变压器中性点三种接法浅析

电力系统中性点接地方式是一个很重要的综合性问题，它不仅涉及到电网本身的安全可靠性、过电压绝缘水平的选择，而且对用电设备和人身安全有重要影响。

汤河水库管理局发电厂，原有1号主变为SJL4000/60型，于1984年4月10日正式投入使用，至今使用20多年超过正常使用年限，变损较大，运行得不到安全保障。于2007年4月更换1号主变为S11—M—4000/66型。该变压器无论从节能、安全和免维护等方面都远远优于SJL4000/60型变压器。变压器中性点采用TN—S方式接地。

1 分析对比

根据现行的国家标准《低压配电设计规范》（GB50054）的定义，将变压器中性点接法分为三种，即TN、TT、IT三种形式。其中，第一个大写字母T表示电源变压器中性点直接接地；I则表示电源变压器中性点不接地（或通过高阻抗接地）。第二个大写字母T表示电气设备的外壳直接接地，但和电网的接地系统没有联系；N表示电气设备的外壳与系统的接地中性线相连。

TN系统：电源变压器中性点接地，设备外露部分与中性线相连。

TT系统：电源变压器中性点接地，电气设备外壳采用保护接地。

IT系统：电源变压器中性点不接地（或通过高阻抗接地），而电气设备外壳采用保护接地。

电力系统中通常采用TN系统。本文就我厂为何选用TN-S方式接地进行对比分析。电力系统的电源变压器的中性点接地，根据电气设备外露导电部分与系统连接的不同方式又可分三类：即TN-C系统、TN-S系统、TN-CS系统。下面分别进行介绍。

1.1 TN—C系统

其特点是：电源变压器中性点接地，保护零线（PE）与工作零线（N）共用。

（1）它是利用中性点接地系统的中性线（零线）作为故障电流的回流导线，当电气设备相线碰壳，故障电流经零线回到中点，由于短路电流大，因此可采用过电流保护器切断电源。TN-C系统一般采用零序电流保护；（2）TN-C系统适用于三相负荷基本平衡场合，如果三相负荷不平衡，则PEN线中有不平衡电流，再加一些负荷设备引起的谐波电流也会注入PEN，从而中性线N带电，且极有可能高于50V，它不但使设备机壳带电，对人身造成不安全，而且还无法取得稳定的基准电位；（3）TN-C系统应将PEN线重复接地，其作用是当接零的设备发生相与外壳接触时，可以有效地降低零线对地电压。

由上可知，TN-C系统存在以下缺陷：（1）当三相负载不平衡时，在零线上出现不平衡电流，零线对地呈现电压。当三相负载严重不平衡时，触及零线可能导致触电事故。（2）通过漏电保护开关的零线，只能作为工作零线，不能作为电气设备的保护零线，这是由于漏电开关的工作原理所决定的。（3）对接有二极漏电保护开关的单相用电设备，如用于TN-C系

统中其金属外壳的保护零线，严禁与该电路的工作零线相连接，也不允许接在漏电保护开关前面的PEN线上，但在使用中极易发生误接。（4）重复接地装置的连接线，严禁与通过漏电开关的工作零线相连接。

1.2 TN—S系统

整个系统的中性线（N）与保护线（PE）是分开的。

（1）当电气设备相线碰壳，直接短路，可采用过电流保护器切断电源；（2）当N线断开，如三相负荷不平衡，中性点电位升高，但外壳无电位，PE线也无电位；（3）TN-S系统PE线首末端应做重复接地，以减少PE线断线造成的危险。（4）TN-S系统适用于工业企业、大型民用建筑。

TN-S供电系统，将工作零线与保护零线完全分开，从而克服了TN-C供电系统的缺陷，目前单独使用独一变压器供电的或变配电所距施工现场较近的工地基本上都采用了TN-S系统，与逐级漏电保护相配合，确实起到了保障施工用电安全的作用，但TN-S系统必须注意几个问题：（1）保护零线绝对不允许断开。否则在接零设备发生带电部分碰壳或是漏电时，就构不成单相回路，电源就不会自动切断，就会产生两个后果：一是使接零设备失去安全保护；二是使后面的其他完好的接零设备外壳带电，引起大范围的电气设备外壳带电，造成可怕的触电威胁。因此在《JGJ46-88施工现场临时用电安全技术规范》规定专用保护线必须在首末端做重复接地。（2）同一用电系统中的电器设备绝对不允许部分接地部分接零。否则当保护接地的设备发生漏电时，会使中性点接地线电位升高，造成所有采用保护接零的设备外壳带电。（3）保护接零PE线的材料及连接要求：保护零线的截面应不小于工作零线的截面，并使用黄/绿双色线。与电气设备连接的保护零线应为截面不少于2.5mm2的绝缘多股铜线。保护零线与电气设备连接应采用铜鼻子等可靠连接，不得采用铰接；电气设备接线柱应镀锌或涂防腐油脂，保护零线在配电箱中应通过端子板连接，在其他地方不得有接头出现。

1.3 TN-C-S系统

它由两个接地系统组成，第一部分是TN-C系统，第二部分是TN-S系统，其分界面在N 线与PE线的连接点。

（1）当电气设备发生单相碰壳，同TN-S系统；（2）当N线断开，故障同TN-S系统；（3）TN-C-S系统中PEN应重复接地，而N线不宜重复接地。

PE线连接的设备外壳在正常运行时始终不会带电，所以TN-C-S系统提高了操作人员及设备的安全性。施工现场一般当变台距现场较远或没有施工专用变压器时采取TN-C-S系统。

2 结语

综合上述三种方式优缺点的考虑，我厂选用了TN—S接地方式。当然，无论采取何种接地形式都绝不是万无一失绝对安全的。严格履行施工用电设计、验收制度，规范管理，才能杜绝事故的发生。本文仅已汤河电厂1号主变为例，与大家共同进行分析和探讨，各地区

还应该根据当地配电网的发展水平、电网结构特点，从长远的发展观点，因地制宜地确定变压器中性点接地方式。