式如何选用？答：高压系统的接地制式按电压不同而采取不同的接地制式。1） 中性点直接接地制式。 中性点直接接地是目前110kv供电系统主要选用的接地制式，因为当发生单相接地故障时，非故障相的稳态对地电压不超过线电压的80%，因此对系统的要求不高，由于110kv的供电系统的绝缘，在设备总投资内所占比重较大，降低绝缘水平的经
4、济效果就十分显著。2） 中性点经消弧线圈或高阻抗接地制式。这种接地属于非有效接地系统，当发生单相对地故障时，非故障的稳态对地电压可能达到额定线电压的105%，因此对电气设备的绝缘水平较高，在绝缘上投资比较多，所以这种系统很少采用。3） 中性点经电阻接地制式。在这种系统中，由于电阻的限制作用，可使单相接地短路电流减小；由于电阻的阻尼作用，可以降低切合空载线路以及断开接地故障时的操作过电压；由于电阻的制动作用，可以改善接地故障时的系统稳定性和提高继电保护的灵敏度。但这种系统要加装中性点的电阻设备，需要增加投资和场地。 （2）35、66kv供电系统和320kv不直接连接发电机的系统。 取决于单相接地
5、故障电容电流的大小，故障电容电流小，宜采用不接地制式；故障电容电流大，宜采用消弧线圈接地制式。 （3）320kv具有发电机的系统1）发电机内部发生单相接地故障时，不要求瞬时切机可采用不接地系统，大于4A时，应采用消弧线圈接地方式。2）发电机内部发生单相接地故障时，要求瞬时切机。对这种系统宜采用高电阻接地制式。（4）635kv工业企业或民用建筑群，由电缆线路构成的系统。当单相接地故障电容电流较大（一般在30A及以上）时，可采用低电阻接地制式，也可采取消弧线圈接地。 （5）610kv工业企业或民用建筑群，由架空线路构成的系统。 这种系统的接地电容电流都在20A以下，故可采用不接地制式。1-37 低
6、压系统的接地制式是如何分类的？答:低压系统的接地制式是按配电系统和用电设备不同的接地组合来分类的。按照IEC(国际电工委员会)规定，低压系统的接地制式由两个字母组成，必要时加后续字母。如图1-9所示。 第一字母表示配电系统接地点对地的关系；第二字母表示用电设备的外露导电部分与地的关系；后续字母表示中性线与保护线之间的关系。 根据以上的分类方法，低压系统的接地制式有：TT、TN-C、TN-S、TN-C-S、IT5种。 配电系统接地点通常是变压器或发电机的中性点，也可以是与变压器中性点相连的N线上的一点，甚至是相线上的一点。1-38 对TT接地制式有什么要求？答：（1）配电系统接地点的选择TT接地
7、制式中的配电系统必须有一点直接接地，此接地称为工作接地，接地点设置在变电所内，接地点可以是变压器的中性点，也可以是变电所内低压配电柜的N排。 配电系统的接地点由设计决定，不能任意变动，此接地点的选择取决于零序互感器的安装位置。 如果配电系统有零序保护，一旦发生N线过流或漏电过流，1-39 对TN-C接地制式有什么要求？ 答：在我国未参加IEC（国际电工委员会）前，TN-C接地制式为三相四线接零制，用配电线路来表示如图1-15所示。（1） PEN线不准断裂 采用这种接地制式必须防止PEN线断裂，如果PEN线在B处断裂，那么用电设备乙的外壳就失去保护，因为用电设备乙的PE线和配电系统的工作接地分离
8、了；如果PEN线在A处中断，那么不仅用电设备甲和乙的外壳失去了保护，而且外壳出现220V电位，因为PEN线在A处断裂后，不仅使PE线断裂，同时也使N线断裂。用电设备甲中有单相负荷，在电源端N线断裂的情况下，断裂点后的N线通过单相负荷而与相线同电位，又由于用电设备甲的N线和PE线在电源端是相连的，因此PE线的电位也升高到220V，故用电设备甲和乙的外壳准出现危险地220V电压。（2） 防止PEN线断裂的措施 防止PEN线断裂的措施有两项:从提高PEN线的机械强度考虑，PEN线的铜导线接地面积不准小于10mm2，铝导线不准小于16mm2；采取重复接地也是十分有效地措施，重复接地的电阻要求不大于4欧
9、。（3） 用电设备的PE线和N线在上一级并头PEN线合为一根线的条件是：此线截面若无铜导线，截面积不得小于10mm2，由于用电设备的电源线的截面积绝大多数小于10mm2，因此用电设备的PE线和N线不能合为一根线，必须分开。 由于来自电源的导线只有四根，PE线和N线是合为一根线的，因此用电设备的PE线和N线与电源相接时，必须在电源处合为一根线，即PE线和N线只能在PEN上并头。 检查采取TN-C接地制式的旧厂房，常常可查到如下错误：（1） 插座和照明合用同一回路 插座和照明不宜合用同一回路，因为一旦插座上的用电器发生短路，就会使此回路的电源切断，殃及照明灯熄灭，给检修带来不便。（2） 插座的PE
10、线和N线在照明灯头处并头 有的电工，墙上安装插座时，电源从照明灯头处引来，由于照明之用两根线：相线和零线，。单相插座有三根线：相线、零线、保护线，于是把插座的零线与保护线与灯头处的零线并头，这是错误的，因为照明灯的导线截面积只有2.5mm2.，不能作为PEN线。 1-40 对TN-S接地制式有什么要求？ 答:随着对安全用电的重视，TN-C接地制式已不再推荐使用，取而代之的是TN-S接地制式。在这种制式中PE线和N线不再合用，而是各自独立，如图1-16所示，从图中可看出：PE线和N线在电源端相连，在负载端分开的。TN-S接地制式，过去曾称为三相五线接零制，现在不再使用这一名称，因为不论是TT接地
11、制式，还是TN制式（TN-C或TN-S），实际上都属接地保护，它们的区别，只是TT接地制式通过保护接地极和地连接，TN制式通过工作接地极和地连接而已。TN-S制式的优点：不论是断N线还是断PE线，电气设备外壳都不带电。断N线仅使单相负载不工作；断PE线仅使电气设备失去接地保护而已，即使PE线和N线同时断，外壳也不会带电。TN-S制式可以重复接地，通常是对PE线进行重复接地，也可对N线重复接地。在必要的情况下，也允许对PE线和N线同时进行重复接地，但这两个接地极不准合用，相隔距离要远。PE线和N线在负载端不准相互短路，也不准接反。如果PE线和N线不同时发生断裂，那么即使PE线和N线间发生短路或接
12、反，都不会产生危险，造成人们对此问题的不重视。1-41 对TN-C-S接地制式有什么要求？答：TN-C-S接地制式如图1-17所示，实际上是TN-C和TN-S两种接地制式的组合，考电源端是TN-C接地制式，靠负载端是TN-S接地制式，A点是两个接地制式的分界点。（1） 不存在TN-S-C接地制式因为TN-S接地制式中要求N线和PE线在负载端必须绝缘，如果采取TN-S-C接地制式，PEN线会将原TN-S部分的负载短路，因此不存在TN-S-C接地制式。（2） 同一电源系统允许并列TN-C和TN-S两种接地制式须注意：只有TN-C、TN-S或者TN-C-S允许并列在同一电源上，不允许TT和TN配电系
13、统并列在同一电源上，也不允许IT和其他任何一种接地制式并列在同一电源上。（3） 两个电源系统都采取TN接地制式时，允许互切 （4） TN接地制式中允许局部存在TT接地制式（5） TT接地制式中不允许存在TN接地制式注：两种接地制式是否可以在同一电源系统中同时存在，其判别方法：当采用其中一种接地制式的电气设备出现碰壳故障后，是否会影响到采取另一种接地制式的电气设备的安全。（6） PEN线要采用颜色为黄绿相间的绝缘导线线标准颜色有12种，我国规定：用于交流电路中的导线颜色，相线为黄、绿、红；N线为浅蓝；PE线为绿-黄双色线。PEN线截面要求铜线不能小于10mm2,若是铝线，不能小于16mm2。（7
14、） 重复接地TN-C-S接地制式重复接地是十分重要的，它设置在图1-17所示的A点，此点一般是在电源的进户处，此处设置重复接地的目的是使此点的电位接近地电位-零电位，因为接地极存在接地电阻。如果接地极中有漏电电流时，电动机外壳的电位随着流过接地极的电流增大而增大。1-42 对IT接地制式有什么要求？IT制式特别适用于防爆区的配电，因为发生一相碰壳或碰地时，不会产生电火花，此时配电系统设置的报警设备会报警，通过检查来消除故障。IT接地制式也特别适用于要求能连续工作的电气设备。IEC对IT接地制式强烈要求不要引出N线，如果由于照明电压的需要，那么需要在N线上装设过电流检测装置，该装置通过额定动作电流时，应将包括N线在内的所有带电导线从电源中断开。1-43 变压器中性点不直接接地能否判断是IT制式？
