【正文】 (a) 低壓母線放射式接線； (b) “變壓器 － 干線組 ” 接線 圖 (a)和 (b)所示為一種變形的樹干式接線 ， 通常稱為鏈式接線 。 鏈式接線的特點與樹干式基本相同 ， 適于用電設備彼此相距很近而容量均較小的次要用電設備 。 鏈式相連的設備一般不超過 5臺； 鏈式相連的配電箱不宜超過 3臺 ， 且總容量不宜超過 10 kW。 圖 (a) 連接配電箱； (b) 連接電動機 圖 環(huán)形接線方式 。 環(huán)形接線實質上是兩端供電的樹干式接線方式的改進型 。 一個工廠內的一些車間變電所低壓側也可以通過低壓聯(lián)絡線相互連接成為環(huán)形 。 環(huán)形接線供電可靠性較高 ， 任一段上的線路發(fā)生故障或檢修時 ， 都不致造成供電中斷；或只短時停電 ， 一但切換電源的操作完成 ， 即能恢復供電 。環(huán)形接線可使電能損耗和電壓損耗減少 ， 但是環(huán)形系統(tǒng)的保護裝置及其整定配合比較復雜 ， 如配合不當 ， 容易發(fā)生誤動作 ， 反而會擴大故障停電范圍 。 圖 低壓環(huán)形接線 7 工廠供電系統(tǒng)的防雷與接地 1. 雷電的破壞作用主要是雷電流引起的 。 雷電流是一種幅值很大 、 陡度很高的沖擊波電流 。 由雷電產生的過電壓 ， 其電壓幅值可高達上億伏 ， 電流幅值可高達幾十萬安培 ， 對工廠供電系統(tǒng) 、 生產設備和建筑物都會造成很大危害 。 雷電所造成的危害主要通過直擊雷 、 感應雷和雷電波侵入來實現(xiàn) 。 (1) 直擊雷又稱為直接雷擊 ， 指雷電直接擊在地面建筑物 、 供配電網絡及設備上 ， 其過電壓引起強大的雷電流并通過這些物體燒毀或造成機械破壞 。 (2) 感應雷是指雷電對設備 、 線路或其它物體的靜電感應所引起的過電壓現(xiàn)象 。 它會造成室內電線 、 金屬管道 、 設備的空隙之間發(fā)生放電現(xiàn)象 ， 引起火災 、 爆炸并危及人身安全 。 (3) 雷電波侵入 。 當雷云出現(xiàn)在架空線上方時 ， 在線路上因靜電感應而聚集有大量異性等量的束縛電荷 。 雷云向其它地方放電后 ， 線路上的束縛電荷被釋放成為自由電荷向線路兩端行進 ， 形成很高的過電壓 。 這個高電壓沿著架空線路 、 金屬管道侵入室內 ， 有可能擊穿設備絕緣而損壞設備 。 2. 防直擊雷采取的措施是引導雷云與避雷裝置之間放電 ， 使雷電流迅速泄入大地 ， 從而保護建 (構 )筑物免受雷擊 。 防直擊雷的避雷裝置有避雷針 、 避雷帶 、 避雷網 、 避雷線等 。 防止由于雷電感應在建筑物上聚集電荷的方法是在建筑物上設置收集并泄放電荷的裝置 ， 如避雷帶 、 避雷網 。 防止建筑物內金屬物上雷電感應的方法是將金屬設備 、 管道等金屬物均通過接地裝置與大地作可靠的連接 ， 以便將雷電感應電荷立即引入大地 ， 避免雷害 。 防止雷電波沿供電線路侵入建筑物內行之有效的方法是利用避雷器將雷電波引入大地 ， 以免危及電氣設備 。 3. 變配電所的防雷措施 1） 室外配電裝置應裝設避雷針來防護直接雷擊 。 2） 高壓側裝設避雷器主要用來保護主變壓器 ， 以免雷電沖擊波沿高壓線路侵入變電所 ， 損壞變電所的關鍵設備 。 為此 ， 要求避雷器應盡量靠近主變壓器 ， 安裝避雷器的接地端應與變壓器低壓側中性點及金屬外殼等連接在一起接地 ， 如圖 所示 。 圖 高壓配電裝置中避雷器的裝設 3） 這種防雷措施主要用在多雷區(qū) ， 用來防止雷電波沿低壓線路侵入而擊穿電力變壓器的絕緣 。 當變壓器低壓側中性點不接地時 ， 其中性點可裝設閥式避雷器或金屬氧化物避雷器作保護間隙 。 1. 電氣設備的某部分與土壤之間作良好的電氣連接 ， 稱之為接地 。 埋入地中并直接與大地接觸的金屬導體稱為接地體 ， 連接接地體和電氣設備接地部分的導線稱為接地線 。 接地線和接地體合稱為接地裝置 。 2. 接地的種類 工廠供電系統(tǒng)和電氣設備的接地按其功能分為工作接地 、 保護接地以及重復接地三大類 。 1） 工作接地是為了電力系統(tǒng)和用電設備正常工作而進行的接地 , 如變壓器 、 發(fā)電機 、 中性點接地以及防雷接地等都屬該類接地 。 2） 保護接地是為了人身安全 、 防止間接觸電而對設備的外露可導電部分進行的接地 ， 如設備外殼的直接接地 ， 電流 、 電壓互感器二次線圈的接地以及配電屏 、 控制柜框架的接地等 。 我國 220/380 V低壓配電系統(tǒng)采用的是中性點直接接地運行方式 ， 引出中性線 N、 保護線 PE和保護中性線 PEN。 中性線 N的作用是用來接單相設備 ， 傳導三相系統(tǒng)不平衡電流和單相電流并減少中性點偏移；保護線 PE的作用是將設備外殼 、 外露可導電部分連接到電源的接地點去 ， 當設備發(fā)生單相接地故障時形成單相短路 ， 使設備或系統(tǒng)的保護裝置動作 ， 切除故障設備 ， 保護人身安全； PEN線具有中性線 N和保護線 PE的雙重功能 。 保護接地的形式有兩種：一種是設備的外露可導電部分經各自的 PE線直接接地；另一種是設備的外露可導電部分經公共的 PE線或 PEN線接地 。 根據供電系統(tǒng)的中性點及電氣設備的接地方式 ， 保護接地可分為三種不同類型： IT類 、 TN類以及 TT類 。 (1) IT系統(tǒng) 。 IT系統(tǒng)是在中性點不接地的三相三線系統(tǒng)中采用的保護接地方式 ， 電氣設備的不帶電金屬部分直接經接地體接地 ， 如圖 。 圖 低壓配電的 IT系統(tǒng) （ 2) TN系統(tǒng) 。 TN系統(tǒng)是中性點直接接地的三相四線制系統(tǒng)中采用的保護接地方式 。 根據電氣設備的不同接地方法 ， TN系統(tǒng)又分為以下三種形式 。 TN－ C系統(tǒng)：配電線路中性線 N與保護線 PE接在一起 ， 電氣設備不帶電金屬部分與之相接 ， 如圖 (a)所示 。 在這種系統(tǒng)中 ， 當某相線因絕緣損壞而與電氣設備外殼相碰時 ， 形成較大的單相對地短路電流 ， 引起熔斷器熔斷切除故障線路 ，從而起到保護作用 。 該接線保護方式適用于三相負荷比較平衡且單相負荷不大的場所 ， 在工廠低壓設備接地保護中使用相當普遍 。 TN－ S系統(tǒng)：配電線路中性線 N與保護線 PE分開 ， 電氣設備的金屬外殼接在保護線 PE上 ， 如圖 (b)所示 。 在正常情況下 ， PE線上沒有電流流過 ， 不會對接在 PE線上的其它設備產生電磁干擾 。 這種接線適用于環(huán)境條件較差 、 安全可靠要求較高以及設備對電磁干擾要求較嚴的場所 。 TN－ C－ S系統(tǒng)：該系統(tǒng)是 TN－ C與 TN－ S系統(tǒng)的綜合 。 電氣設備大部分采用 TN－ C系統(tǒng)接線 ， 在設備有特殊要求的場合 ， 局部采用專設保護線接成 TN－ S形式 ， 如圖 (c)所示 。 圖 低壓配電的 TN (a) TNC系統(tǒng)； （ b) TNS系統(tǒng)； (c) TNCS系統(tǒng) （ 3) TT系統(tǒng) 。 TT系統(tǒng)是中性點直接接地的三相四線制系統(tǒng)中的保護接地方式 。 如圖 ， 配電系統(tǒng)的中性線 N引出 ，但電氣設備的不帶電金屬部分經各自的接地裝置直接接地 ，與系統(tǒng)接地線不發(fā)生關系 。 當發(fā)生單相接地 、 機殼帶電故障時 ， 通過接地裝置形成單相短路電流 ， 使故障設備電路中的過電流保護裝置動作 ， 迅速切除故障設備 ， 減少人體觸電的危險 。 圖 低壓配電的 TT系統(tǒng) 3） 在 TN系統(tǒng)中 ， 為確保公共 PE線或 PEN線安全可靠 ， 除在中性點進行工作接地外 ， 還應在 PE線或 PEN線的下列地方進行重復接地： (1) 在架空線路終端及沿線每 1 km處 。 (2) 電纜和架空線引入車間或大型建筑物處 。 如不重復接地 ， 則當 PE線或 PEN線斷線且有設備發(fā)生單相接地故障時 ， 接在斷線后面的所有設備外露可導電部分都將呈現(xiàn)接近于相電壓的對地電壓 ， 即 UE≈Uφ， 如圖 (a)所示 ， 這是很危險的 。 如進行了重復接地 ， 如圖 (b)所示 ， 則當發(fā)生同樣故障時 ， 斷線后面的設備外露可導電部分對地電壓為 ， 危險程度大大降低 。 ?URIU ???39。EE39。E圖 (a) 沒有重復接地的系統(tǒng)； (b) 采用重復接地的系統(tǒng) 3. 當電氣設備發(fā)生接地故障時 ， 電流就通過接地體向地中作半球形擴散 ， 該電流稱為接地電流 ， 用 IE表示 。 由于大地中存在電阻 ， 因而接地電流向地中擴散的過程中 ， 也就存在著不同的電位差 。 在距接地體越遠的地方球面越大 ， 流散電阻越小 ， 電位越小 。 試驗證明 ， 在遠離接地體 20m以外的地方才是真正的 “ 地 ” ， 即零電位 。 電氣設備的接地部分到 20 m以外零電位之間的電位差 ， 稱為接地部分的對地電壓 （ voltage to earth） ， 用 UE表示 。 接地體的對地電壓 UE與接地電流 IE之比稱為接地電阻 RE， 即 EEE IUR ? 接地電阻是接地體的流散電阻與接地線和接地體電阻的總和 。 由于接地線和接地體的電阻相對很小 ， 可略去不計 ， 因而接地電阻可認為就是接地體的流散電阻 。 接地電阻是衡量接地裝置質量的重要技術指標 ， 不管是保護接地還是工作接地 ， 接地電阻的大小國家都有規(guī)定 。 保護電阻允許值主要由對地安全電壓值確定 。 我國規(guī)定安全電流為 30 mAs， 即人體通過 30 mA電流 ， 時間不超過 1 s， 對人體是安全的；當通過人體電流達到 50 mAs時 ， 就有致命危險 。 我國規(guī)定的安全電壓為交流有效值 50 V。 在接地電流一定的情況下 ， 要保證對地電壓在安全值范圍內 ， 應將接地電阻限制在一定的允許值范圍內 。 關于 TT系統(tǒng)和 IT系統(tǒng)中電氣設備外露可導電部分的保護接地電阻 ， 按規(guī)定應滿足在接地電流通過時產生的對地電壓不應高于安全特地電壓 50V， 因此保護接地電阻為 ≤50V/IE， 如果漏電斷路器的動作電流取為 30mA， 則 ≤50V/=1667Ω。 這一接地電阻值很大 ， 容易滿足要求 。 一般取 ≤100Ω， 以確保安全 。 對 TN系統(tǒng)，其中所有外露可導電部分均接在公共 PE線或PEN線上，因此無所謂保護接地電阻問題。 謝謝大家！