接地系统和带电导体系统分类

接地系统的分类和带电导体系统分类

我国过去对配电系统没有科学的分类，一些名词也不规范。IEC标准按配电系统带电导体的相数及根数和系统接地及保护接地的构成对配电系统进行分类，十分科学和严格。本章将就这两种配电系统的分类及其有关问题进行阐述。

第一节带电导体系统分类

带电导体指工作时通过电流的导体，相线(L线)和中性线(N线)是带电导体，保护接地线(PE线)不是带电导体。带电导体系统按带电导体的相数和根数分类，在根数中都不计PE 线。IEC规定有如下几种交流的带电导电系统：

(1)单相两线系统，如图e所示。它是由单相变压器供电的系统，有两根相线，没有中性线，在发达国家多用于住宅之类小型建筑物的供电。它不会发生如第十五章所述的因“断零”而引起烧坏用电设备的事故，对用电设备比较安全。

图中字母L为相线的符号，相线在英文中为Phase conductor或Line conductor，IEC 取Line的第一个字母为相线的符号。

(2)单相三线系统。它也是由单相变压器供电的系统，其接线如图f所示。从两绕组的连接点引出中性线，两端各引出一根相线。因两相线电流处于同一相位，所以称作单相三线系统。

图中字母N为中性线的符号，中性线在英文中为Neutral conductor，IEC取Neutral 的第一个字母为中性线的符号。

(3)两相三线系统。该系统有二种型式。该系统与图f单相三线系统近似，但接线有所不同，因两根相线的电流相位相反，差180。，它被称作两相三线系统。这种系统在有些发达国家被广泛应用。和图f一样，它可引出两种电压，例如240V和120V。240V用于供电热等大负荷用电，使用电设备的设计更为合理，120V用于自插座接电的小家用电器和照明用具，以降低事故时的接触电压，使人身更为安全。

图d所示为自三相星形绕组变压器引出的两相三线系统，它可给电焊机之类的单相

380V用电设备供

电，也可给厂区或庭园路灯照明供电，以减少照明线路过长引起的过大电压降。

(4)三相三线系统。这种系统没有中性线，只有三根相线，其电源变压器绕组有星形和三角形两种接线方式，如图b所示。可用以供电给不需220V电源电压的三相380V用电设备。

(5)三相四线系统。这是应用最广的带电导体系统，除三根相线外，还有一根中性线或兼具中性线N和接地线功能的PEN线，如图a所示。

第二节接地系统分类

接地系统分TN、TT和IT三种类型，这些接地系统的文字符号的含义是：

第一个字母说明电源与大地的关系：

T：电源的一点(通常是中性点)与大地直接连接(T是“大地”一词法文Terre的第一个字母)。

I：电源与大地隔离或电源的一点经高阻抗(例如1000fD与大地直接连接(I是“隔离”一词法文Isolation的第一个字母)。

第二个字母说明电气装置的外露导电部分与大地的关系：

T：电气装置的外露导电部分直接接大地，它与电源的接地无联系。

N：电气装置的外露导电部分通过与接地的电源中性点的连接而接地(N是“中性点”一词法文Neutre的第一个字母)。

在接地系统中，PE和PEN被用作保护接地连接导线的符号，其说明见附录A，本章不赘述。

下面分别介绍上述三种接地系统的组成和与大地的关系：

1．TN系统

按以上符号含义可知TN系统的电源的一点(中性点)是不经阻抗直接接地的，电气装置的外露导电部分则是通过与接地的中性点的连接而接地的。TN系统按中性线和PE线的不同组合方式又分为三种类型：

(1)TN—C系统——在全系统内N线和PE线是合一的(C是“合一”一词法文Combine 的第一个字母)，见图3—6。

(2)TN—S系统——在全系统内N线和PE线是分开的(S是“分开”一词法文Separe的第一个字母)，见图3—7。

(3)TN—C-S系统——在全系统内，仅在电气装置电源进线点前N线和PE线是合一的，电源进线点后即分为两根线，见图3—8。

2．TT系统

按符号含义可知TT系统的电源的一点是不经阻抗直接接地的，其外露导电部分的保护接地也是直接接地的，即其系统接地和保护接地是分开设置，在电气上是不相关联的，见图3—9。

3．IT系统

按符号含义可知IT系统的电源是不接地或经高阻抗接地的，其外露导电部分则是直接接地的，见图3-10。

从图2-3可知，TN—S系统内N线和Pig线的分开是从变电所或发电站低压配电盘出线处开始的。因为从变压器或发电机到低压配电盘的一段线路很短，可将它们看成一个电源点，变压器内部和外部的一小段PEN线的阻抗可忽略不计，只要电源点的中性点是直接接地的，则从电源点的低压配电盘可同时引出相线、中性线、PEN线和PE线。换言之，可同时引出除IT系统外的TN—S、TN—C、TN—C-S以至TT等不同接地系统的供电线路，如图3—11所示。

图3-9 TT系统

图3—10 IT系统

从上列各接地系统可知，在TN-C和TN—C-S系统中，在电气装置外的低压配电线路上只要可能需将PEN线做重复接地的，它是对系统接地的重复。因为PEN线内有中性线电流产生的电压降导致PEN线的对地电位，重复接地可降低这一电位。从这些图也可知，TT系统和TN—S系统内中性线是不允许做重复接地的，否则将产生杂散电流引起种种不良后果。无论是哪一种接地系统，也不论是在装置内或外，只要可能将PE线多次接地以降低

电气装置外露导电部分的电位总是有好处的。

图3—11同一电源可引出TN-S、TN-C、TT和TN-C-S系统

第三节现时我国有关接地系统需纠正和斟酌的一些问题

配电系统的接地是个十分复杂的问题，由于新老概念的交替和名词的混淆，有不少提法和做法需加以纠正和斟酌，下面举其数例。

1．“零线”一词的误导

我国长期沿用前苏联20世纪五六十年代规范内的“接零”系统(即IEC标准中的TN—C 系统)，将电源端直接接地的中性线称作“零线”。“零线”这一名词含糊不清，难以适应现时多种接地系统中的不同要求。IEC标准不用这一名词，它将载荷多相不平衡电流的导线称作中性线(N线)，兼作PE线的中性线称作保护中性线(PEN线)，其电源端是否接地则以接地系统的符号T或I来区别，以避免表达上的错误。但在我国有些设计文件以至电气规范中仍因循旧习，沿用“零线”或“接零”这类模糊和过时的名词，导致将中性线误为PEN线，错误地将其重复接地，引起一些电气事故的发生。在设计文件和电气规范中，应采用国际上通用的IEC标准规定的名词，诸如“零线”、“接零”等不规范的名词应停止使用。

2．“三相五线制”一词对两类系统的混淆