低压电网中的接地类型与供电系统
摘要：本文较详细的阐述了低压配电系统中常用的几种接地方式和供电系统，并分别阐述了各个供电系统的优缺点及应用方向。
关键词：低压电网接地
1 低压配电系统中的接地类型
(1)工作接地：为保证电力设备达到正常工作要求的接地，称为工作接地。中性点直接接地的电力系统中，变压器中性点接地，或发电机中性点接地。
(2)保护接地：为保障人身安全、防止间接触电，将设备的外露可导电部分进行接地，称为保护接地。保护接地的形式有两种：一种是设备的外露可导电部分经各自的接地保护线分别直接接地；另一种是设备的外露可导电部分经公共的保护线接地。
(3)重复接地：在中性线直接接地系统中，为确保保护安全可靠，除在变压器或发电机中性点处进行工作接地外，还在保护线其他地方进行必要的接地，称为重复接地。
(4)保护接中性线：在380/220V低压系统中，由于中性点是直接接地的，通常又将电气设备的外壳与中性线相连，称为低压保护接中性线。
2 低压配电系统的供电方式
低压配电系统按保护接地的形式不同可分为：IT系统、TT系统和TN系统。其中IT系统和TT系统的设备外露可导电部分经各自的保护线直接接地(过去称为保护接地)；TN系统的设备外露可导电部分经公共的保护线与电源中性点直接电气连接(过去称为接零保护)。
国际电工委员会(IEC)对系统接地的文字符号的意义规定如下：
第一个字母表示电力系统的对地关系：
T--一点直接接地；
I--所有带电部分与地绝缘，或一点经阻抗接地。
第二个字母表示装置的外露可导电部分的对地关系：
T--外露可导电部分对地直接电气连接，与电力系统的任何接地点无关；
N--外露可导电部分与电力系统的接地点直接电气连接(在交流系统中，接地点通常就是中性点)。
后面还有字母时，这些字母表示中性线与保护线的组合：
S--中性线和保护线是分开的；
O--中性线和保护线是合一的。
(1)IT系统：
IT系统的电源中性点是对地绝缘的或经高阻抗接地，而用电设备的金属外壳直接接地。即：过去称三相三线制供电系统的保护接地。
其工作原理是：若设备外壳没有接地，在发生单相碰壳故障时，设备外壳带上了相电压，若此时人触摸外壳，就会有相当危险的电流流经人身与电网和大地之间的分布电容所构成的回路。而设备的金属外壳有了保护接地后，由于人体电阻远比接地装置的接地电阻大，在发
生单相碰壳时，大部分的接地电流被接地装置分流，流经人体的电流很小，从而对人身安全起了保护作用。
IT系统适用于环境条件不良，易发生单相接地故障的场所，以及易燃、易爆的场所。
(2)TT系统：
TT系统的电源中性点直接接地；用电设备的金属外壳亦直接接地，且与电源中性点的接地无关。即：过去称三相四线制供电系统中的保护接地。
其工作原理是：当发生单相碰壳故障时，接地电流经保护接地装置和电源的工作接地装置所构成的回路流过。此时如有人触带电的外壳，则由于保护接地装置的电阻小于人体的电阻，大部分的接地电流被接地装置分流，从而对人身起保护作用。
TT系统在确保安全用电方面还存在有不足之处，主要表现在：
①当设备发生单相碰壳故障时，接地电流并不很大，往往不能使保护装置动作，这将导致线路长期带故障运行。
②当TT系统中的用电设备只是由于绝缘不良引起漏电时，因漏电电流往往不大(仅为毫安级)，不可能使线路的保护装置动作，这也导致漏电设备的外壳长期带电，增加了人身触电的危险。
因此，TT系统必须加装剩余电流动作保护器，方能成为较完善的保护系统。目前，TT 系统广泛应用于城镇、农村居民区、工业企业和由公用变压器供电的民用建筑中。
低压电网中的接地类型与供电系统[转贴]
电气配电网接地TT、TN、IT系统
IEC国际电工委员会对配电网接地方式分为：TT系统、TN系统、IT系统
（1）、接地型式文字代号TN、TT、IT的意义
TN、TT、IT三种型式均使用了两个字母，以表示三相电力系统和电气装置的外露的可导电
部分（设备外壳、底座等）的对地关系。
第一个字母表示电力系统的对地关系，即T：表示一点直接接地（通常为系统中性点）；I：表示不接地（所有带电部分与地隔离），或通过阻抗（电阻器、电抗器）及通过等值线路接
地。
第二个字母表示电气装置外露可导电部分的对地关系,即T:表示独立于电力系统可接地点而独立接地;N:表示与电力系统可接地点直接进行电气连接。
在TN系统中，为了表示中性线和保护线的组合关系，有时在TN代号后面还可附加以下字母：S：表示中性线和保护线在结构上是分开的；C：表示中性线和保护线在结构上是合一
的（PEN线）。
（1）、TT系统
TT系统为三相四线制中性点直接接地，电源系统与电气装置的外露可导电部分分别直接接地的系统。它的中性线在电源侧接地后引出，并只做工作零线，用电端的电气装置外露可导
电部分在现场直接接地。
（2）、TN系统
TN系统即电源系统有一点直接接地，负载设备的外露导电部分通过保护线连接到此接地点的系统。根据中性线和保护线的布置，TN系统的形式有以下三种：
（一）、TN—C系统
TN—C系统为三相四线制中性点直接接地，整个系统的中性与保护线是合一的系统，此系统系目前许多高压用户在低压电网中采用的系统。
其特点是：电源变压器中性点接地，保护零线（ＰＥ）与工作零线（Ｎ）共用。
（１）它是利用中性点接地系统的中性线（零线）作为故障电流的回流导线，当电气设备相线碰壳，故障电流经零线回到中点，由于短路电流大，因此可采用过电流保护器切断
电源。ＴＮ—Ｃ系统一般采用零序电流保护；
（２）ＴＮ—Ｃ系统适用于三相负荷基本平衡场合，如果三相负荷不平衡，则ＰＥＮ线中有不平衡电流，再加一些负荷设备引起的谐波电流也会注入ＰＥＮ，从而中性线Ｎ带电，且极有可能高于５０Ｖ，它不但使设备机壳带电，对人身造成不安全，而且还无法取得稳定
的基准电位；
（３）ＴＮ—Ｃ系统应将ＰＥＮ线重复接地，其作用是当接零的设备发生相与外壳接
触时，可以有效地降低零线对地电压。
由上可知，TN-C系统存在以下缺陷：
（１）当三相负载不平衡时，在零线上出现不平衡电流，零线对地呈现电压。当三相负载严重不平衡时，触及零线可能导致触电事故。
（２）通过漏电保护开关的零线，只能作为工作零线，不能作为电气设备的保护零线，
这是由于漏电开关的工作原理所决定的。
（３）对接有二极漏电保护开关的单相用电设备，如用于TN-C系统中其金属外壳的保护零线，严禁与该电路的工作零线相连接，也不允许接在漏电保护开关前面的PEN线上，
但在使用中极易发生误接。
（４）重复接地装置的连接线，严禁与通过漏电开关的工作零线相连接。
TN-S供电系统，将工作零线与保护零线完全分开，从而克服了TN-C供电系统的缺陷，所以现在施工现场已经不再使用TN-C系统。
（二）、TN—S系统
TN—S系统为三相五线制中性点直接接地，整个系统的中性线和保护线是分开的系统，此
系统安全可靠性高，目前正在逐步推广采用
其特点是：电源变压器中性点接地，保护零线（ＰＥ）与工作零线（Ｎ）共用。
（１）它是利用中性点接地系统的中性线（零线）作为故障电流的回流导线，当电气设备相线碰壳，故障电流经零线回到中点，由于短路电流大，因此可采用过电流保护器切断
电源。ＴＮ—Ｃ系统一般采用零序电流保护；
（２）ＴＮ—Ｃ系统适用于三相负荷基本平衡场合，如果三相负荷不平衡，则ＰＥＮ线中有不平衡电流，再加一些负荷设备引起的谐波电流也会注入ＰＥＮ，从而中性线Ｎ带电，且极有可能高于５０Ｖ，它不但使设备机壳带电，对人身造成不安全，而且还无法取得稳定
的基准电位；
（３）ＴＮ—Ｃ系统应将ＰＥＮ线重复接地，其作用是当接零的设备发生相与外壳接
触时，可以有效地降低零线对地电压。
由上可知，TN-C系统存在以下缺陷：
（１）当三相负载不平衡时，在零线上出现不平衡电流，零线对地呈现电压。当三相负载严重不平衡时，触及零线可能导致触电事故。
（２）通过漏电保护开关的零线，只能作为工作零线，不能作为电气设备的保护零线，
这是由于漏电开关的工作原理所决定的。
（３）对接有二极漏电保护开关的单相用电设备，如用于TN-C系统中其金属外壳的保护零线，严禁与该电路的工作零线相连接，也不允许接在漏电保护开关前面的PEN线上，
但在使用中极易发生误接。
（４）重复接地装置的连接线，严禁与通过漏电开关的工作零线相连接。
TN-S供电系统，将工作零线与保护零线完全分开，从而克服了TN-C供电系统的缺陷，所以现在施工现场已经不再使用TN-C系统。
（三）、TN—C—S系统
TN—C—S系统为三相四线制中性线直接接地，整个系统中有一部分中性线与保护线是合一的的系统。此系统目前在高压用户的低压电网中广泛采用。它由两个接地系统组成，第一部分是ＴＮ—Ｃ系统，第二部分是ＴＮ—Ｓ系统，其分界面在Ｎ线与ＰＥ线的连接点。
（１）当电气设备发生单相碰壳，同ＴＮ—Ｓ系统；
（２）当Ｎ线断开，故障同ＴＮ—Ｓ系统；
（３）ＴＮ—Ｃ—Ｓ系统中ＰＥＮ应重复接地，而Ｎ线不宜重复接地。
ＰＥ线连接的设备外壳在正常运行时始终不会带电，所以ＴＮ—Ｃ—Ｓ系统提高了操作人员及设备的安全性。施工现场一般当变台距现场较远或没有施工专用变压器时采取Ｔ
Ｎ—Ｃ—Ｓ系统。
工程设计中大多数的TT、TN系统中的变压器中性点是直接接地的，但也有一些工程在低配柜内直接接地，这两种接地都是正确的。这里需要指出的是：电力配电系统中的直接接地
点必须按照设计的要求做，设计在变压器中性点接地时，就必须在变压器的中性点处接地；
设计规定变压器中性点不接地，而在低配柜内接地时，就必须在低配柜内直接接地。
把电力系统的一点接地理解为必须在变压器中性点处接地是错误的。
IEC在论述TN-S系统时，规定整个系统的N线与PE线是分开的。对“整个系统”应理解为配电系统的负载部分，即由低配柜配出的导线中，N和PE线不准再连接，而对电源部分，
N和PE线可以一点连接，也可多点连接。
TN-S系统中PE线必须随L、N线一起敷设虽然任何标准未作过此规定，但当PE线单独敷设时有人就会不理解，PE线可随L、N线一起敷设，也可单独敷设，甚至L、N在地上敷设，PE线在地下敷设，随后到设备处汇合也没可以的。区别此系统是否属TN-S不是依据PE线是否随L、N线一起敷设，而是依据PE和N是否在电源端作了直接连接。
（3）、IT系统
IT系统为三相三线中性点不接地，或经足够大的阻抗（约1000Ω）接地，电气设备的外露导电部分接地的系统。一般用于不准停电的场所，以及适用于环境不良、易发生单相接地或火灾爆炸的场所，如煤矿、化工厂、纺织厂，也可用于农村地区，近几年逐步应用于重要建筑内的应急电源、医院手术室等重要场所的动力和照明系统。
TN-C系统适用于：
1、三相负荷比较平衡、电路中三次谐波电流不大并有专业人员维护管理的一般性工业厂房
和场所。
2、不适用于对低压敏感的电子设备和爆炸危险环境。
TN-C-S系统是一个广泛采用的配电系统，适合于工业和民用建筑中，电源线路采用TN-C 系统，进入建筑后PEN线重复接地分成PE线和N线。这种线路系统简单，又能保证一定
的安全水平。
TN-S系统适用于：
1、单相负荷比较集中的场所。
2、设有精密电子和数据处理设备的场所。
3、对防火防爆有要求的场所。
4、三次谐波电流设备较多的场所。
TT系统适用于：
1、由供电部门以低压配电系统供电的和远离变电所的建筑物。
2、对电压干扰要求高的精密电子和数据处理设备。
3、对防火防爆有要求的场所。