搞電氣的人對接地系統都不陌生。不過,好多剛入行的朋友,對接地系統有哪些不同方式,在啥地方能用,還不太清楚。其實接地這事兒不難理解,就是把電力系統、電氣設備的 中性點 ,還有設備露在外面能導電的部分,以及設備外面的導電部分,用導體和大地連起來。接地系統按用途分,有工作接地、系統接地、防雷接地和保護接地;從系統規模來看,有大電流接地系統和小電流接地系統;要是按接地的具體做法分,又有直接接地、通過消弧線圈(或者接地變壓器)接地,還有不接地這幾種。在這么多接地系統里,TN 系統為啥能 “稱霸” 呢?它到底好在哪兒?接下來咱們就一起嘮嘮。
? 不同接地系統都用在哪?
咱們日常接觸的電氣系統中,有 TN、TT、IT 這三大接地系統,它們在不同地方發揮著作用。
(1)TN 系統(保護接零)
1)TN-C:這個系統里,中性線(N)和保護線(PE)是一根線,叫 PEN 線。好處是省錢,可要是這根零線斷了,設備外殼就可能帶電,很危險,所以在一些老建筑里能見到它的身影。
2)TN-S:這里 N 線和 PE 線是完全分開的,安全性特別高,像醫院、數據中心這些對電要求高、很敏感的地方,就常用 TN-S 系統。
3)TN-C-S:一開始 N 線和 PE 線合在一起是 PEN 線,到了入戶的地方就分開成 N 線和 PE 線了。它既省錢又安全,所以在咱們國家的民用建筑里,用得最多。
(2)TT 系統(直接接地)
設備的外殼是單獨接地的,和電源那邊的接地沒有關系。農村電網這種供電比較分散的地方,就適合用 TT 系統。不過,得配上漏電保護器才能更好地保障安全。
(3)IT 系統(不接地 / 高阻接地)
電源那一端要么不接地,要么通過高阻抗接地。它最大的好處就是能保證供電一直不停,像礦井、手術室這些絕對不能停電的地方會用到。但在咱們國內,用得不算多。
? 電氣接地系統:TN 系統憑什么 “稱霸”?其優勢在哪?
咱們國家,超過 90% 的民用和工業配電都用 TN 系統,而且主要是 TN-C-S。它厲害在這三點:
(1)安全有保障
TN 系統把設備外殼和零線連起來,要是設備漏電了,短路電流能馬上讓斷路器跳閘。TN-C-S 系統更厲害,入戶后 PE 線單獨出來,設備長期帶電的風險小了,也不會出現像 TN-C 那種零線斷了的危險情況。
(2)經濟又實用
和 TT 系統每個設備都得單獨接地比起來,TN 系統直接用已有的零線來保護設備,接地裝置的錢就省下來了。TN-C-S 系統還能應對三相負荷不平衡這種常見問題,特別適合咱們國家城鄉電網復雜的用電情況。
(3)改造很方便
以前用 TN-C 系統,現在想換成 TN-C-S,只要在入戶的地方加一根 PE 線就行,不用把原來的電網大動干戈地改,這特別符合咱們國家慢慢改造電網的做法。
? 特殊地方的特別選擇
雖說 TN 系統用得最多,但有些特殊的地方,得專門 “定制” 接地系統:
(1)地鐵 / 隧道:用 TN-S 系統,PE 線全程都是絕緣的,這樣就能避免雜散電流把金屬結構給腐蝕了。
(2)農村自建房:TT 系統加上漏電保護器,是又便宜又安全的好辦法。
(3)石油平臺:用 IT 系統,能保證絕對不會產生電火花,這樣就不會發生爆炸、燃燒這些事故了。
? 總結
選接地系統,其實就是在安全、成本和適不適用這幾方面找平衡。TN-C-S 系統這么普及,說明咱們國家既看重用電安全,改造電網的時候也很務實。以后,分布式能源和智能電網發展起來,接地技術估計又得升級了,不過不管怎么變,安全永遠是最重要的。
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