1 低壓供電系統的組成、特點(diǎn)、類(lèi)型
(1)供電系統通常由交流分系統、直流分系統兩部分組成
交流分系統通常由高壓和低壓兩部分組成。
直流分系統通常由交Z直流變換部分、蓄電池組部分組成。負載部分由低壓交流負載、直流負載設備組成。"負載"通俗地講也就是"用電設備"。
(2)低壓供電系統的基本特點(diǎn)
�、俨⒙�(lián)冗余方式是提高可靠性的主要方式，無(wú)論是交流供電系統，還是直流供電系統。
�、谝淮坞娫磳τ诘蛪汗╇娤到y來(lái)講，主要是市電或發(fā)電，是低壓供電系統的核心，是供電系統可靠性的關(guān)鍵。其它電壓變換型電源對其有依賴(lài)性。直流供電系統依靠交流供電系統提供電源。但直流供電系統可以對交流供電系統做適當的補充。
�、鄄婚g斷電源(UPS)廣泛應用，對負載的可靠供電有極為重要的作用。
�、軕米詣�(dòng)切換(ATS)技術(shù)控制負載。
(3)G代電源低壓供電系統類(lèi)型
常見(jiàn)的各種低壓交流(220/380V,50Hz)供電系統有:IT、TN一C、TN一S、TN一C一S、TT供電系統。
供電的安全性指供電配電時(shí)不能傷害人或損壞設備�？煽啃灾冈谝欢l件和時(shí)間內連續供電的能力。這是電源系統中的一對矛盾，當人身與設備安全性受到危險時(shí)，需要切斷電源;而切斷電源又對用電設備連續供電產(chǎn)生影響。以下對供電系統常用的五種交流電源系統及接地方式進(jìn)行介紹，并在安全性與可靠性分析進(jìn)行比較。
2 IT供電系統及接地方式
IT系統是三相三線(xiàn)式供電及接地系統，該系統變壓器(或發(fā)電機組三相輸出)中性點(diǎn)不接地或經(jīng)高阻抗接地，無(wú)中性線(xiàn)(俗稱(chēng)零線(xiàn))N，只有線(xiàn)電壓(380V)，無(wú)相電壓(220V)，電器設備保護接地線(xiàn)(PE線(xiàn))各自獨立接地力口圖士所示。圖中電容C1、C2、C3為供電線(xiàn)路對地的分市電容。
IT系統在供電距離不長(cháng)時(shí)，供電可靠性高，安全性好。電源側也可采取中性點(diǎn)經(jīng)高阻抗接地。
IT系統在一相接地時(shí)，單相對地漏電電流小，不破壞電源的電壓平衡。一般用于不允許停電的場(chǎng)所，或是嚴格要求連續供電的地方。
如果一相發(fā)生接地故障，通過(guò)熔斷器F等可以切斷該相，其它兩相可以供電。而且，用電設備有接地保護，當單相絕緣損壞碰到外殼，使金屬外殼呈帶電狀態(tài)時(shí)，人員觸及帶電金屬外殼可以避免觸電事故的發(fā)生。這是因為電流經(jīng)過(guò)兩條并聯(lián)電路流通，一路通過(guò)接地線(xiàn)、大地，另一路是通過(guò)人體、大地。由于接地電阻(要求不超過(guò)4Ω，最大不超過(guò)10Ω)比人體電阻(最小l000Ω)小得多，所以大部分電流通過(guò)接地體入地，只有很小部分電流通過(guò)人體，即通過(guò)人體的電流不超過(guò)人體安全電流，從而保護了設備和人員安全。
此時(shí)中性點(diǎn)漂移，另外兩相對地電壓將升高為380V，也就是說(shuō)，另外兩相原來(lái)對地電壓為220V,一相接地故障發(fā)生時(shí)，另外兩相對地電壓升高為380V。但各相間電壓(線(xiàn)電壓)仍然對稱(chēng)平衡，因此，三相用電設備仍可以繼續運行。為防止非接地相再有一相發(fā)生接地，造成兩相短路，所以規程規定單相接地時(shí)繼續運行時(shí)間不得超過(guò)2小時(shí)。如果不及時(shí)排除故障，絕緣設施長(cháng)時(shí)間承受過(guò)高電壓將導致事故。
當中性點(diǎn)不接地系統單相接地電流超過(guò)規定值時(shí)，為了避免產(chǎn)生斷續電弧，避免引起過(guò)電壓或造成短路，減小接地電弧電流并使電弧容易熄滅，中性點(diǎn)應經(jīng)消弧線(xiàn)圈接地。消弧線(xiàn)圈實(shí)際上就是電抗線(xiàn)圈。
假設，C相對地短路，由于中性點(diǎn)接地電抗的存在，感性對抗電流滯后90。，而線(xiàn)路分布電容電流超前90°，從而有效減小了短路電流的電弧，如圖2所示。
TT供電系統由于沒(méi)有配中性線(xiàn)N，不適臺于有單相用電的通信設備。這種設備只適合有特殊要求的場(chǎng)所，如電力煉鋼、重要的手術(shù)室、重要的實(shí)驗室、地下礦井或坑道指揮所、重要通信樞紐特定設備等，該供電系統對用電設備的耐壓要求較高。
另外，中性點(diǎn)直接接地的情況又是怎樣的呢?
中性點(diǎn)直接接地系統發(fā)生單相接地時(shí)，通過(guò)接地中性點(diǎn)形成單相短路，產(chǎn)生很大的短路電流，保護單元動(dòng)作切除故障線(xiàn)路，使系統的其他部分正常運行。
由于中性點(diǎn)直接接地，發(fā)生單相接地時(shí)，中性點(diǎn)對地電壓為零，非接地的相對地電壓不發(fā)生變化。
3 TN-C供電系統及接地方式
TN系統的電源中性點(diǎn)直接接地，拜引出有中性線(xiàn)N線(xiàn)、保護線(xiàn)PE線(xiàn)或保護中性線(xiàn)PEN線(xiàn)，屬于三相四線(xiàn)制系統。
如果系統中N線(xiàn)與PE線(xiàn)金部合為PEN線(xiàn)，則系統稱(chēng)為T(mén)N一C系統。
如果系統中N線(xiàn)與PE線(xiàn)全部分開(kāi)，則系統稱(chēng)為T(mén)N一S系統。
如果系統中前一部分N線(xiàn)與PE線(xiàn)合為PEN線(xiàn)，而后一部分N線(xiàn)與PE線(xiàn)全部分開(kāi)則稱(chēng)為T(mén)N一C一S系統。
TN系統中設備發(fā)生單相碰殼漏電故障時(shí)，會(huì )形成單相短路回路，因該回路內不包含任何接地電阻，整個(gè)回路內阻抗很小，短路電流很大，足以保證在最短的時(shí)間內熔斷熔絲，保護裝置或自動(dòng)開(kāi)關(guān)跳閘，從而切除故障設備的電源，保障人身及設備安全。
TN一C供電系統常稱(chēng)為三相四線(xiàn)制供電系統，該系統中性線(xiàn)N與保護接地線(xiàn)PE合二為一，即其工作零線(xiàn)兼作保護線(xiàn)，通稱(chēng)為PEN線(xiàn)，如圖3所示。極不穩定，造成中性線(xiàn)接地電位漂移。不但使設備外殼帶電，對人身不安全，而且由于在電位基準點(diǎn)上疊加了這個(gè)漂移電位，從而使以其為基準電位的電子設備受到噪聲電壓的干擾，增加了話(huà)音的噪聲電平，使設備工作不穩定。因此，TN-C系統不應作為通信樞紐的供電及接地方式。
4 TN-S供電系統及接地方式
TN一S供電系統有五根線(xiàn)，即三根相線(xiàn)U、V、W，一根中性線(xiàn)N和一根保護接地線(xiàn)PE，電力系統僅一點(diǎn)接地，用電設備的外露可導電部分(如外殼、機架等)接PE線(xiàn)，如圖4所示。
這種供電系統對接地故障靈敏度高，線(xiàn)路經(jīng)濟簡(jiǎn)單。在一般情況下，只要選用適當的開(kāi)關(guān)保護裝置和足夠的導線(xiàn)截面積，就能滿(mǎn)足安全要求。目前，采用這種供電系統的比較多，適用于三相負荷比較平衡且單相負荷容量較小的場(chǎng)所。 |
