EMC环境友好的西门子低压配电系统

的干扰源仅是配电线路本身，与大地无关。只有故障时，pe线才出现故障电流，并导致emc性能短时劣化。但线路保护电器会在规定的时间内切断故障，因而，不友好的emc环境是短暂的。

6 多电源系统的tn-s接地制式

多电源系统由正常供电电源和备用（安全）供电电源组成。通常，正常供电电源由两台或两台以上电源变压器并联或母线分段的方式组成（简称gps）；安全电源一般采用发电机组（简称sps），gps通过atse（双电源自动切换装置）与sps联络；对于数据中心或计算中心，通信等系统和设备，有的还需ups作为不停电电源，以避免电源故障造成巨大的经济损失。前面分析的是单台电源变压器的tns系统，具有友好的emc性能，因为在正常工况下消除了大地中的杂散电流。设计多台电源设备的配电系统时，只有从系统上消除或避免n线上的负荷电流向大地（pe线）分流的问题，才能实现具有emc友好的环境。

图7是国内常采用的布置方式，两台变压器分别就近接地，即一组电源两点（或多点）接地。两台变压器通过母联开关联络，采用tns系统。如变压器主保护开关和联络开关的均选择3极断路器的话，整个配电系统就会出现不友好的emc环境。

（1）正常工况下n线有三相不平衡电流和谐波电流，返回变压器t1的负荷电流除了n线的正常路径外，还有一条通过n线母排，t2变压器中性点入pe母排的路径，由此在pe线上产生干扰电场，引发很大的杂散电流，以及由此引发的电磁干扰和辐射干扰。接在该系统的电子设备就会出现工频50hz和高次谐波的干扰，干扰来自多种耦合途径，很难排除。假如t1变压器容量为2000kva，配出总电流可达3000a，如3次谐波电流分量为5%，则在n线上的3次谐波电流为3×3000×5%=450a。如果其中有10%的电流分流，即有45a频率为150hz的电流，通过n线母排经pe线返回t1电源。如3相负荷不平衡时，还有50hz不平衡零序电流经pe线返回t1电源。这是一个强大的电磁干扰源，通过各种耦合途径及电磁辐射干扰配电系统中的自动化子系统和敏感的电子设备。10a的电流可在2m以外的空间产生0.7a/m的磁场强度，足以使显示终端图像乱动。

（2）如t1负载m出现绝缘故障或单相接地故障时，故障电流经m设备外壳入pe线后返回变压器t1，返回电流不再通过剩余电流保护器1（简称rcd1）的电流互感器。该故障电流称剩余电流，有两条通路返回电源变压器t1：一路为正常路径从pe线直接返回t1；另一路是从pe线向右走，通过t2中性点后从n线母排返回t1，该路径的剩余电流通过了rcd2和rcd1，其后果是在无故障的线路rcd2的电流互感器感应信号，可能引起rcd2的误动作，该路径的剩余电流同时又通过有故障线路的rcd1，使电流互感器的感应信号减少，可能引起rcd1的不动作。

（3）为保证低压配电系统具有良好的emc性能，不应采用这样的系统。采用这样系统必须条件是的选用4极开关，断开联络的n线，不与pe线之间形成环路，保证正常工况下pe线上无电流，以及故障时不出现环流形式的剩余电流。需注意的是tn系统要谨慎使用4极开关。

7 emc环境友好的多电源配电系统

一个配电系统通常有多台电源设备，变压器紧靠变电所布置，而发电机组可临近变电所或远离变电所布置。如把多台电源称为一组电源，此时电源设备的布置可分成两种方式：

电源设备集中布置方式：发电机组临近变电所。

电源设备分散布置方式：发电机组远离变电所

7.1 电源集中布置方案

多电源设备的低压配电系统的布置应周密考虑系统的接地制式，原则上是不允许pe线上出现正常工况时的负荷电流，必须消除对地可引发寄生电流和杂散电流的电场。

图8是西门子公司推荐的一个典型的应用方案，该方案能保证gps（a）系统和sps（b）系统并联工作时，也能提供友好的emc性能。该方案的特征是一组电源采用一点接地的方式，pe线与n线之间不可能出现环路，因而消除了引发寄生电流和杂散电流的电场，西门子低压配电柜sivacan-8pt 的结构和技术性能保证了该应用方案的实施。图中，pen线为黄色，pe线为绿黄式。在研究该配电方案的布置时应注意如下几点：

（1）正常供电电源：两台变压器分列运行，通过母联联络开关联络，变压器相线与中性点分别与主配电柜（gps）的l1、l2、l3和pen线相连。即变压器至gps柜实质为tnc系统。

（2）安全（备用）供电电源：发电机就在变电所傍边，发电机相线与中性点分别与主配电柜（sps）的l1、l2、l3、和pen线。相连，发电机至sps柜实质为tnc系统。

（3）pen线与pe线（两个母排）贯通gps柜与sps柜，在gps柜内pen线与pe线一点联结，并在那里与主接地极一点接地，形成系统的主等电位体