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低壓配電系統分哪幾種

科技 更新时间:2024-09-11 14:27:14
一、低壓配電系統的型式

​低壓配電系統中常用的型式有:IT系統、TT系統、TN系統,下面我們看看詳細介紹。

1、IT型

如下圖

低壓配電系統分哪幾種(低壓配電系統有什麼型式)1

2、TT型

如下圖

低壓配電系統分哪幾種(低壓配電系統有什麼型式)2

必須說明:

《農村低壓電力技術規程》DL/T499-2001中規範: 3.4.5 采用TT系統時應滿足的要求:

1、采用TT系統,除變壓器低壓側中性點直接接地外,中性線不得再行接地,且應保持與相線(火線)同等的絕緣水平。

2、為了防止中性線的機械斷線,其截面積應滿足以下要求:

相線的截面積S:S≤16平方毫米 中性線截面積S0:S0=S(與相線一樣)。

相線的截面積S:16<S≤35平方毫米 中性線截面積S0:S0=16。

相線的截面積S:S>35平方毫米 中性線截面積S0:S0=S/2(相線的一半)。

3、電源進線開關應隔離(能斷開)中性線,漏電保護器必須隔離(能斷開)中性線。

4、必須實施剩餘電流保護(即必須安裝漏電保護開關),包括:

(1)剩餘電流總保護、剩餘電流中級保護(必要時),其動作電流應滿足:

剩餘電流總保護和是及時切除低壓電網主幹線和分支線路上斷線接地等産生較大剩餘電流的故障。

剩餘電流總保護器的動作電流整定:

總保護整定

剩餘電流較小的電網 非陰雨季節為50mA 陰雨季節為200mA

剩餘電流較大的電網 非陰雨季節為100mA 陰雨季節為300mA

(2)剩餘電流末級保護

剩餘電流中末級保護裝于用戶受電端(即終端用戶,例如家庭用電,或某台用電設備),其保護範圍是防止用戶内部絕緣破壞,發生人身間接接觸觸電等而産生的剩餘電流所造成的事故。對直接接觸觸電,僅作為基本保護措施的附加保護。

剩餘電流中末級保護應滿足以下條件:

Re×Iop≤Ulim

式中:

Re—受電設備外露可導電部分的接地電阻(Ω)

Ulim—安全電壓極限(正常情況下可按50V交流有效值考慮)

Iop—剩餘電流保護器的動作電流(A)

Iop整定值:≤30mA

5、配電變壓器低壓側及出線回路,均應裝設過電流保護,包括:短路保護和過負荷保護。

6、PEE線的作用:當設備發生漏電時,漏電電流可以通過大地回流到變壓器的中性點,可以降低帶點的設備外殼電壓,降低人觸及設備外殼被電擊的危險程度。

7、當發生單相接地故障時,接地電流通過大地流回變壓器中性點,使得接地電流很大,促使線路保護器可靠動作(特别是整定值符合規範的漏電保護器)可靠動作,切斷電源。

3、TN型

TN系統:包括TN—C、TN—C—S、TN—S三種系統

(1)TN—C系統

如下圖

低壓配電系統分哪幾種(低壓配電系統有什麼型式)3

必須說明:

《供配電系統設計規範》GB50052-2009對低壓配電系的統規範:為了保護民用建築的用電安全,不宜采用TN—C系統。

(2)TN—C—S系統

如下圖

低壓配電系統分哪幾種(低壓配電系統有什麼型式)4

(3)TN—S系統

如下圖

低壓配電系統分哪幾種(低壓配電系統有什麼型式)5

TN優缺點分析:

TN-S(三相五線制)接地形式的PE線平時不通過工作電流,僅在發生接地故障時流過故障電流,其電位接近大地電位,不會幹擾信息設備,不會對地打火,較為安全;缺點是需要全程設置PE線,造價較高。

TN-C-S(三相四線制)相對于TN-S(三相五線制)來說少了一根專用PE線,造價較低,由于其進入用電建築後PE線和N線分開所以也具有TN-S的有點;但是要求PEN線的連接非常可靠,PEN線一旦斷線将引發很多故障。

需要注意:

NT-S系統的PE和TN-C-S系統的PEN線在同一供電範圍内都是連通的,當變電所或配電系統中某一設施發生電氣接地故障時,NT-S系統其故障電壓會沿着PE線、TN-C-S系統其故障電壓會沿着PEN線在電氣設備間傳導,這是TN系統共有的缺點,所以必須采取等電位措施來預防這種情況的發生。

4、關于低壓配電系統選用規範:

(1)《農村低壓電力技術規程》DL/T499-2001對低壓配電系統選用規範:

3.4.1農村低壓電網宜采用TT系統,城鎮電力用戶宜采用TN系統,對安全有特殊要求可采用IT系統。

(2)《供配電系統設計規範》GB50052-2009對低壓配電系統選用規範:

7.0.1 對于民用建築的低壓配電系統應采用TT、TN-S 或TN-C-S 接地型式,并進行等電位聯結。為保證民用建築的用電安全,不宜采用TN-C 接地型式;有總等電位聯結的TN-S 接地型式系統建築物内的中性線不需要隔離;對TT 接地型式系統的電源進線開關應隔離中性線,漏電保護器必須隔離中性線。

(3)《住宅設計規範》GB50096-1999(2003版)電氣部分規範:

6.5.2 本條強調了住宅供電系統設計的安全要求。

TT、TN-C-S 和TN-S 三種系統,都有專用的PE 線(接地線),是住宅中最常用可靠的接地方式;“總等電位聯結”則可降低住宅樓内的接觸電壓,消除沿電源線路導入的對地故障電壓的危害,也是防雷安全所必需。

(4)《電子信息系統機房設計規範》GB50174-2008對低壓配電系統選用規範:

8.1.6. 電子信息系統機房低壓配電系統不應采用TN-C系統。電子信息設備的配電應按設備要求确定。

解釋:

這是因為若采用TN—C系統,會産生連續的工頻電流及諧波電流對設備的幹擾。幹擾來源于TN—C系統“中性導體電流”(在三相系統中由于不平衡電荷在PEN線上産生的電流)分流于PEN線、信号交換用的電纜的屏蔽層,基準導體和室外引來的導電物體之間。

而采用TN—S系統,這種“中性導體電流”僅在專用的導體(N)線上流動,不會通過共用接地系統對設備産生幹擾。因此,在進行配電時,應保證N線(零線)與PE線(保護地線)絕緣。

當然,在實際的工程中,常由于接地方法有問題,可能導緻N線與PE線接觸,使系統全部或部分又轉回TN—C系統,再度産生幹擾故障。

5、TN-S系統簡明圖(目前采用最多的系統)

低壓配電系統分哪幾種(低壓配電系統有什麼型式)6

一般要求:

(1)總零線(N)線不得裝設熔斷器和單獨的開關裝置,即使通過開關,也應采用N線直通型開關;為保證N線連續可靠不間斷的連接,N線導體的截面積應符合要求(參考如上TT系統所述);N線不得再次作重複接地連接。

(2)保護線(PE)需要作重複接地連接。

(3)保護地線(PE)絕對不允許斷開。否則若有一台設備内部發生漏電而使該設備外漏不帶電部分帶電時,就構不成回路,保護器不會自動切斷電源,同時産生嚴重後果:與之接同一條保護地線的其他完好設備外殼也都被動帶電,引起大範圍的電氣設備外殼帶電,造成可怕的觸電威脅。為了安全需要,這條線要做重複接地,而且接地可靠(接地電阻要符合要求)。

備注:

就上圖的配電系統而言,事實上【PE線】專業叫做【保護零線】,隻是在現實中很少人叫做【保護零線】,而叫做【保護地線】。現實中,我們在用電器上看到的黃綠相間的那條線,是接設備外殼的,就是接保護零線的。

因此,在簡明圖中我們可以看到:

藍色的零線(N線)是不經過總開關的,我們這裡指的總開關也指“最終用戶開關”之前的分開關,隻有到達最終用戶時,才允許經過開關。這樣要求的目的是避免零線斷線而造成用電設備受電電壓升高,導緻設備故障,原本是單相供電(220V),變成兩相供電(380V);綠色線(PE)線保證連續緊密不間斷連接,同時作重複接地連接、首末端接地連接。

二、住宅低壓配電系統的設計

(1)住宅建築單相用電設備由三相電源供配電時,應考慮三相負荷平衡。

(2)住宅建築每個單元或樓層宜設一個帶隔離功能的開關電器,且該開關電器可獨立設置,也可設置在電能表箱裡。

(3)采用三相電源供電,套内每層或每間房的單相用電設備、電源插座宜采用同相電源供電。

(4)每棟住宅建築的照明、電力、消防及其他防災用電負荷,應分别配電。

(5)住宅建築電源進線電纜宜地下敷設,進線處應設置電源進線箱,箱内應設置總保護開關電器。電源進線箱宜設在室内,當電源進線箱設在室外時,箱體防護等級不宜低于IP54。

(6)六層及以下的住宅單元宜采用三相電摞供配電,當住宅單元數為3及3的整數倍時,住宅單元可采用單相電源供配電;七層及以上的住宅單元應采用三相電源供配電,當同層住戶數小于9時,同層住戶可采用單相電源供配電。

(7)每套住宅應設置自恢複式過、欠電壓保護電器。

(8)線纜選擇:

A.高層住宅建築中明敷的線纜應選用低煙、低毒的阻燃類線纜。

B.建築高度為100m或35層及以上應用礦物絕緣電纜

C.建築高度為50m~100m且19層~34層的一類高層住宅建築,用于消防設施的供電幹線應采用阻燃耐火線纜.

D.10層~18層的二類高層住宅建築,用于消防設施的供電幹線應采用阻燃耐火類線纜。

E.19層及以上的一類高層住宅建築,公共疏散通道的應急照明應采用低煙無鹵阻燃的線纜。

F.10層~18層的二類高層住宅建築,公共疏散通道的應急照明宜采用低煙無鹵阻燃的線纜。

G.建築面積大于60m2的住戶,進戶線不應小于10mm2,照明插座回路不應小于2.5mm2。

低壓配電系統分哪幾種(低壓配電系統有什麼型式)7

中性導體和保護導體截面的選擇

三、 住宅配電線路布線 系統的設計

(1)住宅建築套内配電線路布線可采用金屬導管或塑料導管。 暗敷的金屬導管管壁厚度不應小于1.5mm,暗敷的塑料導管管壁厚度不應小于2.0mm。

(2)敷設在鋼筋混凝土現澆樓闆内的線纜保護導管最大外徑不應大于樓闆厚度的1/3,敷設在墊層的線纜保護導管最大外徑不應大于墊層厚度的1/2。

(3)線纜保護導管暗敷時,外護層厚度不應小于15mm;消防設備線纜保護導管暗敷時外護層厚度不應小于30mm。

(4)當電源線纜導管與采暖熱水管同層敷設時,電源線纜導管宜敷設在采暖熱水管的下面,并不應與采暖熱水管平行敷設。電源線纜與采暖熱水管相交處不應有接頭。

(5)與衛生間無關的線纜導管不得進人和穿過衛生間。衛生間的線纜導管不應敷設在0、1區内,并不宜敷設在2區内。

(6)電氣豎井:

A.無铠裝的電纜在住宅建築内明敷時,水平敷設至地面的距離不宜小于2.5m;垂直敷設至地面的距離不宜小于1.8m。除明敷在電氣專用房間外,當不能滿足要求時,應采取防止機械損傷的措施。

B.當穿管管徑不大于電氣豎井壁厚的1/3時,線纜可穿導管暗敷設于電氣豎井壁内。

C.當電能表箱設于電氣豎井内時,電氣豎井内電源線纜宜采用導管、金屬線槽等封閉式布線方式。

D.電氣豎井的淨寬度不宜小于0.8m。

E.電氣豎井内應急電源和非應急電源的電氣線路之間應保持不小于0.3m的距離或采取隔離措施。

F.強電和弱電線纜宜分别設置豎井。當受條件限制需合用時,強電和弱電線纜應分别布置在豎井兩側或采取隔離措施。

G.電氣豎井内應設電氣照明及至少一個單相三孔電源插座,電源插座距地宜為O.5m~1.Om。

H.電氣豎井内應敷設接地幹線和接地端子。

(7)室外布線:

A.當沿同一路徑敷設的室外電纜小于或等于6根時,宜采用铠裝電纜直接埋地敷設。

B.當沿同一路徑敷設的室外電纜為7根~12根時,宜采用電纜排管敷設方式。

C.當沿同一路徑敷設的室外電纜數量為13根~18根時,宜采用電纜溝敷設方式。

D.電纜與住宅建築平行敷設時,電纜應埋設在住宅建築的散水坡外。電纜進出住宅建築時,應避開人行出人口處,所穿保護管應在住宅建築散水坡外,且距離不應小于200mm,管口應實施阻水堵塞,并宜在距住宅建築外牆3m~5m處設電纜井。

E.各類地下管線之間的最小水平和交叉淨距。

低壓配電系統分哪幾種(低壓配電系統有什麼型式)8

各類地下管線之間最小水平淨距(m)

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各類地下管線之間最新交叉淨距(m)

四、需要注意的問題

(1)在配電的時候要盡可能做到三相用電負荷基本平衡。舉例說明,例如小區供電,我們以一棟6層2單元的住宅樓說明,變壓器輸出的三相一零分别送到該樓的總配電箱内,然後在這麼分配給用戶:1、2層樓用A相,2、3.層用B相,5、6層用戶用C相,這麼配電在理論上就基本保持供電系統的三相平衡。也由此可知,絕對平衡是不可能的。

(2)在理論上,如果供電系統三相用電負荷平衡,那麼總零線上是沒有電流流過的,因此我們就知道了總零線的作用,即是用來流通三相供電系統的不平衡電流用的,所以,在現實中我們見到的4線供電電纜,零線要比三根火線的線徑小得多;而在現實中,區民用電大多是單相用電用戶,因此我們就要求零線和火線的線徑一樣的規格,因為火線流過多少電流,零線就流過多少電流。

(3)現實中,我們常常遇到一些小飯館因為供電出了問題要我們去看看他們的供電是否合理的情況。在檢查中我們發現,這些小飯館隻用一根火線和一根零線供電(單相供電)。

要知道,随着電磁竈、空調等大功率家用電器的普及,隻采用一根火線和一根零線供電是明顯不夠的,這麼供電,要求電線線徑很大,例如16平方,電線仍發熱不止。

建議進行改造,改為3相供電,即3根火線(A相B相C相)1根零線和1根地線(TN-S系統5線制)供電,然後在小飯館内再這麼分配用電:全部空調用一相,飯館内插座、照明用一相,夥房用一相(廚房用電量很大)。

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