Question

IT系统的原理

IT系统是通过隔离变压器把三相五线制变成三相中性点不接地系统，隔离变压器是通过什么原理把TN-S系统转化为IT系统呢，接地是为了更安全，中性点不接地就增大了危险性，为什么说IT系统是相对安全的系统呢？

Answer 1

将变压器的中性线接地引出地面，分成二根，一根为工作零线并保持绝缘，一根为保护接零与外壳相接。这就是所说的TN-S系统（即三相火线、一根零线、一根地线）。对于TN—S系统，重复接地就是对PE线的重复接地，其作用如下：(1)如不进行重复接地，当PE断线时，系统处于既不接零也不接地的无保护状态。而对其进行复重接地以后，当PE正常时，系统处于接零保护状态；当PE断线时，如果断线处在重复接地前侧，系统则处在接地保护状态。进行了重复接地的TN—S系统具有一个非常有趣的双重保护功能，即PE断线后由TN—S转变成TT系统的保护方式(PE断线在重复接地前侧)。 (2)当相线断线与大地发生短路时，由于故障电流的存在造成了PE线电位的升高，当断线点与大地间电阻较小时，PE线的电位很有可能远远超过安全电压。这种危险电压沿PE线传至各用电设备外壳乃至危及人身安全。而进行重复接地以后，由于重复接地电阻与电源工作接地电阻并联后的等效电阻小于电源工作接地电阻，使得相线断线接地处的接地电阻分担的电压增加，从而有效降低PE线对地电压，减少触电危险。 (3)PE线的重复接地可以降低当相线碰壳短路时的设备外壳对地的电压，相线碰壳时，外壳对地电压即等于故障点P与变压器中性点间的电压。假设相线与PE线规格一致，设备外壳对地电压则为110V。而PE线重复接地后，从故障点P起，PE线阻抗与重复接地电阻RE同工作接地电阻RA串联后的电阻相并联。在一般情况下，由于重复接地电阻RE同工作接地电阻RA串联后的电阻远大于PE线本身的阻抗，因而从P至变压器中性点的等效阻抗，仍接近于从P至变压器中性点的PE线本身的阻抗。如果相线与PE线规格一致，则P与变压器中性点间的电压UPO仍约为 110V，而此时设备外壳对地电压UP仅为故障P点与变压器中性点间的电压UPO 的一部分，可表示为:UP=UPO×RERA+RE 假设重复接地电阻RE为10Ω，工作接地电阻RA为4Ω，则UP=78.6V。 如果只是对N线重复接地，它不具有上述第(1)项与第(3)项作用，只具有上述第(2)项的作用。对于TN—S系统，其用电设备外壳是与PE线相接的，而不是N线。因此，我们所关心的更主要的是PE线的电位，而不是N线的电位，TN—S系统的重复接地不是对N线的重复接地。 如果将PE线和N线共同接地，由于PE线与N线在重复接地处相接，重复接地前侧( 接近于变压器中性点一侧)的PE线与N线已无区别，原由N线承担的全部中性线电流变为由N线和PE线共同承担(一小部分通过重复接地分流)。可以认为，这时重复接地前侧已不存在PE线，只有由原PE线及N线并联共同组成的PEN线，原TN—S系统实际上已变成了T N—C—S系统，原TN—S系统所具有的优点将丧失，故不能将PE线和N线共同接地。 在工程实践中，对于TN—S系统，很少将N线和PE线分别重复接地。其原因主要为： 1)将N线和PE线分别重复接地仅比PE线单独重复接地多一项作用，即可以降低当N线断线时产生的中性点电位的偏移作用，有利于用电设备的安全，但是这种作用并不一定十分明显，并且一旦工作零线重复接地，其前侧便不能采用漏电保护。 2)如果要将N线和PE线分别重复接地，为保证PE线电位稳定，避免受N线电位的影响，N线的重复接地必须与PE线的重复接地及建筑物的基础钢筋、埋地金属管道等所有进行了等电位连结的各接地体、金属构件和金属管道的地下部分保持足够的距离，最好为20m以上，而在实际施工中很难做到这一点。综上所述，由于实际施工的问题，TN-S系统在实际中安全性有打折扣。 IT系统特点（不引出中性线）－发生第一次接地故障时，接地故障电流仅为非故障相对地的电容电流，其值很小，外露导电部分对地电压不超过50V，不需要立即切断故障回路，保证供电的连续性；－发生接地故障时，对地电压升高1.73倍；－220V负载需配降压变压器，或由系统外电源专供；－安装绝缘监察器。使用场所：供电连续性要求较高，如应急电源、医院手术室等。 IT 方式供电系统 I 表示电源侧没有工作接地，或经过高阻抗接地。每二个字母 T 表示负载侧电气设备进行接地保护。 IT 方式供电系统在供电距离不是很长时，供电的可靠性高、安全性好。一般用于不允许停电的场所，或者是要求严格地连续供电的地方，例如电力炼钢、大医院的手术室、地下矿井等处。地下矿井内供电条件比较差，电缆易受潮。运用 IT 方式供电系统，即使电源中性点不接地，一旦设备漏电，单相对地漏电流仍小，不会破坏电源电压的平衡，所以比电源中性点接地的系统还安全。 但是，如果用在供电距离很长时，供电线路对大地的分布电容就不能忽视了。在负载发生短路故障或漏电使设备外壳带电时，漏电电流经大地形成架路，保护设备不一定动作，这是危险的。只有在供电距离不太长时才比较安全。这种供电方式在工地上很少见。