現實中部分電氣施工人員對TN—S係統中重複接地的有關問題及要求不甚了解,在實際施工中出現一些問題。集中表現為:就TN—S係統的重複接地問題中是對N線重複接地,還是對PE重 複接地莫衷一是,提法不明確。
對於TN—S係統,重複接地就是對PE線的重複接地,其作用如下:
(1)如不進行重複接地,當PE斷線時,係統處於既不接零也不接地的無保護狀態。而對其進行複重接地以後,當PE正常時,係統處於接零保護狀態;當PE斷線時,如果斷線處在重複接地前側,係統則處在接地保護狀態。進行了重複接地的TN—S係統具有一個非常 有趣的雙重保護功能,即PE斷線後由TN—S轉變成TT係統的保護方式(PE斷線在重複接地前側)。
(2)當相線斷線與大地發生短路時,由於故障電流的存在造成了PE線電位的升高,當斷線點與大地間電阻較小時,PE線的電位很有可能遠遠超過安全電壓。這種危險電壓沿PE線傳至各用電設備外殼乃至危及人身安全。而進行重複接地以後,由於重複接地電阻與電源 工作接地電阻並聯後的等效電阻小於電源工作接地電阻,使得相線斷線接地處的接地電阻分 擔的電壓增加,從而有效降低PE線對地電壓,減少觸電危險。
(3)PE線的重複接地可以降低當相線碰殼短路時的設備外殼對地的電壓,相線 碰殼時,外殼對地電壓即等於故障點P與變壓器中性點間的電壓。假設相線與PE線規格 一致,設備外殼對地電壓則為110V。而PE線重複接地後,從故障點P起,PE線阻抗與重複接地電阻RE同工作接地電阻RA串聯後的電阻相並聯。在一 般情況下,由於重複接地電阻RE同工作接地電阻RA串聯後的電阻遠大於PE線本 身的阻抗,因而從P至變壓器中性點的等效阻抗,仍接近於從P至變壓器中性點的PE線本 身的阻抗。如果相線與PE線規格一致,則P與變壓器中性點間的電壓UPO仍約為 110V,而此時設備外殼對地電壓UP僅為故障P點與變壓器中性點間的電壓UPO 的一部分,可表示為:UP=UPO×RERA+RE
假設重複接地電阻RE為10Ω,工作接地電阻RA為4Ω,則UP=78.6V。
如果隻是對N線重複接地,它不具有上述第(1)項與第(3)項作用,隻具有上述第(2)項的作用 。對於TN—S係統,其用電設備外殼是與PE線相接的,而不是N線。因此,我們所關心的更主 要的是PE線的電位,而不是N線的電位,TN—S係統的重複接地不是對N線的重複接地。
如果將PE線和N線共同接地,由於PE線與N線在重複接地處相接,重複接地前側( 接近於變壓器中性點一側)的PE線與N線已無區別,原由N線承擔的全部中性線電流變為由N線 和PE線共同承擔(一小部分通過重複接地分流)。可以認為,這時重複接地前側已不存在PE線 ,隻有由原PE線及N線並聯共同組成的PEN線,原TN—S係統實際上已變成了T N—C—S係統,原TN—S係統所具有的優點將喪失,故不能將PE線和N線共同接地。
在工程實踐中,對於TN—S係統,很少將N線和PE線分別重複接地。其原因主要為:
1)將N線和PE線分別重複接地僅比PE線單獨重複接地多一項作用,即可以降低當N線斷線時產 生的中性點電位的偏移作用,有利於用電設備的安全,但是這種作用並不一定十分明顯,並 且一旦工作零線重複接地,其前側便不能采用漏電保護。
2)如果要將N線和PE線分別重複接地,為保證PE線電位穩定,避免受N線電位的影響,N線的 重複接地必須與PE線的重複接地及建築物的基礎鋼筋、埋地金屬管道等所有進行了等電位連結的各接地體、金屬構件和金屬管道的地下部分保持足夠的距離,最好為20m以上,而在實 際施工中很難做到這一點。