低压系统接地种类

浅淡低压配电系统接地形式的选择

【摘 要】本文对低压配电系统的接地形式、以及在设计、施工、验收、运行维护中存在的问题进行分析说明。并对各种低压配电接地系统优缺点进行分析。 提出如何通过有效的低压配电接地系统，提高低压配电网供电可靠性，减少用电设备的损坏、甚至发生严重人身伤害的后果，从而提高低压电网的可靠性，保证设备与人身安全。

【关键词】低压接地系统 特点 应用

引 言 目前我市低压配电系统的主要接地形式只有一种TN-C 接地方式。现在用户的用电设备品种越来越多，有的用电设备对电压的要求很高。这种方式在发生低压线路中性线断线时，常会烧坏用户的电气设备；或者在配电变压器负荷三相不平衡时、电压有波动时，引起部分用户的敏感性电子设备烧坏。

为提高供电可靠性，更好的为用户服务，在设计中能根据不同用户、不同电气装置的特性、不同运行条件和要求、维护能力的大小，综合用户、专变用户的要求及设计安装人员的意见，因地制宜地选用接地方式，在施工、验收、运行等工作中，加强对接地系统的维护，就可以减少事故的发生，提高优质服务水平。

一、 低压接地系统的基本方式及特点

现低压接地系统常用有五种形式为； TN－C、 TN－S、 TN－C－S、IT、TT，其各自的特点如下。

1、TN 方式供电系统

1） TN 方式供电系统是将电气设备的外露导电部分与工作中性线相接的保护系统，称作接零保护系统，用 TN 表示。它的特点如下：

1）当电气设备的相线碰壳或设备绝缘损坏而漏电时，实际上就是单相对地短路故障，理想状态下电源侧熔断器会熔断，低压断路器会立即跳闸使故障设备断电，产生危险接触电压的时间较短，比较安全。

2） TN 系统节省材料、工时，应用广泛。

3）TN 方式供电系统中， 国际标准IEC60364规定，根据中性线与保护线是否合并的情况，TN系统分为如下三种：□ TN－C□ TN－S□ TN－C－S

TN-C 方式供电系统

本系统中，保护线与中性线合二为一，称为PEN线。如图 2-1 所示。

图 1－1 TN—C系统，整个系统的中性线与保护线是合一的

优点：TN－C方案易于实现，节省了一根导线，且保护电器可节省一极，降低设备的初期投资费用；发生接地短路故障时，故障电流大，可采用一过流保护电器瞬时切断电源，保证人员生命和财产安全

缺点：线路中有单相负荷，或三相负荷不平衡，及电网中有谐波电流时，由于PEN中有电流，电气设备的外壳和

线路金属套管间有压降，对敏感性电子设备不利；PEN 线中的电流在有爆炸危险的环境中会引起爆炸；PEN 线断线或相线对地短路时，会呈现相当高的对地故障电压，可能扩大事故范围；TN-C 系统电源处上使用漏电保护器时，接地点后工作中性线不得重复接地，否则无法可靠供电。

TN-S 方式供电系统

本系统中，保护线（PE）和中性线（N）严格分开，称作 TN-S 供电系统。如图2-2所示。

图1-2TN—S 系统，整个系统的中性线与保护线是分开的 优点：正常时即使工作中性线上有不平衡电流，专用保护线上也不会有电流。适用于数据处理和精密电子仪器设

备，也可用于爆炸危险场合；民用建筑中，家用电器大都有单独接地触点的插头，采用TN－S 系统，既方便，又安全；如果回路阻抗太高或者电源短路容量较小，需采用剩余电流保护装置RCD 对人身安全和设备进行保护，防止火灾危险；TN-S 系统供电干线上也可以安装漏电保护器，前提是工作中性线N 线不得有重复接地。专用保护线PE 线可重复接地，但不可接入漏电开关。

缺点：由于增加了中性线，初期投资较高； TN－S 系统相对地短路时，对地故障电压较高。

TN-C-S 方式供电系统

本系统是指，如果前部分是 TN-C 方式供电，

但为考虑安全供电，二级配电箱出口处，分别引出 PE 线及N 线，即在系统后部分二级配电箱后采用 TN-S 方式供电，这种系统总称为 TN-C-S 供电系统。如图 2-3 所示。

图 1-3 TN—C—S 系统，系统有一部分中性线与保护线是合一的

优点：工作中性线 N 与专用保护线 PE 相联通，如图2-3 联通后面 PE 线上没有电流，即该段导线上正常运行不产生电压降；联通前段线路不平衡电流比较大时，在后面 PE 线上电气设备的外壳会有接触电压产生。因此，TN-C-S 系统可以降低电气设备外露导电部分对地的电压，然而又不能完全消除这个电压，这个电压的大小取决于联通前线路的不平衡电流及联通前线路的长度。负载越不平衡， 联通前线路越长，设备外壳对地电压偏移就越大。所以要求负载不平衡电流不能太大，而且在 PE 线上应作重复接地；一旦PE 线作了重复接地，只能在线路末端设立漏电保护器，否则供电可靠性不高；对要求PE 线除了在二级配电箱处必须和 N 线相接以外，其后各处均不得把PE 线和 N 线相联，另外在 PE 线上还不许安装开关和熔断器；

民用建筑电气在二次装修后，普遍存在 N 线和 PE 线混用的情况，混用后事实上使TN-C-S系统变成TN-C 系统，后果如前叙。鉴于民用建筑的N 线和 PE 线多次开断、并联现象严重，形成危险接触电压的情况机会较多，在建筑电器的施工与验收中需重点注意。

2、IT 方式供电系统

系统的电源不接地或通过阻抗接地，电气设备的外壳可直接接地或通过保护线接至单独接地体。如图 3-1 所示。

L1

L2

L3

低压系统

电源接地点外露导电部分PE

接地装置

阻抗

阻抗

图 2-1 IT系统

优点：运用 IT 方式供电系统，由于电源中性点不接地，相对接地装置基本没有电压。电气设备的相线碰壳或设备绝缘损坏时，单相对地漏电流较小，不会破坏电源电压的平衡，一定条件下比电源中性点接地的系统供电可靠； IT 方式供电系统在供电距离不是很长时，供电的可靠性高、安全性好。一般用于不允许停电的场所，有连续供电要求的地方，例如医院的手术室、地下矿井、炼钢炉、电缆井照明等处。

缺点：如果供电距离很长时运用 IT 方式供电，从图 3-1 可见，电气设备的相线碰壳或设备绝缘损坏而漏电时，由于供电线路对大地的分布电容会产生电容电流，此电流经大地可形成回路，电气设备外露导电部分也会形成危险的接触电压；TT 方式供电系统的电源接地点一旦消失，即转变为IT 方式供电系统，三相、二相负载可继续供电，但会造成单相负载中电气设备的损坏；如果消除第一次故障前，又发生第二次故障，如不同相的接地短路，故障电流很大，非常危险，因此对一次故障探测报警设备的要求较高，以便及时消除和减少出现双重故障的可能性，保证IT系统的可靠性。

3、TT 方式供电系统

本系统是指，电力系统中性点直接接地，电气设备外露导电部分与大地直接联接，而与系统如何接地无关。专用保护线（PE线）和工作中性线（N线）分开，PE线与N线没有电的联系。正常运行时，PE线没有电流,N线可以有电流。在 TT 系统中负载的所有接地均称为保护接地，如图 1－1所示。