
我们来看题主的问题:
为什么tn-c接地系统零线不能进空开呢?据说是因为零线进了空开后,用电设备碰壳后短路保护不会动作?只要零线未断裂,短路保护不是肯定动作吗?
我们看下图:
先看图1:图中变压器的中性点直接接地,然后以PEN的形式引至用电负荷处。在用电负荷处,用电负荷的外壳直接与PEN零线相连,也即保护接零。因此此电路的接地型式是TN-C。
再看图2:图中用电负荷发生了相对外壳的碰壳事故,我们看到接零。由于TN系统的特征就是把单相接地电流Ig放大为相对零的短路电流,所以TN系统又叫做大电流接地系统。
对于图2,断路器QF是热磁式的,它有过载保护和短路保护。当用电负荷发生碰壳事故后,由于接地电流Ig近似等于相对PEN的短路电流,因此断路器将执行短路保护。
我们再看图3:这里的断路器QF是4极的。注意到第四极不具有任何保护,仅仅只是隔离开关而已。我们看到,当用电负荷发生单相接地故障后,断路器照样能进行短路保护,且与PEN是否进断路器毫无关系。也就是说,在TN-C下使用四极断路器毫无意义。
我们看下图:
我们看到,零线在中间某处断裂。由于断裂点后部的线路中三相不平衡,因此断裂点后部的PEN零线电压会上升。特别在发生单相接地故障时,断裂点后部的PEN电压会上升到相电压的幅值。
我们知道,在TN-C系统下,用电负荷的外壳是保护接零的。一旦零线出现过高的电压,则会发生人身安全事故。
因此,在TN-C系统中,零线绝对不允许断裂。也因此,零线绝对不允许进开关,也不允许进保险丝和刀闸开关等等。另外,TN-C系统下,PEN零线必须多点接地,以杜绝出现断裂点后部电压上升的不安全隐患。
以上这些是强制性国家标准规定的,见GB50054-2011《低压配电设计规范》。
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题主的提问中存在错误认识之处:
1.TN-C要大写;
2.不要把断路器叫做空开。
空开是一个引起歧义的名词,作为电气从业人员要杜绝这种称呼;
3.明确断路器保护的原理,明确TN-C下单相接地故障电流被放大为相对零的短路电流的原理;
4.明确什么是系统接地,什么是保护接地,什么是保护接零。不要把三者混淆。
系统接地:指的是变压器中性点的接地。有接地是T,无接地是I。例如TN和TT,前面的T就表示有系统接地;
保护接地:指的是用电负荷设备外壳的接地。直接接地是T,通过来自电源的接地线接地是N。例如TT和IT,后面的T就是用电负荷外壳直接接地,而TN的N则表示用电负荷外壳接到来自电源的接地线或者保护中性线上;
保护接零:指的是用电设备的外壳接到零线。例如TN-C中用电设备的外壳接零线。
