史上最全的接地系统详解,值得收藏

如题所述

在弱电工程的世界里,接地系统犹如一道防线,它的重要性不言而喻。许多工程师对零线、地线与保护中性线的交互作用可能还存有疑惑。实际上,保护中性线集成了地线的功能,决定了电流在交流电路中的路径。在三相平衡状态下,中性线电压保持零。变压器的中性点接地(TN-C、TN-C-S)设计,旨在通过保护性中性线防止电压升高,从而提供额外的保护。


想象一下,电流在电路中的流动就像河流,而地网和保护性中性线就像是调节水位的闸门。即使在工程计算中,地网电流通常远小于保护性中性线电流(大约只有6%),当设备外壳意外短路时,如果没有足够的地网电流,IEC国际电工委员会便会提出新的接地解决方案,以应对单相接地故障。


系统接地和保护接地是电气设计的核心理念,TN系统与TT系统各有特点:



    TN系统(如TN-C)</:变压器中性点接地,外壳通过保护性中性线间接连接,确保故障电流能有效地被放大。
    TN-C-S系统</:在重复接地后,PEN线分离成N和PE,设备外壳分别接到PE和PEN,提供了额外的安全保障。
    TT系统</:变压器和外壳直接接地,单相故障电流相对较小,需要通过RCD(剩余电流动作保护器)来增强保护。

接地系统的选择直接影响到人身安全,它决定了是通过放大电流(TN系统)来快速断开故障,还是通过RCD(TT系统)来检测和防止漏电。比如在变压器TN-S系统中,中性点与负载外壳相连,确保故障时能快速切断电源,而在TT系统下的TN-S,由于地网电流较小,RCD的作用就显得尤为重要,它能及时检测到漏电并断开电路,保护用户免受电击。


RCD的核心原理在于,正常情况下电流平衡,一旦出现漏电,RCD会敏锐地捕捉到这微小的零序电流,启动保护机制,以毫安级的低动作电流,确保用户安全无虞。

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