居民住宅供电系统的保护性接地
随着强制性标准《住宅设计规范》GB50096—1999于1999年6月1日开始实施,原先合乎规范要求的TN—C系统已不再适用于住宅低压配电系统中了。现在住宅电气的设计和安装有了明确的依据。新规范是“以人为核心”,在保证“适用、安全、卫生、美观”的前提下,对住宅安全方面提出了相当严格的要求。新规范明确规定了住宅应采用IT、TN—C—S或TN—S等低压配电系统接地形式,并进行总等电位连接。
下面介绍不宜采用TN—C系统的原因,以及新规范中的三种低压配电系统的接地形式和故障防范。
一、不宜采用TN—C系统
用电设备的接地,一般分为保护性接地和功能性接地。保护性接地又分为接地和接零两种形式。所谓“接地”,是指用电设备外露可导电部分对地直接的电气连接。而接零则是指外露可导电部分通过保护线(PE)或PEN线与供电系统的接地点进行直接电气连接(交流系统中,接地点即为中性点)。
TN—C系统被称为三相四线系统,整个系统的中性线(N)与保护线(四)是合一的,称四N线(图1)。由于TN—C系统中采用的是保护接零,即用电设备的外露可导电部分与PEN有良好的导线连接。当用电设备发生接地故障时,由于PEN线阻抗小,较大的短路电流使保护装置迅速动作,反应灵敏度高。但由于TN—C系统需要依靠PEN线中的不平衡电流来维持三相电压的均衡,所以TN—C系统一般适用于三相负荷较平衡的场合。目前,住宅用户却绝大部分是单相用户,难以实现三相负荷的平衡,PEN线中将有较大的、不稳定的不平衡电流流过,而且大量家电设备(如日光灯)使用中产生的高次谐波也叠加到中性线N上,使中性点接地电位偏移。一旦PEN线发生断路故障或PEN线接触电阻增大时,中性点电位将严重地偏移,使家电设备外露可导电的金属外壳带电,造成电击事故的发生。而且接地故障最易引发电气火灾。所以新规范中已明确规定居民住宅供电不再使用TN—C系统了。