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低压配电系统接地方式

2017-01-18 11:55:21 | 人围观 | 评论:

我国现行低压配电系统接地型式大致有TN系统、TT系统、IT系统几种型式。

1 TN系统

电力系统有一点直接接地，电气装置的外露可接近导体通过保护线与该接地点相连接。

TN系统分为TN-S、TN-C、TN-C-S三种。

（1）TN-S系统：整个系统的中性线路与保护线是分开的，如图1所示。

 

（2）TN-C系统：整个系统的中性线与保护线是合一的，如图2所示。

 

（3）TN-C-S系统：系统中有一部分线路的中性线与保护线是合一的，如图3所示。

 

2 TT系统

电力系统中有一点直接接地，电气设备的外露可接近导体通过保护接地线接至与电力系统地点无关的接地极，如图4所示。

 

3 IT系统

电力系统与大地间不直接连接，电气装置的外露可接近导体，通过保护接地线与接地极连接，如图5所示。

 

4 各类接地系统的特点分析

上述接地系统各有其特点和优缺点，需对其有全面了解，以便正确地选择使用。

4.1 TN-S系统

从图1可知，在整个TN-S系统内，PE线和N线被分为两根平行不相交的导线。

正常运行时，PE线不通过电流，也不带电位。只有在发生接地故障时，会有故障电流通过，因此电气装置的外露可接近导体，在正常运行时不带电位，该系统安全可靠性高。但它需在回路的全长多敷设一根导线。

4.2 TN-C系统

从图2可知，TN-C系统内的PEN线兼作PE线和N线的作用，可节省一根导线，比较经济。我国过去长期按前苏联规程的规定，广泛采用这一系统。但从电气安全着眼，这一系统存在较多问题。

（1）当系统为单相回路，在PEN线中断时，设备金属外壳对地将带220 V的故障电压，当人身碰触时，电击死亡的危险很大。220 V电压回路见图6虚线所示。

 

（2）当安装剩余电流保护装置时，其PEN线穿过剩余电流保护装置，因接地故障电流产生的磁场，在剩余电流保护装置内相抵消而使剩余电流保护装置拒动，所以在TN-C系统内不能装用剩余电流保护装置来防人身电击。

（3）进行电气维修时，需用四极断路器来隔断中性线上可能出现的故障电压。因PEN线含有PE线而不允许被开关切断，所以TN-C系统内不能装用四极开关，来保证维修人员的安全。

（4）PEN线因与中性线合一，产生电压降，从而使所接设备的金属外壳对地带电位。此电位可能对电子设备产生干扰，也可能在爆炸危险场所内打火引爆。按标准，易爆场所内是不允许采用TN-C系统和出现PEN线的。另外，带电位的与地接触的设备金属外壳可在地内产生杂散电流，在一定程度上腐蚀地下金属结构的管道。

由于上述一些不安全因素，除维护管理水平较高的场所外，现在已很少采用TN-C系统，特别是新设计的低压接地系统，一般均采用TN-C-S系统或TN-S。

4.3 TN-C-S系统

从图3可知，TN-C-S系统，自电源到用户电气装置之间，节省了一根专用的PE线。这一段PEN线上的电压降使整个电气装置对地升高△UPEN的电压。但由于电气装置内设有总等电位联结，且在电源进线点后PE线即和N线分开，而PE线并不产生电压降，整个电气装置对地电位都是△UPEN，而在装置内并没有出现电位差，因此不会发生TN-C系统的种种不安全因素。在建筑物电气装置内，它的安全水平和TN-S系统是相仿的，它也不会对电子设备引起干扰。

需要注意的是，IEC标准要求在电源进线点外(例如总配电箱外) PEN线必须先接PE母排，然后通过一连接板(线)接中性线母排，如图7所示，这是因为如果连接板(线)导电不良，中性线电路不通，设备不工作，故障可及时发现加以修复，不致发生电气事故。如PEN线先接N母排，若连接板导电不良，则这时整个装置内的设备都失去了PE线的接地，而设备仍工作正常，存在的隐患将不被发现。这对人身安全是十分不利的，而人身安全是最重要的。

 

不论是TN-C-S系统，还是TN-S系统、TN-C系统，在同一电源供电的范围内，所有的PE线、PEN线都是连通的，因此在TN系统内PE线、PEN线上的故障电压，可在各个装置间互窜，对此需采取等电位联结措施加以防范，以免故障电压的传导引起事故。

4.4 TT系统

从图4可知，TT系统的电气装置各有其自己的接地极，正常时装置内的外露可接近导电部分为地电位，电源侧和各装置出现的故障电压不互窜。但发生接地故障时，因故障回路内包含两个接地电阻，故障回路阻抗较大，故障电流较小，一般不能用过电流保护兼作接地故障防护，为此必须装用剩余电流保护装置来切断电源。为此在GB 13955-2005中明确规定，在TT系统，必须装设剩余电流保护装置。

4.5 IT系统

从图5可知，IT系统在发生接地故障时由于不具备故障电流返回电源的通路，其故障电流仅为非故障相的对地电容电流，其值甚小，因此对地故障电压很低，不致引发事故。所以发生一个接地故障时，不需切断电源而使供电中断。但它一般不引出中性线，不能提供照明、控制等需用的220 V电源，且其故障防护和维护管理较复杂，加上其他原因，使其应用受到限制。





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