IT系统单相接地短路后电压和电流的变化

低压配电系统中常用的型式有：IT系统、TT 系统、TN系统，下面我们做分别介绍。

一、IT型必须说明：（略）二、TT型必须说明：《农村低压电力技术规程》DL/T499-2001中规范：3.4.5 采用TT系统时应满足的要求：1、采用TT系统，除变压器低压侧中性点直接接地外，中性线不得再行接地，且应保持与相线（火线）同等的绝缘水平。

2、为了防止中性线的机械断线，其截面积应满足以下要求：相线的截面积S：S≤16平方毫米中性线截面积S0：S0=S（与相线一样）相线的截面积S：16＜S≤35平方毫米中性线截面积S0：S0=16相线的截面积S：S＞35平方毫米中性线截面积S0：S0=S/2（相线的一半）3、电源进线开关应隔离（能断开）中性线，漏电保护器必须隔离（能断开）中性线。

4、必须实施剩余电流保护（即必须安装漏电保护开关），包括：（1）剩余电流总保护、剩余电流中级保护（必要时），其动作电流应满足：剩余电流总保护和是及时切除低压电网主干线和分支线路上断线接地等产生较大剩余电流的故障。

剩余电流总保护器的动作电流整定：总保护整定剩余电流较小的电网非阴雨季节为50mA 阴雨季节为200mA剩余电流较大的电网非阴雨季节为100mA 阴雨季节为300mA（2）剩余电流末级保护剩余电流中末级保护装于用户受电端（即终端用户，例如家庭用电，或某台用电设备），其保护范围是防止用户内部绝缘破坏，发生人身间接接触触电等而产生的剩余电流所造成的事故。

对直接接触触电，仅作为基本保护措施的附加保护。

剩余电流中末级保护应满足以下条件：Re×Iop≤Ulim式中：Re—受电设备外露可导电部分的接地电阻（Ω）Ulim—安全电压极限（正常情况下可按50V交流有效值考虑）Iop—剩余电流保护器的动作电流（A）Iop整定值：≤30mA5、配电变压器低压侧及出线回路，均应装设过电流保护，包括：短路保护和过负荷保护。

6、PEE线的作用：当设备发生漏电时，漏电电流可以通过大地回流到变压器的中性点，可以降低带点的设备外壳电压，降低人触及设备外壳被电击的危险程度。

-接地故障保护-规代建览电气No.3Vol.12(Serial No.135)2021IT接地系统单相接地故障后的情况分析武攀$同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司，上海200092%扌商要：分析了IT接地系统在发生单相接地故障下的电压、电流变化情况，计算了35kV高压配电IT接地系统的使用条件和系统的绝缘配合，可为电气设计人员提供参考。

关键词：I接地系统；单相接地故障；电容电流；消弧线圈中图分类号：TU856文献标志码：B文章编号：1674-8417(2021)03-0045-05 DOI：10.16618/ki.1674-8417.2021.03.011武攀(1983_),男，高级工程师，从事建筑电气设计。

0引言电源的接地制式主要有TN-C、TN-C-S、TN-S、TT、IT接地系统。

在我国目前使用比较多的是TN-C-S+TN-S+TT接地系统。

IT接地系统即中性点不接地或经高电阻接地系统，在我国并没有被广泛使用，目前主要被用在不间断供电要求较高和对接地故障电压有严格限制的场所,如应急电源装置、消防、矿井下电气装置、医院手术室以及有防火防爆要求的场所&1-'。

T接地系统一般不建议引出中性线，主要是因为当发生单相接地故障而设备仍需继续运行，这时中性线和其余两正常相对地电压会升高,对人员的生命、线路的安全会带来更大的危险,ITC标准也强烈建议IT接地系统不引出中性线&4-'。

本文主要分析IT接地系统在发生单相接地故障情况下的电压、电流变化，进而分析工程中35kV变配电系统IT接地系统可以使用的情况,供读者参考。

1单相接地故障时电压变化分析一般,电压是指两点间的电位差,例如电压220V是指相线与中性线的电位差,电压380V是指三相线路上两相之间电位差。

通常取大地电位为参考0电位,没有绝对电位，只有相对电位,如果一个电源系统中性点接地，中性点电位即为大地电位，即0电位，则某点与中性点的电位差是与大地的电位差，即对地电压。

低压配电系统有三种接地形式(IT、TT、TN )系统的区别详解(注册安全工程师考点)根据现行的国家相关标准，低压配电系统有三种接地形式，即口系统、口系统、TN 系^.(1)第一个字母表示电源端与地的关系T-电源变压器中性点直接接地。

I-电源变压器中性点不接地，或通过高阻抗接地。

(2)第二个字母表示电气装置的外露可导电部分与地的关系T-电气装置的外露可导电部分直接接地，此接地点在电气上独立于电源端的接地点。

N-电气装置的外露可导电部分与电源端接地点有直接电气连接。

分别对IT系统、口系统，TN系统进行全面剖析。

一、灯系统IT系统就是电源中性点不接地，用电设备外露可导电部分直接接地的系统。

IT系统可以有中性线，但IEC强烈建议不设置中性线。

因为如果设置中性线，在IT系统中N线任何一点发生接地故障，该系统将不再是IT系统。

IT系统接线图如图1所示。

图1灯系统接线图口系统特点IT系统发生第一次接地故障时，接地故障电流仅为非故障相对地的电容电流，其值很小，外露导电部分对地电压不超过50V，不需要立即切断故障回路，保证供电的连续性；-发生接地故障时，对地电压升高1.73倍；-220V 负载需配降压变压器，或由系统外电源专供；-安装绝缘监察器。

使用场所：供电连续性要求较高，如应急电源、医院手术室等。

IT方式供电系统在供电距离不是很长时，供电的可靠性高、安全性好。

一般用于不允许停电的场所，或者是要求严格地连续供电的地方，例如电力炼钢、大医院的手术室、地下矿井等处。

地下矿井内供电条件比较差，电缆易受潮。

运用IT方式供电系统，即使电源中性点不接地，一旦设备漏电，单相对地漏电流仍小，不会破坏电源电压的平衡，所以比电源中性点接地的系统还安全。

但是，如果用在供电距离很长时，供电线路对大地的分布电容就不能忽视了。

在负载发生短路故障或漏电使设备外壳带电时，漏电电流经大地形成架路，保护设备不一定动作，这是危险的。

只有在供电距离不太长时才比较安全。

带你快速认识低压配电系统IT、TT和TN的接地定义根据现行的国家标准《低压配电设计规范》(GB 50054-2011)，低压配电系统有IT 系统、TT系统、TN系统三种接地形式。

①IT、TT、TN的第一个字母表示电源端与地的关系T表示电源变压器中性点直接接地；I标志电源变压器中性点不接地，或通过高阻抗接地。

②IT、TT、TN的第二个字母表示电气装置的外露可导电部分与地的关系T标志电气装置的外露可导电部分直接接地，此接地点在电气上独立于电源端的接地点；N表示电气装置的外露可导电部分与电源端接地点有直接电气连接。

低压配电系统IT、TT和TN全面剖析1、IT系统IT系统就是电源中性点不接地，用电设备外露可导电部分直接接地的系统。

IT系统可以有中性线，但IEC强烈建议不设置中性线。

因为如果设置中性线，在IT系统中N线任何一点发生接地故障，该系统将不再是IT系统。

IT系统特点①IT系统发生第一次接地故障时，仅为非故障相对地的电容电流，其值很小，外露导电部分对地电压不超过50V，不需要立即切断故障回路，保证供电的连续性；②发生接地故障时，对地电压升高1.73倍；③220V负载需配降压变压器，或由系统外电源专供；④安装绝缘监察器。

使用场所：供电连续性要求较高，如应急电源、医院手术室等；⑤IT方式供电系统在供电距离不是很长时，供电的可靠性高、安全性好。

一般用于不允许停电的场所，或者是要求严格地连续供电的地方，例如电力炼钢、大医院的手术室、地下矿井等处。

地下矿井内供电条件比较差，电缆易受潮；⑥运用IT方式供电系统，即使电源中性点不接地，一旦设备漏电，单相对地漏电流仍小，不会破坏电源电压的平衡，所以比电源中性点接地的系统还安全。

但是，如果用在供电距离很长的情况下，供电线路对大地的分布电容就不能忽视了；⑦在负载发生短路故障或漏电使设备外壳带电时，漏电电流经大地形成架路，保护设备不一定动作，这是危险的。

只有在供电距离不太长时才比较安全。

1 引言低压配电系统接地是十分重要的，它与采取什么样的电击防护措施,选用什么样的保护装置，这些防护措施怎样实施,都与配电系统接地有关系。

如果选择不当，不但不能实现所要求的保护，反而会降低供电系统的可靠性。

在我国的电网中TN、TT、IT并存使用，但同时也存在着许多不足和缺陷，给人身安全带来一定的威胁。

为了提高低压配电系统安全用电水平，人们发现漏电保护装置(RCD）的应用在很大程度上弥补了这些缺陷，从而防止触电和火灾事故的发生，大幅度提高安全用电水平.为此本文先分析配电系统接地的适用范围和优缺点，然后介绍在不同的配电系统接地下正确安装使用漏电保护装置的必要性，使漏电保护装置在不同的配电系统接地中能够有效和正确安装使用。

2 配电系统接地形式接地形式分为TN、TT、IT三大类，系统特性以符号表示,字母含义为：第一个字母表示电源与地的关系。

“T"表示在某一点上牢固接地；“I"表示所有带电零件与地绝缘或某一点经阻抗接地。

第二个字母表示电气设备外壳与地的关系.“T”表示外壳牢固的接地，且与电源接地无关,“N”表示外壳牢固地接到系统接地点。

其后的字母表示电网中中性线与保护线的组合方式。

“C”表示中线与保护线是合一的(PEN线）；“S”表示中性线与保护线是分开的。

2.1 TN系统TN系统的电源端有一个直接接地点，并引出N线,属三相四线制系统。

系统中用电设备外壳通过保护线与该点直接连接，俗称保护接零。

按照系统中中性线与保护线的不同组合方式，又分为如下三种形式。

（1) TN—C系统整个系统的中性线与保护线是合一的，称为TN-C系统，如图1。

由于投资较少，又节约导电材料，因此在过去我国应用比较普遍.当三相负荷不平衡或只有单相用电设备时，PEN 线上有正常负荷电流流过，有时还要通过三次谐波电流,其在PEN线上产生的压降呈现在用电设备外壳上，使其带电位,对地呈现电压。

正常工作时,这种电压视情况为几伏到几十伏，低于安全电压50V，但当发生PEN线断或相对地短路故障时，使PEN线电位升高,其对地电压大于安全电压，使触电危险加大.同时,同一系统内PEN线是相通的，故障电压会沿PEN 线传至其它未发生故障处，可能会引起新的电气故障，另外由于该系统全部用PEN线作设备接地，它无法实现电气隔离,不能保证电气检修人身安全，在国际上基本不被采用,名存实亡。

电力系统接地短路故障种类及接地保护方式直观分析电力系统按接地方式分类，有中性点接地系统和中性点不接地系统。

其中，两种接地系统按接地故障的方式分类，又有单相接地、两相接地、三相接地3种短路故障。

单相接地是最常见的线路故障，两相接地、三相接地出现几率小，但有明显的相间短路特征。

★中性点接地系统1.单相接地故障2.两相接地故障3.三相接地故障★中性点不接地系统1.单相接地故障2.单相接地故障3.三相接地故障☆单相接地故障特点：1.一相电流增大，一相电压降低；出现零序电流、零序电压。

2.电流增大、电压降低为同一相别。

3.零序电流相位与故障相电流同向，零序电压与故障相电压反向。

4.故障相电压超前故障相电流约80度左右（短路阻抗角，又叫线路阻抗角）；零序电流超前零序电压约110度左右。

☆两相短路故障特点：1.两相电流增大，两相电压降低；没有零序电流、零序电压。

2.电流增大、电压降低为相同两个相别。

3.两个故障相电流基本反向。

4.故障相间电压超前故障相间电流约80度左右。

☆两相接地短路故障特点：1.两相电流增大，两相电压降低；出现零序电流、零序电压。

2.电流增大、电压降低为相同两个相别。

3.零序电流向量为位于故障两相电流间。

4.故障相间电压超前故障相间电流约80度左右；零序电流超前零序电压约110度左右。

☆三相短路故障特点：1.三相电流增大，三相电压降低；没有零序电流、零序电压。

2.故障相电压超前故障相电流约80度左右；故障相间电压超前故障相间电流同样约80度左右。

★电力系统工作接地（接地保护）变压器或发电机中性点通过接地装置与大地连接，称为工作接地。

工作接地分为直接接地与非直接接地（包括不接地或经消弧线圈接地）两类，工作接地的接地电阻不超过4?为合格。

☆电网中性点运行方式：大接地电流系统（110kV及以上）1.直接接地，又称为有效接地2.经低电阻接地大接地电流系统（35kV及以下）1.不接地，又称为中性点绝缘2.经消弧线圈接地3.经高阻接地煤矿电网中性点接地方式1.井下3300、1140、660V系统采用中性点不接地方式2.6、10kV主要采用中性点经消弧线圈接地方式3.35kV采用中性点不接地方式4.110kV采用中性点直接接地方式举例：中性点经消弧线圈接地和中性点直接接地★接地保护系统的型式文字代号☆第一个字母表示电力系统的对地关系：T--直接接地I--所有带电部分与地绝缘，或一点经阻抗接地。

低压配电系统IT、TT和TN接地方式的详细图文详解分析仪表人对仪表接地并不陌生，在本文讲讲低压配电IT系统、TT系统、TN系统的接地方式。

这三种接地方式容易混淆，它们的原理、特点和适用范围各有不同，希望能对广大的仪表人有所帮助。

定义根据现行的国家标准《低压配电设计规范》(GB 50054-2011)，低压配电系统有IT系统、TT系统、TN系统三种接地形式。

①IT、TT、TN的第一个字母表示电源端与地的关系T表示电源变压器中性点直接接地；I标志电源变压器中性点不接地，或通过高阻抗接地。

②IT、TT、TN的第二个字母表示电气装置的外露可导电部分与地的关系T标志电气装置的外露可导电部分直接接地，此接地点在电气上独立于电源端的接地点；N表示电气装置的外露可导电部分与电源端接地点有直接电气连接。

低压配电系统IT、TT和TN全面剖析1、IT系统IT系统就是电源中性点不接地，用电设备外露可导电部分直接接地的系统。

IT系统可以有中性线，但IEC强烈建议不设置中性线。

因为如果设置中性线，在IT系统中N线任何一点发生接地故障，该系统将不再是IT系统。

IT系统特点①IT系统发生第一次接地故障时，仅为非故障相对地的电容电流，其值很小，外露导电部分对地电压不超过50V，不需要立即切断故障回路，保证供电的连续性；②发生接地故障时，对地电压升高1.73倍；③220V负载需配降压变压器，或由系统外电源专供；④安装绝缘监察器。

使用场所：供电连续性要求较高，如应急电源、医院手术室等。

⑤IT方式供电系统在供电距离不是很长时，供电的可靠性高、安全性好。

一般用于不允许停电的场所，或者是要求严格地连续供电的地方，例如电力炼钢、大医院的手术室、地下矿井等处。

地下矿井内供电条件比较差，电缆易受潮。

⑥运用IT方式供电系统，即使电源中性点不接地，一旦设备漏电，单相对地漏电流仍小，不会破坏电源电压的平衡，所以比电源中性点接地的系统还安全。

但是，如果用在供电距离很长的情况下，供电线路对大地的分布电容就不能忽视了。

低压配电系统有三种接地形式（IT、TT、TN）系统的区别详解（注册安全工程师考点）根据现行的国家相关标准，低压配电系统有三种接地形式，即IT系统、TT系统、TN系统。

（1）第一个字母表示电源端与地的关系T-电源变压器中性点直接接地。

I-电源变压器中性点不接地，或通过高阻抗接地。

（2）第二个字母表示电气装置的外露可导电部分与地的关系T-电气装置的外露可导电部分直接接地，此接地点在电气上独立于电源端的接地点。

N-电气装置的外露可导电部分与电源端接地点有直接电气连接。

分别对IT系统、TT系统、TN系统进行全面剖析。

一、IT系统IT系统就是电源中性点不接地，用电设备外露可导电部分直接接地的系统。

IT系统可以有中性线，但IEC强烈建议不设置中性线。

因为如果设置中性线，在IT系统中N线任何一点发生接地故障，该系统将不再是IT系统。

IT系统接线图如图1所示。

图1 IT系统接线图IT系统特点IT系统发生第一次接地故障时，接地故障电流仅为非故障相对地的电容电流，其值很小，外露导电部分对地电压不超过50V，不需要立即切断故障回路，保证供电的连续性；－发生接地故障时，对地电压升高1.73倍；－220V 负载需配降压变压器，或由系统外电源专供；－安装绝缘监察器。

使用场所：供电连续性要求较高，如应急电源、医院手术室等。

IT 方式供电系统在供电距离不是很长时，供电的可靠性高、安全性好。

一般用于不允许停电的场所，或者是要求严格地连续供电的地方，例如电力炼钢、大医院的手术室、地下矿井等处。

地下矿井内供电条件比较差，电缆易受潮。

运用IT 方式供电系统，即使电源中性点不接地，一旦设备漏电，单相对地漏电流仍小，不会破坏电源电压的平衡，所以比电源中性点接地的系统还安全。

但是，如果用在供电距离很长时，供电线路对大地的分布电容就不能忽视了。

在负载发生短路故障或漏电使设备外壳带电时，漏电电流经大地形成架路，保护设备不一定动作，这是危险的。

只有在供电距离不太长时才比较安全。

配电系统接地方式TT 、IN、IT系统在工程中常有供电系统为有三相三线制或三相四线制等，但这些名词术语内涵不是十分严格。

国际电工委员会（IEC364 ）根据配电系统接地方式的不同，把系统分为TN 系统、TT 系统、IT 系统三大类。

其中TN 系统又可区分为TN-S 、TN-C和TN-C-S 三种系统。

下面就对各种供电系统做一个介绍。

一、TN 接地方式供电系统：这种供电系统是将电气设备的金属外壳与工作零线相连接保护系统，称作接零保护系统，用TN 表示。

它的特点是、一旦设备出现外壳带电，接零保护系统能将漏电电流上升为短路电流，这个电流很大，实际上就是单相对地短路故障，保护回路中的熔断器会熔断，低压断路器的脱扣器会动作而跳闸，使故障设备断电，比较安全。

1、TN-S 接地方式供电系统：它是把工作零线N 和专用保护线PE 严格分开的供电系统，称作TN-S 供电系统。

如下图所示TN-S 供电系统的特点如下1．1 系统正常运行时，专用保护线上不有电流，只是工作零线上有不平衡电流。

PE 线对地没有电压，所以电气设备金属外壳接零保护是接在专用的保护线PE上，安全可靠。

1．2 工作零线只用作单相负载回路使用。

1．3干线上使用漏电保护器，工作零线不得有重复接地。

而PE 线有重复接地，但不许进入漏电开关，所以TN-S 系统供电干线上也可以安装漏电保护器。

2 、TN-C 接地方式供电系统：它是用工作零线兼作接零保护线，可以称作保护中性线，可用NPE 表示。

如图下图所示这种供电系统的特点如下2.1 由于三相负载不平衡，工作零线上有不平衡电流，对地有电压，所以与保护线所联接的电气设备金属外壳有一定的电压。

2.2如果工作零线断线，则保护接零的漏电设备外壳带电。

2.3 如果电源的相线碰地，则设备的外壳电位升高，使中性线上的危险电位蔓延。

2.4 TN-C 系统干线上使用漏电保护器时，工作零线后面的所有重复接地必须拆除，否则漏电开关合不上；而且，工作零线在任何情况下都不得断线。

IT系统单相接地短路后电压和电流的变
化
IT系统单相接地短路后，电压和电流会发生变化。

在正
常情况下，A、B、C三相和大地之间只有很小的电容电流，
因为此时线路和大地的容抗很大，所以电容电流很小。

正常运行电容电流Ic=Uo*WC(Uo为相电压，WC为容抗)。

由于三相
平衡运行，电容电流的和向量为。

然而，当一相发生接地故障时，地上的点位就不是0V了，而是相电压Uo。

因此，A、B相和大地的电压就是线电压了，向量叠加后也就是UN=sqr(3)*Uo。

因此，在IT系统带故障运
行的情况下，电缆的绝缘选择要参考线电压设计。

莫岳平、翁双安编著《供配电工程》第2版思考题与习题解答提示目录第一章思考题与习题 (1)第二章思考题与习题 (5)第三章思考题与习题 (10)第四章思考题与习题 (15)第五章思考题与习题 (21)第六章思考题与习题 (27)第七章思考题与习题 (30)第八章思考题与习题 (33)第九章思考题与习题 (36)第十章思考题与习题 (39)第一章思考题与习题1-1火力发电站、水电站及核电站的电力生产和能量转换过程有何异同？解答提示：参见本章第一节一、电力系统的构成。

1-2电力系统由哪几部分组成？各部分有何作用？电力系统的运行有哪些特点与要求？解答提示：参见本章第一节一、电力系统的构成；二、电力系统运行的特点与要求。

1-3 简述确定用户供配电系统电压等级的原则。

为什么说在负荷密度较高的地区，20kV电压等级的技术经济指标比10kV电压等级高？解答提示：参见本章第二节二、电力系统各级标称电压的适用范围。

与传统的10kV配电网相比，20kV配电网电压供电容量提高1倍，线路电压损失则下降50%；而输送同等功率时，线路能耗下降75%，线路电压损失下降75%。

在负荷密度高的地区，由于20kV供电半径增大，可减少110kV变电站数量，而设备及线路绝缘成本增加不多，总体建设投资减少。

1-4电力系统中性点接地方式主要有哪几种？试分析当系统发生单相接地时在接地电流、非故障相电压、设备绝缘要求、向异相接地故障发展的可能性、接地故障的继电保护、接地故障时的供电中断情况等方面的特点？解答提示：参见本章第三节。

各系统发生单相接地时的特点比较见下表：1-5 什么是低压配电TN系统、TT系统和IT系统？各有什么特点？各适用于什么场合？解答提示：参见本章第三节五、低压配电系统导体的配置与系统接地。

1-6 如何区别TN-S和TN-C-S系统？为什么当电源采用TN系统时，从建筑物总配电箱起供电给本建筑物内的配电线路应采用TN-S系统？解答提示：参见本章第三节图1-10。

TN、TT、IT供电系统的特点及安装要求380V/220V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。

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。

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。

即过去的三相四线制供电系统中的保护接地。

TN系统，在变压器或发电机中性点直接接地的380/220V三相四线低压电网中，将正常运行时不带电的用电设备的金属外壳经公共的保护线与电源的中性点直接电气连接。

即过去的三相四线制供电系统中的保护接零。

TN系统的电源中性点直接接地，并有中性线引出。

按其保护线形式，TN系统又分为：TN-C系统、TN-S系统和TN-C-S系统等三种。

（1）TN-C系统(三相四线制)，该系统的中性线(N)和保护线(PE)是合一的，该线又称为保护中性线(PEN)线。

它的优点是节省了一条导线，缺点是三相负载不平衡或保护中性线断开时会使所有用电设备的金属外壳都带上危险电压。

（2）TN-S系统就是三相五线制，该系统的N线和PE线是分开的，从变压器起就用五线供电。

它的优点是PE线在正常情况下没有电流通过，因此不会对接在PE线上的其他设备产生电磁干扰。

此外，由于N线与PE线分开，N线断开也不会影响PE线的保护作用。

③TN-C-S系统(三相四线与三相五线混合系统)，该系统从变压器到用户配电箱式四线制，中性线和保护地线是合一的；从配电箱到用户中性线和保护地线是分开的，所以它兼有TN-C系统和TN-S系统的特点，常用于配电系统末端环境较差或有对电磁抗干扰要求较严的场所。

我国的低压配电系统基本上有三种：即TT系统、TN系统、IT系统。

上述各种保护系统均采用国际标准所用符号，第一字母T：表示中性点直接接地；I表示中性点不直接接地(不接地或经高电阻接地等)；第二个字母T：表示外露可导电部分对地直接电气连接与电力系统任何接地无关；N表示外露可导电部分与电力系统的接地点直接电气连接。

摘要10kV配电网主要有中性点不接地、中性点经消弧线圈接地、中性点经小电阻接地等运行方式。

不同的配电网中性点接地方式各有其特点和优势。

本文详细分析计算了三种主要接地方式下配电网在发生单相短路故障时的零序电压、短路电流和暂态特性;并利用有限元分析软件，详细分析了小电阻接地运行方式下，单相短路故障时的大地电场分布，计算了短路点附近的跨步电压。

为配电网接地方式的合理选择及继电保护提供了理论依据。

本文研究内容主要包括以下几个方面:介绍了10kV配电网的不同接地方式发展概况，详细分析了配电网中接地变压器的结构与工作原理，总结并对比了不同接地方式的优缺点。

针对三种主要接地方式的配电网络，首先分析出了其发生单相短路故障时的稳态等效电路，在此基础上推导出其短路接地电流计算公式，并给出了其电容电流分布图。

其次详细推导出其暂态等效电路，同样详细计算了其暂态短路接地电流。

最后建立了配电网发生单相接地短路的MATLAB仿真模型，得出了与理论分析结果相符的仿真波形与数据。

阐述了接地电阻、跨步电压和接触电压的概念，详细推导了它们的理论计算公式。

开创性地运用有限元分析软件ANSYS来定量仿真发生单相对地短路后的跨步电压，仿真结果与理论计算结果基本吻合。

设计了10kV配电网小电阻接地运行方式下发生单相对地和单相对电线横担的两种常见短路的实验方案，给出了详细实验操作步骤及需要注意的事项，通过实验验证了论文中有关短路时接地电流及跨步电压的计算分析结果。

关键词:10kV配电网;中性点接地方式;短路接地电流;跨步电压;有限元分析AbstractNeutral grounding without impedance,neutral grounding through suppression coil and neutral grounding through low resistor are the most common neutral grounding in the l0kV distribution network. There are different characteristics and application advantages with different neutral grounding. When the single phase short-circuit fault occur in the l0kV distribution network, zero sequence voltage, short-circuit current are calculated in detail and transient characteristics are analyzed for the three main neutral grounding in this paper. Then, Electric field distribution and step voltage are also calculated with Finite element analysis software for grounding through low resistor. The study of this paper is helpful to the choice of neutral grounding and power system relay protection for the l0kV distribution network.The study of this paper focuses on the following aspects:The development and application trends of neutral grounding in l0kV distribute network are introduced in this thesis, then the structure and work principle of grounding transformer is analyzed in detail. The advantages and disadvantages of three main neutral grounding are summarized and compared with each other.For the three main neutral grounding distribute network, Firstly, the steady-state equivalent circuit is proposed through careful analysis when the single phase short-circuit fault occur and the short circuit current formula is derived in detail on the basis of the steady-state equivalent circuit. The distribution figure of capacitive current is given. Secondly, the transient-state equivalent circuit is presented through careful analysis and the transient short-circuit current is solved based on the transient-state equivalent circuit. Finally, a single phase short-circuit fault model is established in the MATLAB software, the simulation results and data are consistent with the theoretical analysis results.The concept of grounding resistance, step voltage and touch voltage are expounded,and the theoretical formula is also deduced. The step voltage when the single phase short-circuit fault occur is calculated quantitatively with the finiteelement analysis software ANSYS. The simulation results are consistent with the theoretical calculation results.Two common short-circuit experimental program are designed and the experimental procedures and some notes are given in detail. It is demonstrated that the theoretical analysis about the short-circuit current and the step voltage in the paper is correct.Key Words: l0kV distribution network; neutral grounding; short-circuit ground current; step voltage; finite element analysis第1章绪论1．1课题研究背景及意义电力是人类文明生活的原动力，是最重要的二次能源和工商业界主要的动力及照明来源，其需求与经济发展之间有着密不可分的关系。

S120常见故障处理1.当电机发生故障时，跳闸后自由溜车，速度不降为0不能从新启动，改参数P1200=1可以直接启动2.抱闸控制信号的连接P1215=3由PLC控制，P1216=2000，P1217=2000抱闸打开和关闭监视时间改大一点，防止抱闸反馈信号返回慢报警。

3.报(F7900)电机锁死故障，即有速度给定值，但实际值没有增长，转矩达到限幅值。

改参数：P2175 =2.03%改到1.53% 速度设定监视极限值P2177=10s 改到15s 故障延时时间分两种情况（p1300≥20或p1300＜20）p1300 < 20 (V/f open-loop control):It is not possible to select rotating measurement or speed controller optimization.p1300 = 20, 22 (sensorless operation):Only rotating measurement or speed controller optimization can be selected in the sensorless mode.p1300 = 21, 23 (operation with encoder):Both versions (sensorless and with encoder) of the rotatingmeasurement and speed controller optimization can be selected.改参数：P1082 =110%改到115% 速度限幅值或者KP增大5.报(F07902)电机堵转故障，偏差大于设定值，转矩达到限幅值，经过延时后报故障。

改参数：P1745=20%改到25% 速度设定监视极限值P2178=10s 改到15s 故障延时时间6.报（A7903）堵转报警，即速度偏差大于设定值经过延时后报故障改参数：P2163 =20%改到30% 速度设定监视极限值P2166=200ms改到400ms 故障延时时间7.急停报F01611（F01600）F30611(F30600)，检查急停继电器信号是否正常，并注意端子极性，Motor Module 和Control Unit 各封锁半个桥臂，并且两个信号在相同的延时后（CuP9650,MMP9850）同时收到，不然报故障，如果信号恢复后仍然不能复位，需重新上电。

IT、TT、TN系统低压配电接地系统分为IT系统、TT系统、TN系统三种形式，而这三种接地方式非常容易混淆。

今天就来说说这三种系统的原理、特点和适用范围，希望能对广大的电气人有所帮助。

一、定义根据现行的国家标准《低压配电设计规范》（GB50054），低压配电系统有三种接地形式，即IT系统、TT系统、TN系统。

（1）、第一个字母表示电源端与地的关系T-电源变压器中性点直接接地。

I-电源变压器中性点不接地，或通过高阻抗接地。

（2）、第二个字母表示电气装置的外露可导电部分与地的关系T-电气装置的外露可导电部分直接接地，此接地点在电气上独立于电源端的接地点。

N-电气装置的外露可导电部分与电源端接地点有直接电气连接。

二、分别对IT系统、TT系统、TN系统进行全面剖析1、IT系统IT系统就是电源中性点不接地，用电设备外露可导电部分直接接地的系统。

IT系统可以有中性线，但IEC强烈建议不设置中性线。

因为如果设置中性线，在IT系统中N线任何一点发生接地故障，该系统将不再是IT系统。

图1 IT系统接线图IT系统特点：IT系统发生第一次接地故障时，仅为非故障相对地的电容电流，其值很小，外露导电部分对地电压不超过50V，不需要立即切断故障回路，保证供电的连续性；－发生接地故障时，对地电压升高1.73倍；－220V负载需配降压变压器，或由系统外电源专供；－安装绝缘监察器。

使用场所：供电连续性要求较高，如应急电源、医院手术室等。

IT 方式供电系统在供电距离不是很长时，供电的可靠性高、安全性好。

一般用于不允许停电的场所，或者是要求严格地连续供电的地方，例如电力炼钢、大医院的手术室、地下矿井等处。

地下矿井内供电条件比较差，电缆易受潮。

运用 IT 方式供电系统，即使电源中性点不接地，一旦设备漏电，单相对地漏电流仍小，不会破坏电源电压的平衡，所以比电源中性点接地的系统还安全。

但是，如果用在供电距离很长的情况下，供电线路对大地的分布电容就不能忽视了。

ＴＮ系统：电源变压器中性点接地，设备外露部分与中性线相连。

ＴＴ系统：电源变压器中性点接地，电气设备外壳采用保护接地。

ＩＴ系统：电源变压器中性点不接地（或通过高阻抗接地），而电气设备外壳电气设备外壳采用保护接地。

电力系统的电源变压器的中性点接地，根据电气设备外露导电部分与系统连接的不同方式又可分三类：即ＴＮ―Ｃ系统、ＴＮ―Ｓ系统、ＴＮ―Ｃ―Ｓ系统。

下面分别进行介绍。

1、TN―C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，假如三相负荷不平衡，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，也不答应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。

国家标准对IT供电系统中断路器的试验要求分析李合;袁渊;米晓峰【摘要】介绍了低压配电系统中的IT供电系统.通过对其实际运行中的故障工况进行分析,以国家标准规定的试验程序为依据,阐述适用于该系统中断路器的试验原理,对照说明其试验程序,解读其试验方法.同时比较不同标准对IT系统中断路器的试验要求,有助于试验人员加深对标准的理解,更加合理地开展电器试验与检测.【期刊名称】《电器与能效管理技术》【年(卷),期】2016(000)019【总页数】5页(P46-50)【关键词】IT供电系统;故障分析;国家标准;低压断路器试验【作者】李合;袁渊;米晓峰【作者单位】西安高压电器研究院有限责任公司,陕西西安710077【正文语种】中文【中图分类】TM561随着供电规模的不断扩大,电力系统对安全性、稳定性和可靠性提出了更高的要求。

低压配电系统是电力系统的重要组成部分,保证其正常运行至关重要。

在不同的环境和场所下,低压配电系统需要采用不同的形式,以满足实际的使用需求和故障防护。

以IT供电系统为例,除满足供电需求外,还要根据其实际的故障工况采取适合的保护方法,而担当保护重要角色的就是低压断路器。

国家标准对低压断路器有着一系列的安全型式试验要求,以保障其能够应对各种不同的故障工况。

GB 14048.2—2008《低压开关设备和控制设备第2部分:断路器》对适用于IT系统中的断路器提出了附加试验的要求,这是由IT系统本身的特点决定的。

本文对这些特点进行分析,结合标准加以说明,从而帮助试验人员更好地理解并执行标准。

1.1 供电系统接地形式的分类为了确保配电系统及其用电设备安全可靠地运行,通常需要将配电系统和用电设备进行接地处理。

根据现行的国家标准GB 14050—2008《系统接地的型式及安全技术要求》的定义,将低压配电系统分为TN、TT、IT 3种形式。

其中,第1个大写字母T表示配电变压器中性点直接接地;I表示电源变压器中性点不接地(或通过高阻抗接地);第2个大写字母T表示电气设备的外壳直接接地,但和电网的接地系统没有联系;N表示电气设备的外壳与系统的接地中性线相连。