眾所周知,在國(guó)內(nèi)機(jī)房中一般采用TN-S的接地方式。那么這種接地方式代表什么意義,與TT、IT等接地系統(tǒng)又有什么區(qū)別?這些接地系統(tǒng)各有什么優(yōu)缺點(diǎn)?今天,我們將在這里對(duì)這些接地系統(tǒng)做一個(gè)詳細(xì)的闡述。
一 接地方式介紹
低壓交流供配電系統(tǒng)按接地方式的不同分為三類(lèi),即TT、TN和IT系統(tǒng),其中TN系統(tǒng)應(yīng)用最為廣泛。
TN系統(tǒng)根據(jù)其保護(hù)零線是否與工作零線分開(kāi)而劃分為T(mén)N-C,TN-S,TN-C-S系統(tǒng)。
低壓交流供配電系統(tǒng)的分類(lèi)參照IEC60364-1。供配電系統(tǒng)的接地形式以拉丁文字作代號(hào),其意義為:
圖1:接地系統(tǒng)命名字母含義
參照以上的定義,可以得出如下幾種常見(jiàn)接地系統(tǒng)的含義。
圖2:各接地系統(tǒng)命名含義
二 接地方式對(duì)比
說(shuō)到接地系統(tǒng),首先要考慮的是安全性,其次是可靠性。
安全性指的是供配電時(shí)不能傷害人或設(shè)備,可靠性指的是不間斷供電的能力。
注意:在一個(gè)地區(qū)應(yīng)使用同一種供電系統(tǒng),不可同時(shí)混用多種供電系統(tǒng),以確保用電設(shè)備安全可靠運(yùn)行。
下面就供配電系統(tǒng)常用的五種交流電源系統(tǒng)及接地方式進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹,并結(jié)合安全性與可靠性進(jìn)行對(duì)比分析。
1.IT系統(tǒng)
IT系統(tǒng)是三相三線式供電及接地系統(tǒng),該系統(tǒng)變壓器中性點(diǎn)不接地或經(jīng)高阻抗接地,無(wú)中性線N,電氣設(shè)備保護(hù)接地線(PE線)各自獨(dú)立接地。
IT供電系統(tǒng)在供電距離不是很長(zhǎng)時(shí),供電可靠性高、安全性好。一般用于不允許停電的場(chǎng)所,或者是要求嚴(yán)格連續(xù)供電的地方,如大型醫(yī)院手術(shù)室、重要通信樞紐等。
該系統(tǒng)對(duì)用電設(shè)備的耐壓要求較高,不適用于供電距離很長(zhǎng)的場(chǎng)所。
圖3:IT系統(tǒng)接地示意
2.TT系統(tǒng)
TT系統(tǒng)是指將電氣設(shè)備的金屬外殼直接接地的保護(hù)系統(tǒng),稱(chēng)為保護(hù)接地系統(tǒng)。
其特點(diǎn)是中性點(diǎn)N和保護(hù)地線PE無(wú)電氣連接,即中性點(diǎn)接地與PE線接地是分開(kāi)的。
設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分均與系統(tǒng)接地點(diǎn)無(wú)關(guān),各自的接地裝置單獨(dú)接地。
圖4:TT系統(tǒng)接地示意
TT系統(tǒng)常用于設(shè)備供電來(lái)自于公用電網(wǎng)的地方,民用郊區(qū)較常見(jiàn)。TT系統(tǒng)在正常運(yùn)行時(shí),不管三相負(fù)載是否平衡,在中性線N帶電的情況下,PE線均不帶電。因此,該系統(tǒng)中負(fù)載的所有接地均稱(chēng)為保護(hù)接地。
3.TN系統(tǒng)
TN系統(tǒng)供電方式是將電氣設(shè)備的金屬外殼與工作零線相接的保護(hù)系統(tǒng),稱(chēng)作保護(hù)接零系統(tǒng)。電力系統(tǒng)有一點(diǎn)直接接地,電氣裝置的外露可導(dǎo)電部分通過(guò)保護(hù)導(dǎo)體與該點(diǎn)連接。
TN系統(tǒng)又可分為T(mén)N-C、TN-S和TN-C-S三種系統(tǒng)。
TN-C系統(tǒng)的電源中性點(diǎn)直接接地,引出中性點(diǎn)N線、保護(hù)線PE線或保護(hù)中性線PEN線,屬于三相四線制系統(tǒng)。
圖5:TN-C系統(tǒng)接地示意
4.TN-S系統(tǒng)
TN-S系統(tǒng)有五根線,即三根相線L1、L2、L3,一根中性線N和一根保護(hù)接地線PE,系統(tǒng)僅一點(diǎn)接地,用電設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分(如外殼、機(jī)架等)接PE線。
圖6:TN-S系統(tǒng)接地示意
TN-S系統(tǒng)對(duì)接地故障靈敏度高,線路經(jīng)濟(jì)簡(jiǎn)單。目前采用這種供電系統(tǒng)的比較多,適用于三相負(fù)荷比較平衡且單相負(fù)荷容量較小的場(chǎng)所。
原則上PE線是不允許斷開(kāi)的,容易導(dǎo)致觸電危險(xiǎn)。因此。TN-S系統(tǒng)需要同時(shí)考慮重復(fù)接地。
5.TN-C-S系統(tǒng)
TN-C-S系統(tǒng)是由兩個(gè)接地系統(tǒng)組成,前部分有四根線,是TN-C供電系統(tǒng);后部分有五根線,是TN-S供電系統(tǒng)。
分界點(diǎn)在N線和PE線的連接點(diǎn)處,分開(kāi)后不允許再合并。
這種供電系統(tǒng)一般用在供電由區(qū)域變電所引來(lái)的民用建筑物等場(chǎng)所。進(jìn)戶前采用TN-C供電系統(tǒng),進(jìn)戶后變成了TN-S供電系統(tǒng)。目前,常見(jiàn)于新建數(shù)據(jù)中心及其他設(shè)施中。
圖7:TN-C-S系統(tǒng)接地示意
總體來(lái)看,TN-C-S系統(tǒng)綜合了TN-C系統(tǒng)和TN-S系統(tǒng)的成本優(yōu)勢(shì),又避免了TN-C系統(tǒng)的安全問(wèn)題。
圖8:五種接地系統(tǒng)優(yōu)劣對(duì)比
目前這五種接地系統(tǒng)都有一些應(yīng)用,而TN-S系統(tǒng)是應(yīng)用較多的。用戶應(yīng)根據(jù)自己的實(shí)際需求來(lái)選擇合適的接地系統(tǒng),滿足建設(shè)需求。
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原文標(biāo)題:數(shù)據(jù)中心常見(jiàn)的供配電接地系統(tǒng)詳解
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