供电系统类型对设备的重要性是什么?
如今,所有行业的技术设备日益复杂且自动化程度不断提高。无论是先进的生产线还是机器人技术,都需要可靠的电源来保证设备的平稳运行。因此,通过选择适当的电源系统,可以为装置的可靠性和可用性奠定坚实的基础。为了确保人员和消防安全,选择适当的电源系统成为至关重要的因素之一。在装置的规划阶段,可以考虑三种电源供电系统类型:TN系统、TT系统和IT系统。
不接地系统的特点是什么?
对于不接地的IT系统,可以采用变压器或独立电源,比如电池或发电机。 由于没有有效的接地导线和低电阻接地,因此在出现短路时不会有高故障电流暴露导电部件或接地故障。 其结果是,低故障电流的大小取决于绝缘电阻、导体的电容和接地系统的部件。 根据标准要求,在不接地系统中必须使用绝缘故障监视设备。
什么是IT系统?
在TN系统中,供电变压器的星点通过低阻抗接地,电气装置的裸露导电部件与系统的保护接地(PE)相连接。 在TT系统中,供电变压器的星点通过低阻抗接地,但是电气装置的裸露导电部件与系统接地是相互独立的。在IT系统中,所有的导体都通过与地连接或者高阻抗接地来实现。 这种使用高阻抗的计量方法,确保不对电气安全造成危害。 对于电气设备的裸露导线的接地,可以单独执行或整体执行。
例如:如果在完整的不接地交流230 V系统且系统有足够的小系统泄漏电容,当人接触到带电的导电外壳,他/她将遭受电击。 在这样的条件下,只有很小的电流未被察觉才能从人的身上流过。 接触电压主要是由连接在外壳上的保护接地线所产生的故障电流的电压下降确定的。 因为故障电流(由绝缘电阻和系统泄漏电容确定) 通常很小,而且保护接地线的电阻也很小,不会发生高接触电压。
相反,接地系统是基于这样的理念,即在发生故障情况下会产生足够大的故障电流,从而导致电源的快速断开。 在间接接触的情况下,这意味着如果接触在线导电外壳,由于低电阻连接到电源,高故障电流会立即流过人体。 保护设备,例如如保险丝和断路器是强制安装的设备,在人身受到永久伤害之前需要关闭装置。
不同的理念可以做如下解释:
在接地系统中,当故障发生时,需要采取必要的步骤以避免更多损坏。
在不接地的系统中,第一个错误不会引起系统断电,从而增加系统的可用性。
不接地系统有什么优势?
在操作过程中的故障定位
当发生接地故障时,可以在装置运行时确定故障的确切位置。
无需关闭
在发生第一个接地故障的情况下,装置可以继续运行而没有任何问题。
更低的测试成本
不需要关闭就可以进行定期测试,不再需要GFCI测试和RISO测量。
增加火灾保护
强制的连续接地故障监视降低了火灾风险,并仅需较低的保险费。
为什么不接地系统直到现在才被使用?
到目前为止,不接地系统主要用于对于安全至关重要的应用场所,如重症监护室或铁路信号技术,在那里电源的失效会带来灾难性的后果。 在这些特殊应用的场所之外,尽管不接地系统在安全性和可用性方面具有许多优势,但在实际应用中并不常见。
关于这种系统类型的缺点有三个误区至今仍广为流传:
- 浮空系统的价格要高于接地系统
安装一个不接地系统确实要比一个TN系统或一个TT系统的费用要高,但是额外的非现金收益,例如预防性维护和减少的测试工作,可以在短时间内抵消了额外的费用。 - 在TN系统中故障快速定位
通过使用接地系统定位 (IFLS),IT系统中的故障可以快速定位。 - 必须为IT系统购买昂贵的设备
通过一些无需额外开支的技术措施,也可以使用标准部件。
不接地系统的限制在哪?
每个系统类型都有其优点和缺点,根据应用场所选择最佳的设备版本。在许多实际案例中,三种系统类型的组合已被证明是最理想的解决方案。IT系统具有最好的整体特性,但它只适用于只有规模和复杂性的系统。