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5.1低压配电线路接线方式
工厂的低电压配电线路有放射式、树干式和环形三种基本结线方式。放射式结线的特点是：其引出线发生故障时互不影响，供电可靠性较高，而且便于装设自动装置。但有色金属消耗较多，采用的开关设备也较多。放射式接线方式多用于设备容量大或供电可靠性要求较高的设备供电。而树干式结线的特点正好与放射式接线相反。很适于供电给容量较小而分布均匀的用电设备。环形结线供电可靠性较高，但其保护装置及整定配合比较复杂。
因此，根据车间的具体情况，本系统采用放射式和树干式组合的结线方式，能满足生产要求。
配电设计方案1：如图5-1所示： 配电设计方案2：如图5-2所示：
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方案比较：
① 方案1和方案2对金工车间的供电是可行且都能达到目的。
② 方案1和方案2中，方案1中得干线⑤⑥⑧③和方案2中的干线⑤⑥⑦③是同样地。对功率较大的靠近变电所的设备采用放射性供电，放射式线路之间互不影响，因此供电可靠性较高。
485043图5-1 车间配电方案1 32
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③ 方案1中得干线①跨过20多米把设备10、11、12连接，电能损耗大，金属损耗多，这样既不经济的，供电可靠性不可靠。而方案2中，设备1到9由一干线树干式供电，能减少线路的有色金属消耗量，采用的高压开关数量少，投资少，能弥补以上的缺点。
④ 方案1中的干线②供电的范围中，包括功率较大的设备30和29。由于其他设备功率小，这样起动电流大，供电不可靠。方案2中干线②只对13到21、31这小功率的设备供电，功率平衡，供电可靠性相对较高。大功率设备3029直接采用放射式供电。
⑤ 方案1中，三只桥式起重机用同一干线⑦采用树干式供电，若有一台起重机出故障，则三台起重机均不能使用，供电可靠性极差。而对于方案2中，用干线⑩⑾对起重机设备49、50和48供电，若一台起重机出现故障，至少还有一台起重机可工作。这样，供电可靠性就提高了。
⑥ 方案2中得干线④把22到27、 32到38及10到12的设备采用树干式供电，减少电能损耗，减短导线长度。从经济上看，节省开支，且不影响供电可靠性。
图5.2 车间配电方案2
12568107943113940282949305048结论：经以上比较，从经济性、供电可靠性两方面考虑，方案2比方案1好。因此采用方案2对金工车间供电。
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5.2低压配电系统的接地形式
我国220/380V低压配电系统，广泛采用中性点直接接地的运行方式，而且引出有中性线(N)、保护线(PE)或保护中性线（PEN）。
中性线（N线）的功能：一是用来接用额定电压为系统相电压的单相用电设备；二是用来传导三相系统的不平衡电流；三是减小负荷中性点的电位偏移。
保护线（PE线）的功能：它是用来保障人身安全、防止发生触电事故用的接地线。系统中所有设备的外露可导电部分（指正常不带电压但故障情况下可带电压的易被触及的导电部分，例如设备的金属外壳、金属构架等）通过保护线接地，可在设备发生基地故障是减少触电危险。
保护中性线（PEN线）的功能：它兼有中性线和保护线的功能。这种ＰＥＮ线在我国通常称为“零线”，俗称地线。
低压配电系统接地型式，分为TN系统、TT系统和IT系统。 ① TN系统
TN系统的中性点直接接地，所有设备的外露可导电部分均接公共的保护线（PE）线或公共的保护中性线（PEN线）。这种公共PE线或PEN线的方式，通称为“接零”。TN系统又分为TN-C系统、TN-S系统和TN-C-S系统。
1) TN-C系统(图5-3) 电源
ABCPEN负荷三相设备单相图5-3 TN-C 系统
其中的N线与PE线全部合为一根PEN线。PEN线中可有电流通过，因此对某些接PEN线的设备将产生电磁干扰。如果PEN线断线，还可造成断线点后边的外露可导电部分带电而造成人身触电危险。该系统由于PE线与N线合为一根PEN线，因而节约了有色金属和投资。较为经济。该系统在发生单相接地故障时，线路的
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保护装置应该动作，切除故障线路。TN-C系统过去在我国低压配电系统中应用最为普遍，但不适用对人身安全和抗电磁干扰要求高的场所。 2) TN-S系统(图5-4)
其中的N线与PE线全部分开，设备的外露可导电部分均接PE线。由于PE线中无电流通过，因此设备之间不会产生电磁干扰。PE先断线时，正常情况下不会使断线点后边接PE线的设备外露可导电部分带电；但在断线点后边有设备发生一相接壳故障是，将使断线点后边其他所有接PE线的设备外露可导电部分带电，而造成人身触电危险。该系统在发生单相接地故障时，线路的保护装置应该动作，切除故障线路。该系统较之TN-C系统在有色金属消耗量和投资方面有所增加。TN-S系统限制广泛应用于对安全要求较高的场所（如浴室和居民住宅等）及对电磁干扰要求较高的数据处理和精密检测等试验场所，也越来越多地用于住宅供电系统。
单相 图5-4 TN-S系统 三相设备A电源BCNPE负荷3）TN-C-S系统（图5-5）
该系统的前一部分全部为TN-C系统，而后边有一部分为TN-C系统，有一部分则为TN-S系统，其中设备的外露可导电部分姐PEN线或PE线。该系统综合了TN-C系统和TN-S系统的特点，因此比较灵活，对安全要求和电磁要求高的场所，宜采用TN-S系统。而其他一般场所则采用TN-C系统。
三相设备单相单相A电源BCPENPEN负荷
图5-5 TN-C-S 系统
② TT系统
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TT系统的中性点直接接地，而其中设备的外露可导电部分均各自经PE线单独接地，如图5-6所示。
由于TT系统中各设备的外露可导电部分的接地PE线是分不开的，互无电气联系，因此相互之间不会发生电磁干扰问题。该系统如发生单相接地故障，则形成单相短路，线路的保护装置动作于跳闸，切除故障线路。但是该系统在出现绝缘不良而引起漏电事，由于漏电电流较小可能不足以使线路的过电流保护动作，从而是漏电设备的外露可导电部分长期带电，增加了触电的危险，因此该系统必须装设灵敏度较高的漏电保护装置，以确保人身安全。该系统适用于安全要求较高的场所。这种配电系统在国外应用较为普遍，现在我国也开始推广使用。GB 50096-1999《住宅设计规范》就规定：住宅供电系统“应采用TT、TN-C-S或TN-S接地方式”。
③ IT系统
IT系统的中性点不接地，或经高电阻（约1000欧）接地。该系统没有N线，因此不适用于接额定电压为系统相电压的单相用电设备，只能接额定电压为系统线电压的单相设备和三相设备，该系统中所有的外露可导电部分均经各自的PE线分别接地，如图5-7所示
图5.7 低压配电的IT系统
A电源BC负荷A电源BCN负荷PE三相设备单相PE图5-6 低压配电的TT系统
ZPE三相设备单相PE由于IT系统中性点中设备外露可导电部分的接地PE线也是彼此分开的，互无电气联系，因此相互之间也不会发生电磁干扰问题。
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