TN-C系統(tǒng)在農(nóng)村魚塘供電中的應(yīng)用分析與改造實(shí)施

陸志欣

（佛山順德供電局，廣東 佛山 528300）

1 現(xiàn)狀分析

2 TT 系統(tǒng)與TN-C 系統(tǒng)的區(qū)別

截至2011年9月，順德供電局共有公變臺(tái)區(qū)6829 個(gè)，其中涉及魚塘用戶臺(tái)區(qū)795 個(gè)，占全局臺(tái)區(qū)的11.6%，在魚塘臺(tái)區(qū)中，使用TN-C 系統(tǒng)的使用TN-C 系統(tǒng)的335 個(gè)，占魚塘臺(tái)區(qū)的42.1%，仍然有460 臺(tái)區(qū)使用TT 系統(tǒng)供電。一方面，由于農(nóng)村魚塘用戶的供電要求比較高，如果事故處理不及時(shí)或搶修時(shí)間長(zhǎng)，將對(duì)用戶帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失，同時(shí)也給供電企業(yè)制造不少的矛盾。另一方面，停電范圍擴(kuò)大，也給搶修人員故障查找工作增加難度，拖延了送電的時(shí)間，增加搶修人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。

為提高魚塘用戶的供電可靠性，同時(shí)減輕搶修人員的工作強(qiáng)度，我局計(jì)劃在2～3年內(nèi)將魚塘臺(tái)區(qū)的TT 系統(tǒng)改造成TN-C 系統(tǒng)。

2.1 工作接地的差異

1）TT 系統(tǒng)

變壓器低壓側(cè)中性點(diǎn)直接接地，系統(tǒng)內(nèi)所有受電設(shè)備的外漏可導(dǎo)電部分用保護(hù)接地線（PEE）接至電氣上與電力系統(tǒng)的接地點(diǎn)無(wú)直接關(guān)聯(lián)的接地極上，如圖1所示。

圖1 TT 系統(tǒng)

2）TN-C 系統(tǒng)

變壓器的低壓中性點(diǎn)直接接地，整個(gè)系統(tǒng)中性線與保護(hù)線是合一的（PEN），系統(tǒng)內(nèi)所有受點(diǎn)設(shè)備的外漏部分用保護(hù)線（PE）與保護(hù)中性線相連，保護(hù)中性線重復(fù)接地，如圖2所示。

圖2 TN-C 系統(tǒng)

綜上所述，TT 系統(tǒng)與TN-C 系統(tǒng)的的根本區(qū)別在于設(shè)備外漏部分接地方式不一樣，前者是利用單獨(dú)接地極接地起保護(hù)作用，后者是連接系統(tǒng)保護(hù)中性線接地進(jìn)行保護(hù)，且保護(hù)中性線重復(fù)接地。

3）TN-C 系統(tǒng)重復(fù)接地的作用

（1）減輕PEN 線斷開或接觸不良時(shí)電擊的危險(xiǎn)性。如果PEN 線沒有重復(fù)接地，一旦出現(xiàn)了PEN線斷線，則當(dāng)斷線處后面的電氣裝置發(fā)生了帶電部分碰殼事故時(shí)，就會(huì)使斷線處后的PEN 線連接的其它設(shè)備外殼出現(xiàn)帶電造成人身觸電或其它電氣事故。設(shè)置重復(fù)接地后，就可以降低斷線處后面的設(shè)備外殼的對(duì)地電壓，減輕觸電的危險(xiǎn)。

（2）縮短故障持續(xù)時(shí)間。當(dāng)系統(tǒng)用電設(shè)備發(fā)生漏電接地，實(shí)質(zhì)上為單相短路。由于在中性點(diǎn)接地系統(tǒng)中重復(fù)接地，有效地減少了接地N 線阻抗，使短路電流增大，一般大于額定電流的幾倍甚至幾十倍。這樣大的單相短路將使保護(hù)裝置迅速而準(zhǔn)確地動(dòng)作，縮短了故障持續(xù)時(shí)間，及時(shí)切斷事故電源，保證人身安全。

因此，在TN-C 系統(tǒng)中，應(yīng)在配電線路的PEN 干線和分支線的終端接地，PEN 干線上每隔1 km 做一次接地；對(duì)于距接地點(diǎn)超過(guò)50 m 的配電線路，接入用戶處的PEN 線仍應(yīng)重復(fù)接地，重復(fù)接地電阻應(yīng)≤10Ω。

2.2 TT 系統(tǒng)與TN-C 系統(tǒng)漏電保護(hù)開關(guān)的安裝區(qū)別

《農(nóng)村低壓電力技術(shù)規(guī)程》DL/T 499-2001 要求TT 系統(tǒng)需要配漏電的總保護(hù)和末級(jí)保護(hù)，TN-C 系統(tǒng)只需配漏電的末級(jí)保護(hù)。因?yàn)門N-C 系統(tǒng)，漏電保護(hù)通過(guò)用戶的漏電開關(guān)實(shí)現(xiàn)，供電部門的開關(guān)不需具備漏電保護(hù)功能。

從圖3、圖4分析比較，漏電總保護(hù)方面，TN-C系統(tǒng)不需安裝；用戶端漏電開關(guān)方面，TT 系統(tǒng)與TN-C 系統(tǒng)用安裝相同。而對(duì)于用戶端設(shè)備的接地保護(hù)，TN-C 系統(tǒng)既可以通過(guò)保護(hù)中性線進(jìn)行接地保護(hù)（見用戶A 和B，需改接接地方式），也可以通過(guò)用戶單獨(dú)接地保護(hù)。（見用戶C，保持原來(lái)的接地方式，但這時(shí)必須保證用戶端的漏電保護(hù)可用，否則當(dāng)設(shè)備發(fā)生碰殼，會(huì)造成系統(tǒng)中性點(diǎn)電位上升，使PEN線帶上危險(xiǎn)電壓，導(dǎo)致其他非故障的設(shè)備外殼也有同樣的危險(xiǎn)電壓。）

圖3 TT 系統(tǒng)漏電保護(hù)開關(guān)安裝圖

圖4 TN-C 系統(tǒng)漏電保護(hù)開關(guān)安裝圖

TT 系統(tǒng)改造為TN-C 系統(tǒng)后，已設(shè)置漏電保護(hù)的用戶端設(shè)備可不做任何更改，而未設(shè)置漏電保護(hù)的用戶需將設(shè)備外漏部分連接至系統(tǒng)保護(hù)中性線。

2.3 魚塘臺(tái)區(qū)采用TN-C 系統(tǒng)與TT 系統(tǒng)的比較

1）魚塘臺(tái)區(qū)采用TN-C 系統(tǒng)供電不設(shè)漏電總保護(hù)和中間漏電保護(hù)，只設(shè)末級(jí)保護(hù)。因而TT 系統(tǒng)供電時(shí)存在的越級(jí)跳閘問(wèn)題是不會(huì)在TN-C 系統(tǒng)發(fā)生，因此提高系統(tǒng)供電可靠性。

2）TN-C 系統(tǒng)魚塘用戶用電線路由短路保護(hù)，漏電保護(hù)兩項(xiàng)保護(hù)為主保護(hù)；TT 系統(tǒng)僅靠漏電保護(hù)為主保護(hù)，用電安全得到提高。

3）TN-C 系統(tǒng)供電工程一次投資費(fèi)用略有增加；日常的檢查，維護(hù)應(yīng)引起重視。對(duì)零線、接地線、重復(fù)接地等應(yīng)經(jīng)常檢查。發(fā)現(xiàn)斷線松脫應(yīng)及時(shí)修復(fù)。

3 改造結(jié)論和步驟

經(jīng)過(guò)分析，魚塘臺(tái)區(qū)TT 系統(tǒng)改造為TN-C 系統(tǒng)，只需將原有的漏電總保護(hù)拆除，并在原來(lái)的中性線上重復(fù)接地（加裝接地網(wǎng)）即可。相關(guān)的改造步驟和注意事項(xiàng)如下：

1）完成TT 臺(tái)區(qū)改造為TN-C 臺(tái)區(qū)入庫(kù)工作。

2）立項(xiàng)應(yīng)注意的幾點(diǎn)事項(xiàng)：（1）加裝接地網(wǎng)原則：各出線回路的保護(hù)中性線干線的首末端、分支線（斷口接駁處）的首末端應(yīng)裝設(shè)保護(hù)接地，接地電阻應(yīng)小于10Ω。（2）對(duì)原有不滿足要求的總開關(guān)和分路開關(guān)是否需要更換。

3）臺(tái)區(qū)改造。按照項(xiàng)目的要求進(jìn)行接地網(wǎng)的安裝，檢測(cè)接地電阻是否滿足要求。所有工作完成后，拆除原總開關(guān)、分路開關(guān)的漏電功能或?qū)﹂_關(guān)進(jìn)行更換。

4）完成臺(tái)區(qū)改造后，供電所立即向所在臺(tái)區(qū)用戶派發(fā)告知通知書，清晰告知用戶臺(tái)區(qū)改造對(duì)用戶造成的影響。

4 初步成效

截至2011年12月，在順德范圍內(nèi)，基塘供電由TT 系統(tǒng)改為TN-C 系統(tǒng)總計(jì)有34 個(gè)公區(qū)，最近對(duì)上述公區(qū)的供電運(yùn)行情況作了一次調(diào)查，從調(diào)查發(fā)現(xiàn)，臺(tái)區(qū)供電可靠性和安全性有明顯提高，非故障用戶免遭停電影響，同時(shí)故障用戶能及時(shí)切除故障電源，及時(shí)找出原因，提高用戶安全意識(shí)。在調(diào)查的48 個(gè)用戶中，均表示對(duì)此供電方式滿意；而供電所臺(tái)區(qū)負(fù)責(zé)人反映，采用TN-C 供電后，魚塘供電的故障停電率大大降低，檢查工作量減少，同時(shí)減少了因停電與用戶產(chǎn)生的矛盾，系統(tǒng)改造達(dá)到了預(yù)期的效果。

[1] 郎永強(qiáng).電氣接地、接零安全安裝方法與技巧[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2007.

[2] 王厚余.低壓電氣裝置的設(shè)計(jì)安裝和檢驗(yàn)[M].北京:中國(guó)電力出版社,2003.