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居民用電為什麽不用隔離變壓器?這樣更安全?

2021-03-29科學

看來題主完全沒有接地系統的概念。

隔離變壓器的副邊看似懸空,但用電裝置的金屬外殼必須接地。因此,隔離變壓器的副邊其實就是典型的IT接地系統。

以下我們來仔細分析一下。

1.IT接地系統的特點

我們知道接地系統有TN、TT和IT之分。隔離變壓器往往采用IT接地系統,用電裝置的外殼必須直接接地,這樣才能確保安全。

下圖是IEC60364對IT系統的定義用圖:

圖1:IEC60364定義的IT接地系統

我們從圖1中看到,變壓器的中性線懸空,或者透過高阻接地。用電裝置的外殼直接接地。這樣一來,當發生漏電事故時,因為漏電流沒有返回電源的路徑,只能透過非常有限的分布電容電流來返回,電流很小。但如果發生異相再次單相接地,則兩相透過地線發生相間短路,故障就會很嚴重。所以在IT系統中,一旦發生單相接地故障,雖然系統可以不斷電持續執行2個小時,但必須報警,以便電氣工作者立刻檢查和處理故障。

註意:與IEC60364對應的中國國家標準是GB16895系列標準。

采用IT接地系統的特點有三個:其一當然是極小的單相接地故障電流,帶來系統的安全性;其二是采用三相三線制,節省一條線;其三是負載使用線電壓。如果要使用相電壓,則必須透過控制變壓器把線電壓換成相電壓,供用電裝置使用。

由第一個特點,在纜車、煤礦、成品油碼頭和醫院手術室一般都采用IT接地系統。下圖是醫院配電系統圖:

圖2:醫院手術室供電配套隔離變壓器,其副邊采用IT接地系統

第二個特點和第三個特點合並在一起,我們知道供電系統中只有線電壓而沒有相電壓,如果要用相電壓,必須再配隔離變壓器才行。

2.題主的問題分析

(1)我們已經知道隔離變壓器的副邊往往采用IT接地系統,而IT接地系統的特點就是三相三線制,沒有中性線。對於居民用電來說,等效於只有380V的電壓,沒有220V的電壓。如此一來,居家中的家用電器如何使用?

(2)隔離變壓器本身要耗電,說不定還要無功補償。如果不補償,這部份消耗誰出錢?

(3)隔離變壓器的功率一般不大,我見過的最大才330kVA,它的額定電流是476A。按居家配電一般用電20A計算,差不多可供24戶人家使用。一家使用太多,一樓道使用也多,一座樓使用又太少,還不如使用電業公司的電力變壓器還更好。

事實上,對於一般的居民小區,接地系統大多采用TN-C-S。只要做好漏電保護,安全性有保障,何必配隔離變壓器自找麻煩?

以上是我的看法,僅供參考。