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可視醫(yī)護對講系統(tǒng)廠家 弱電知識科普——回路電流走零線,漏電電流走地線?

2023-10-21 10:49

為什么回路電流走零線不走地線,漏電電流走地線不走零線?這是電工小白經(jīng)常會問的問題,下面就一起來看看:
零線和地線在電器上的接線位置不同,零線是工作線,自然會接到用電設備上。而地線作為保護線使用,直接在了電器外殼上。

這樣一來,正常情況下工作電流一直在回路內(nèi)——也就是用電設備上,電流當然通過零線了。當電路發(fā)生漏電時,會導致電流外泄(否則怎么叫漏電呢)。外泄的電流會流經(jīng)電器外殼,于是就通過接在外殼上的地線流走了(沒有接地線的話,電流就通過人體流走,導致人體觸電)。
零線走回路電流,地線走漏電電流是為了將用電設備正常工作的電流和接地故障電流分開,可以在相線絕緣不良時保護人身設備安全。 知識拓展:IT、TT、TN系統(tǒng)講解 低壓配電接地系統(tǒng)分為IT系統(tǒng)、TT系統(tǒng)、TN系統(tǒng)三種形式,而這三種接地方式非常容易混淆。小編全面、深入總結(jié)了IT系統(tǒng)、TT系統(tǒng)、TN系統(tǒng)的原理、特點和適用范圍,以期能對廣大的電氣人有所幫助。
根據(jù)現(xiàn)行的國家標準《低壓配電設計規(guī)范》(GB50054),低壓配電系統(tǒng)有三種接地形式,即IT系統(tǒng)、TT系統(tǒng)、TN系統(tǒng)。
(1)第一個字母表示電源端與地的關系
     T-電源變壓器中性點直接接地。
     I-電源變壓器中性點不接地,或通過高阻抗接地。
(2)第二個字母表示電氣裝置的外露可導電部分與地的關系
     T-電氣裝置的外露可導電部分直接接地,此接地點在電氣上獨立于電源端的接地點。
     N-電氣裝置的外露可導電部分與電源端接地點有直接電氣連接。
下面分別對IT系統(tǒng)、TT系統(tǒng)、TN系統(tǒng)進行全面剖析。 一、IT系統(tǒng) IT系統(tǒng)就是電源中性點不接地,用電設備外露可導電部分直接接地的系統(tǒng)。IT系統(tǒng)可以有中性線,但IEC強烈建議不設置中性線。因為如果設置中性線,在IT系統(tǒng)中N線任何一點發(fā)生接地故障,該系統(tǒng)將不再是IT系統(tǒng)。
IT系統(tǒng)接線圖如圖1所示。

圖1 IT系統(tǒng)接線圖

IT系統(tǒng)特點
IT系統(tǒng)發(fā)生第一次接地故障時,接地故障電流僅為非故障相對地的電容電流,其值很小,外露導電部分對地電壓不超過50V,不需要立即切斷故障回路,保證供電的連續(xù)性;-發(fā)生接地故障時,對地電壓升高1.73倍;-220V負載需配降壓變壓器,或由系統(tǒng)外電源專供;-安裝絕緣監(jiān)察器。使用場所:供電連續(xù)性要求較高,如應急電源、醫(yī)院手術(shù)室等。
IT 方式供電系統(tǒng)在供電距離不是很長時,供電的可靠性高、安全性好。一般用于不允許停電的場所,或者是要求嚴格地連續(xù)供電的地方,例如電力煉鋼、大醫(yī)院的手術(shù)室、地下礦井等處。地下礦井內(nèi)供電條件比較差,電纜易受潮。運用 IT 方式供電系統(tǒng),即使電源中性點不接地,一旦設備漏電,單相對地漏電流仍小,不會破壞電源電壓的平衡,所以比電源中性點接地的系統(tǒng)還安全。 但是,如果用在供電距離很長時,供電線路對大地的分布電容就不能忽視了。在負載發(fā)生短路故障或漏電使設備外殼帶電時,漏電電流經(jīng)大地形成架路,保護設備不一定動作,這是危險的。只有在供電距離不太長時才比較安全。這種供電方式在工地上很少見。 二、TT系統(tǒng) TT系統(tǒng)就是電源中性點直接接地,用電設備外露可導電部分也直接接地的系統(tǒng)。通常將電源中性點的接地叫做工作接地,而設備外露可導電部分的接地叫做保護接地。
TT系統(tǒng)中,這兩個接地必須是相互獨立的。設備接地可以是每一設備都有各自獨立的接地裝置,也可以若干設備共用一個接地裝置。
TT系統(tǒng)接線圖如圖2所示。

圖2 TT系統(tǒng)接線圖

TT系統(tǒng)的主要優(yōu)點是: 1)能抑制高壓線與低壓線搭連或配變高低壓繞組間絕緣擊穿時低壓電網(wǎng)出現(xiàn)的過電壓。
2)對低壓電網(wǎng)的雷擊過電壓有一定的泄漏能力。
3)與低壓電器外殼不接地相比,在電器發(fā)生碰殼事故時,可降低外殼的對地電壓,因而可減輕人身觸電危害程度。
4)由于單相接地時接地電流比較大,可使保護裝置(漏電保護器)可靠動作,及時切除故障。 TT系統(tǒng)的主要缺點是: 1)低、高壓線路雷擊時,配變可能發(fā)生正、逆變換過電壓。
2)低壓電器外殼接地的保護效果不及IT系統(tǒng)。
3)當電氣設備的金屬外殼帶電(相線碰殼或設備絕緣損壞而漏電)時,由于有接地保護,可以大大減少觸電的危險性。但是,低壓斷路器(自動開關)不一定能跳閘,造成漏電設備的外殼對地電壓高于安全電壓,屬于危險電壓。
4)當漏電電流比較小時,即使有熔斷器也不一定能熔斷,所以還需要漏電保護器作保護,因此TT系統(tǒng)難以推廣。
5)TT系統(tǒng)接地裝置耗用鋼材多,而且難以回收、費工時、費料。 TT系統(tǒng)的應用 TT系統(tǒng)由于接地裝置就在設備附近,因此PE線斷線的幾率小,且容易被發(fā)現(xiàn)。
TT系統(tǒng)設備在正常運行時外殼不帶電,故障時外殼高電位不會沿PE線傳遞至全系統(tǒng)。因此,TT系統(tǒng)適用于對電壓敏感的數(shù)據(jù)處理設備及精密電子設備進行供電,在存在爆炸與火災隱患等危險性場所應用有優(yōu)勢。
TT系統(tǒng)能大幅降低漏電設備上的故障電壓,但一般不能降低到安全范圍內(nèi)。因此,采用TT系統(tǒng)必須裝設漏電保護裝置或過電流保護裝置,并優(yōu)先采用前者。
TT系統(tǒng)主要用于低壓用戶,即用于未裝備配電變壓器,從外面引進低壓電源的小型用戶。 三、TN系統(tǒng) TN系統(tǒng)即電源中性點直接接地,設備外露可導電部分與電源中性點直接電氣連接的系統(tǒng)。
在TN系統(tǒng)中,所有電氣設備的外露可導電部分均接到保護線上,并與電源的接地點相連,這個接地點通常是配電系統(tǒng)的中性點。
TN系統(tǒng)的電力系統(tǒng)有一點直接接地,電氣裝置的外露可導電部分通過保護導體與該點連接。
TN系統(tǒng)通常是一個中性點接地的三相電網(wǎng)系統(tǒng)。其特點是電氣設備的外露可導電部分直接與系統(tǒng)接地點相連,當發(fā)生碰殼短路時,短路電流即經(jīng)金屬導線構(gòu)成閉合回路。形成金屬性單相短路,從而產(chǎn)生足夠大的短路電流,使保護裝置能可靠動作,將故障切除。
如果將工作零線N重復接地,碰殼短路時,一部分電流就可能分流于重復接地點,會使保護裝置不能可靠動作或拒動,使故障擴大化。
在TN系統(tǒng)中,也就是三相五線制中,因N線與PE線是分開敷設,并且是相互絕緣的,同時與用電設備外殼相連接的是PE線而不是N線。因此我們所關心的最主要的是PE線的電位,而不是N線的電位,所以在TN-S系統(tǒng)中重復接地不是對N線的重復接地。如果將PE線和N線共同接地,由于PE線與N線在重復接地處相接,重復接地點與配電變壓器工作接地點之間的接線已無PE線和N線的區(qū)別,原由N線承擔的中性線電流變?yōu)橛蒒線和PE線共同承擔,并有部分電流通過重復接地點分流。由于這樣可以認為重復接地點前側(cè)已不存在PE線,只有由原PE線及N線并聯(lián)共同組成的PEN線,原TN-S系統(tǒng)所具有的優(yōu)點將喪失,所以不能將PE線和N線共同接地。
TN系統(tǒng)中,根據(jù)其保護零線是否與工作零線分開而劃分為TN-S系統(tǒng)、TN-C系統(tǒng)、TN-C-S系統(tǒng)三種形式。 (1)TN-C系統(tǒng) TN-C系統(tǒng)接線圖如圖3所示。
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