低压配电系统接地型式

低压配电系统接地型式

GB 13955-2005《剩余电流动作保护装置安装和运行》中规定了，当剩余电流保护装置用于间接接触电击事故防护时，应正确地与电网的系统接地型式相配合，因此有必要介绍低压配电系统接地型式的特点，以利于剩余电流保护装置的正确安装使用。

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△U PEN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△U PEN，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。