电气知识 - 配电系统接地型式

电气知识 - 配电系统接地型式

配电系统的接地型式主要有TN系统、TT系统和IT系统三种，如图2-35所示。其中，接地型式的第一个字母表示电源系统接地状况及对地的关系。三相供电电源系统可接地点通常是发电机或变压器的中性点。

T表示直接接地，I表示不接地（所有带电部分与地隔离）或通过阻抗（电阻器或电抗器），或通过等效线路接地。第二个字母表示电气装置外壳（外露可导电部分）接地状况及对地的关系。T表示独立于电源系统可接地点，直接接地，且与电源的接地点无关。N表示直接与电源系统可接地点进行连接。第一、二个字母后面的字母，S表示中性线(N)和保护导线(PE)分别接地；C表示中性线和保护导线共同接地（PEN导线），如TN-S系统、TN-S-C系统、TN-C系统。

1．接地型式

(1) TN系统TN系统的电源系统有一点直接接地，电气装置的外露可导电部分通过保护导体接到此接地点上，包括TN-S系统、TN-C系统和TN-S-C系统三种。    
 
TN-S系统是在整个系统中中性线和接地线相互独立，即在整个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，但需在回路全长多敷设一根导线。
 
TN-C系统在整个系统中中性线和接地线合并在一根PEN导线中，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，但从电气安全方面看，这一系统存在较多问题：

1)当系统为单相回路，在PEN线断线时，设备金属外壳对地将带220 V电压，当人身碰触时，危险很大。

2)当安装剩余电流动作保护装置时，其PEN线穿过剩余电流动作保护装置，因接地故障电流产生的磁场在剩余电流动作保护装置内相抵消而使剩余电流动作保护装置拒动，所以剩余电流动作保护装置防人身电击的可靠性很低。

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)由于PEN线与中性线合一，从而使所接设备的金属外壳对地带电位，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。所以，易燃易爆场所内是不允许采用TN- C系统和出现PEN线的。

另外，TN-C系统的设备金属外壳可能会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。由于这些不安全因素，现在新设计的低压接地系统，一般均采用TN-C．S系统或TN-S系统。

TN-S-C系统的一部分中性线和接地线结合在单根的PEN导线中，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。但在电源进线点后的PE线和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，而在装置内不会出现电位差，因此不会发生TN-C系统的种种不安全因素，也不会对电子设备引起干扰。

(2) TT系统  电源系统可接地点与电气装置的外露可导电部分分别直接接地。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。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保护，必须装用剩余电流动作保护装置来切断电源。在GB13955-2005中明确规定，在TT系统中，必须装设剩余电流动作保护装置。

(3) IT系统电源系统可接地点不接地或通过阻抗接地，电气装置的外露可导电部分单独直接接地或通过保护导体接到电源系统的接地极上。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。所以发生接地故障时，不需切断电源，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，从而应用范围受到限制。