电工基础知识——低压供电系统
供电系统接线方式在三相交流电力系统中， 作为供电电源的发电机和变压器的中性点有三种运行方式： 电源中性点不接地、 中性点经阻抗接地和中性点直接接地。 前两种运行方式称为小接地电流系 统或中性点非直接接地系统。中性点直接接地为大接地电流系统或中性点直接接地系统。
我国3 ～10kV 系统一般采用中性点不接地的运行方式。对于110kV 及以上的系统， 一般采用中性 点直接接地的运行方式。220 /380V 低压配电系统， 广泛采用中性点直接接地的运行方式， 而且在中性点引出中性线 （代号 N）、 保护线 （代号 PE） 或保护中性线 （代号 PEN）。 中性线 （N 线） 与相线形成单相回路， 连接额定电压为相电压 （220V） 的单相用电设备。中性线还起到减小负 荷中性点电位偏移的作用。
在低压配电系统中， 按结构形式不同， 可分为 TN 系统、 TT 系统和 IT 系统。 TN 系统中的所有设备的外露可导电部分均接公共保护线 （PE 线） 或公共的保护中性 线 （PEN 线）。 这种接公共 PE 线或 PEN 线也称 “接零”。 如果系统中的 N 线与 PE 线全部 合为 PEN 线， 则此系统称为 TN-C 系统， 如图 1-3 所示。 如果系统中的 N 线与 PE 线全部分开， 则此系统称为 TN-S 系统， 如图 1-4 所示。
如果系统的前一部分， 其 N 线与 PE 线合为 PEN 线， 而后一部分线路， N 线与 PE 线则图 1-5 TN-C-S 系统全部或部分地分开， 则此系统称为 TNC-S 系统， 如图 1-5 所示。
TT 系统中的所有设备的外露可导电部分均各自经PE 线单独接地， 如图 1-6 所示。IT 系统中的所有设备的外露可导 电部分也都各自经 PE 线单独接地， 如 图 1-7 所示。 它与 TT 系统不同的是， 其电源中性点不接地或经 1000Ω 阻抗 接地， 且通常不引出中性线。 引出中性线的三相系统包括 TN 系统、 TT 系统也称为三相四线制系统， 没有引出中性线 的三相系统， 如 IT 系统， 属于三相三线制系统。从中性点引出一根导线， 与三根相线分别形成单相供电回路， 这根导线称为中性线 （N）。 以这种方式供电的系统称为三相四线制系统。 通常 U、 V、 W 三根相线分别用黄、 绿、 红三种颜色的电线给予区分， 中性线则采用黑色线， 保护线采用黄绿双色线。
发电机 （或变压器） 每相绕组始端与末端的电压， 即相线与中性线间的电压称为相电压， 而任意两始端的电压即相线与相线间的电压称为线电压。 这样三相四线制系统就能提供给负载两种电压， 相电压与线电压。
低压配电柜一套典型的低压配电系统设备主要包括计量柜、 进线柜、 联络柜、 出线柜、 补偿柜等。工业与民用建筑设施中 6 ～ 10kV 供电系统， 当配电变压器停电或发生故障时， 通过联络柜可将另外一路备用电源投入使用。 如图 1-12 所示为低压配电系统示意图。
（1） 进线柜进线柜是接通和断开变压器低压侧到低压配电屏的主要装置， 主要由断路器和刀开关组成。 其母线上串有计量回路的电流互感器。（2） 计量柜计量柜是计量电能的装置， 由电力部门安装校验， 分有功计量和无功计量。 有功计量是计量用户用电量， 按照峰、 谷、 平电价收费。 无功计量是用于衡量用户单位负载功率因数情况。（3） 联络柜联络柜是连接其他线路电源的装置， 主要由断路器和刀开关组成。（4） 补偿柜补偿柜由电容器组、 接触器和无功功率自动补偿器组成。 其主要作用是对感性负载进行无功功率补偿。（5） 出线柜出线柜是由许多断路器对多路低压负载供电的组合装置。
低压配电线路连接方式主要有放射式和树干式两种。 放射式配电线路线路可靠性好， 但投资费用高。 当负载点比较分散而各个负载点又具有很大的集中负载时， 可采用这种线路。树干式配电线路敷设费用低廉， 灵活性大， 因此得到广泛的应用。