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低压配电接地系统要求根据具体供电系统正确选择，对电线电缆的选择也有较高的要求。如果达不到要求，将会造成无法估量的后果。

因此，各单位在安装电气工程时，必须高度重视低压配电中的接地系统。

一、低压供电系统接地方式及其特点

低压配电系统有三种接地形式:TN系统、TT系统和IT系统。字母的含义是:第一个字母表示电源与地的关系，第二个字母表示电气设施外露导电部分与地的关系，第三、四个字母表示中性线与保护线的组合。

TT系统是保护电气设备金属外壳不接地的系统。TN系统是利用电气设备的金属外壳作为接零保护的系统。

(1)TT供电系统

TT供电系统是指将电气设备的金属外壳直接接地的保护系统，称为保护接地系统，也称为TT系统。

第一个符号T表示电力系统中性点直接接地；第二个符号T表示负荷设备不与带电体连接的外露金属导电部分直接与大地连接，无论系统如何接地。

TT系统是电源中性点直接接地，电气设备外露导电部分也直接接地的系统。通常情况下，电源中性点的接地称为工作接地，而设备外露导电部分的接地称为保护接地。

在TT体系中，这两个理由必须是相互独立的。设备接地可以是每台设备都有自己独立的接地装置，也可以是几台设备共用一个接地装置。

附图1接地系统示意图

(2)TN供电系统

TN模式供电系统这种供电系统是将电气设备的金属外壳与工作零线连接起来的保护系统，称为接零保护系统，用TN表示。其特点如下。

一旦设备外壳带电，接零保护系统可以将泄漏电流增加到短路电流，这个电流非常大，是TT系统的5.3倍。其实是单相短路故障，熔断器的保险丝会熔断，低压断路器的脱扣器会立即动作跳闸，使故障设备断电，比较安全。

TN系统节省材料和工时，并在中国和许多其他国家广泛使用，这表明它比TT系统更有优势。TN供电系统按保护零线是否与工作零线分开分为TN-C和TN-S。

A.TN-C供电系统

TN-C系统是保护接零系统，其中零线是笔线，即工作零线也是保护零线，既接在电源开关上，又接在电气设备的金属外壳上。当总中性线断开时，单相负载无法形成回路，中性线电压升高，与之相连的金属外壳设备也带电，非常危险。所以零线一定要反复接地。零线断了以后，TN-C变成TT保护模式，单相电源变成了火。解除了危险。

TN-C供电系统的特点如下:

(1)由于三相负荷不平衡，中性线上有不平衡电流，对地有不平衡电压，所以与保护线相连的电气设备的金属外壳有一定的电压。

(2)如果中性线断开，接零的剩余电流设备外壳带电。

(3)如果电源的相线接触地面，设备的外壳电位会上升，中性线上的危险电位会蔓延。

(4)在TN-C系统干线上使用剩余电流保护器时，必须拆除中性线后的所有重复接地，否则剩余电流开关不会闭合；此外，中性线在任何情况下都不得断开。因此，实用的中性线只能使剩余电流保护器的上侧有重复接地。

(5)TN-C供电系统只适用于三相负荷基本平衡。

附图2 TN-C接地系统示意图

B.TN-S供电系统

在TN-S供电系统中，我们选择3+1电路结构的避雷器作为B类避雷器(基本保护)。

在3+1电路中，三相线通过避雷器连接到中性线，中性线通过火花隙连接到PE线。

这种电路结构可以防止因绝缘问题给连接线充电而产生漏电流的问题。

如果需要多级电涌保护，必须在配电箱内安装C级避雷器，即具有中等保护的避雷器。

对于间隙避雷器，只有当前一个断路器的容量大于避雷器的要求值时，才需要在避雷器前串联一个合适的断路器。

TN-S供电系统是将工作零线N与专用保护线PE严格分开的供电系统，称为TN-S供电系统。TN-S供电系统的特点如下。

(1)系统正常运行时，专用保护线上没有电流，但工作零线上有不平衡电流。PE线与地之间没有电压，所以电气设备金属外壳的接零保护接在专用保护线PE上，安全可靠。

②工作零线仅作为单相照明负荷回路。

(3)专用保护线PE不允许断线，不允许进入漏电开关。

TN-S系统，即TN-S供电系统，除了三相线(U、V、W)和中性线(N)外，还有一条保护接地(PE)线。

(1)谐波电流

当今社会各种建筑中的供电系统通常采用DC电子设备和大量荧光灯。运行中会产生高次谐波，不仅会严重污染电源，还会给N线带来谐波电流，尤其是三次谐波电流。

根据相关理论分析，三相出现的三次谐波电流会叠加在N线上，叠加电流值相当可观。为防止N线上叠加谐波电流超过相线电流而造成短路，供电时三相四线制回路中采用四根导线或截面相等的电缆。

(2)单相工作电流

N线上的电流与相线上的电流相同，单相工作电流会随着照明标准的变化而变化。如果电流变大，很可能会造成严重后果，不可小觑。

(3)三相不平衡电流

三相不平衡电流是单相负载供电系统中不可避免的情况。而且随着时间的推移，不平衡的现象还会发展，变得越来越复杂。TN-S系统的电源是专门为三相不平衡的电力负荷设计的，以防止因用电造成事故。

图3 TN-S接地系统示意图

C.TN-C-S供电系统

TN-C-S供电系统在建筑施工的临时供电中，如果前面部分为TN-C供电，且施工规范规定施工现场必须采用TN-S供电系统，PE线可从系统后部的总配电箱分出。

TN-C-S系统的特点如下:

(1)工作零线n接专用保护线PE，如图1-5ND所示。当这条线路的不平衡电流比较大时，电气设备的接零保护受零线电位的影响。

从D点到后面的PE线没有电流，也就是这一段导体上没有电压降。因此，TN-C-S系统可以降低电机外壳与地之间的电压，但不能完全消除这种电压。电压取决于nd线的负载不平衡和ND线的长度。负荷越不平衡，nd线越长，设备外壳对地电压偏差越大。所以要求不平衡负载电流不能太大，PE线要重复接地。

(2)PE线在任何情况下都不能进入漏电保护器，因为线路末端的漏电保护器会使前面的漏电保护器跳闸，造成大面积停电。

(3)PE线除必须在主箱处与N线连接外，N线和PE线不得在其他分箱处连接，PE线上不得装设开关和熔断器，也不得利用大地作为pe线。

通过以上分析，TN-C-S供电系统是TN-C系统的临时替代方案。当三相电力变压器工作接地状况良好，三相负荷相对平衡时，TN-C-S系统在施工用电实践中的效果仍是可行的。

但当三相负荷不平衡，施工现场有专用电力变压器时，必须采用TN-S供电系统。

附图4 TN-C-S接地系统示意图

4)PE线的功能和约束条件

常见的低压配电系统接地方式主要有三种。电气设备接入供电系统时，低压配电系统设计中所有能触及金属物体的电气设备均接入保护PE线，保护电气设备和操作人员。因此，在低压配电系统的保护中，PE线的设置非常重要，安全保护是通过技术措施来实现的。

PE线的设置要求具体包括以下几个方面:

(1)载流量能满足保护装置灵敏度的要求。

(2)载流时的线路负荷温度和电磁感应强度应控制在合理范围内，对建筑物或其内部不应有火灾或爆炸等隐患。

(3)由于接地故障电流较小，TT系统接地故障保护的约束条件为RAIA≤50V，其中RA为导电部分的接地极电阻，IA为保证保护电器在规定时间内切除故障线路的动作电流。

(三)信息技术电源系统

IT系统是指电源中性点不接地，设备所有外露导电部分通过各自的保护线PE直接接地的系统，称为IT电源系统。IT系统一般是三相三线制。也就是说，电源的中性点与地绝缘或通过高阻抗接地。

IT模式电源系统I表示电源侧没有工作接地。第二个字母T表示负载侧的电气设备接地。

在供电距离不是很长的情况下，IT供电系统可靠性高，安全性好。一般用于不允许停电，或对连续供电有严格要求的场所，如电炉炼钢、大医院手术室、地下矿山等。

IT系统发生接地故障时，接地故障电压不会超过50V，不会造成相间触电的危险。

附图5 IT接地系统示意图

二、TT和TN系统应用中的注意事项

(一)TT系统中性线不应重复接地。

在一些供配电工程中，承包商要求TT系统的中性线重复接地，以防止中性线断开后中性点漂移造成三相电压不平衡。其实这种做法效果有限。

(2)农村低压电网不宜采用TN-C系统。

(1)在TN-C系统的单相回路中，如果NPE线中断，电气设备外壳可带来高达220V的接地电压，威胁人身安全。

(2)在TN-C系统的三相回路中，如果NPE线中断，不仅会使设备失去等压连接和接地，还会造成三相不平衡时因“零断线”而烧坏单相设备的事故。

(3)TN-C系统中NPE线不平衡电流产生的电压会在电气设备中产生电位差和杂散电流，容易打火，干扰电子设备。