TN-S系统详解课件

低压配电系统由配电变电站（通常将电网的传输电压降低为配电电压），高压配电线（即高于1 kV的电压），配电变压器，低压配电线（低于10kV的电压）组成。

1 kV）和相应的控制和保护设备。

低压断路器：低压断路器又称自动开关，是一种具有手动开关功能的电气设备，可以自动进行电压损失，欠压，过载和短路保护。

它可用于分配电能，不经常启动异步电动机，保护电力线和电动机等，当它们具有严重的过载，短路和欠压时，可以自动切断电路。

其功能相当于保险丝开关和过热/欠热继电器的组合，并且在断路故障电流后一般不需要更换零件。

（1）断路器配件（2）MCB：微型断路器，简称MCB，是建筑电气端子配电设备中使用最广泛的端子保护电气设备（3）塑壳断路器：当塑壳断路器电流超过跳闸设定值时，可以自动切断电流。

塑料外壳是指使用塑料绝缘体作为设备的外壳，用于隔离导体和接地的金属零件。

塑壳断路器通常包含热磁脱扣器，而大型塑壳断路器配有固态脱扣传感器。

（4）框架断路器（5）智能通用断路器智能配电：（1）成套低压无功补偿装置（2）复合开关（3）操作手柄（4）无功补偿控制器低压配电开关：（1）负载开关：顾名思义，负载开关是一种可以切断负载电流的开关。

与高压断路器不同。

负载开关没有灭弧能力，不能切断故障电流。

它只能在系统正常运行时关闭负载电流。

因此，负载开关命名为（2）隔离开关：隔离开关是使用最广泛的高压开关设备之一。

它的工作原理和结构比较简单。

但是，由于其使用量大和可靠性要求高，对变电站和电厂的设计，建立和安全运行产生了很大的影响。

刀开关的主要特点是没有灭弧能力，因此它只能在没有负载电流的情况下打开和关闭电路。

低压接地系统之TN系统详解低压接地系统的接地分成两部分，一是电源侧的接地，二是负载侧，即电气设备的接地。

如果电源侧中性点直接接地，电气设备外露导电部分通过PE线(或PEN线)与电源接地中性点作金属性连接，则此低压系统称为TN接地系统。

1. TN-S系统如果从电源中性点引出专用保护线(PE线)，中性线N与保护线PE在电源中性点分开，之后二者不再相连，则此低压系统称为TN-S接地系统，如下图所示：TN-S系统中的中性点N和保护线PE在整个过程中各自独立分开敷设，但在电源端两者合并在一起接入电源设备的中性点，电源设备的中性点直接接地。

TN-S系统为三相四线制带电导体系统。

2. TN-C系统如果中性线N与保护线PE二者合用一根导体，此导体为PEN线，电气设备外露可导电部分通过PE线接入PEN线，则此低压系统称为TN-C接地系统。

如下图所示。

TN-C系统中的中性线N和保护线PE在整个过程中作为PEN导线敷设，TN-C系统属于三相四线制带电导体系统。

该系统要求在用电设备的内部范围内设置有效的等电位环境，且需要均匀地分布接地极，所以TN-C能同时承载三相不平衡电流和高次谐波电流。

为此，TN-C的PEN线应当在用电设备内与若干接地极相连，即重复接地；其次，当TN-C系统的用电设备端PEN线断线后则外壳将带上与相电压近似相等的电压，其安全性较低。

为了消除这种影响，也要求在PEN线上采取重复接地的措施。

正是因为TN-C采取了PEN线重复接地的措施，使得系统不能使用剩余电流动作保护装置。

值得注意的是，TN-C系统的PEN线定义中，“保护线”的功能优于“中性线”的功能。

所以PEN线首先接入用电设备的接地接线端子，然后再用连接片接到中性线端子。

3. TN-C-S系统如果从电源中性点N线与PE线合用一段，然后再分出N线与PE线，且分开后不再合并，则此低压系统称为TN-C-S接地系统。

TN-C-S系统的TN-C部分适用于不平衡负载，而TN-C-S系统的TN-S部分适用于平衡负载。

定义具有专用保护零线的中性点直接接地的系统叫TN-S 接零保护系统，俗称三相五线制系统。

重复接地的定义：重复接地———在采用保护接零的中性点直接接地系统中，除在中性点作工作接地外，还必须在零线上一处或多处重复接地如图１所示。

图１工作接地、接零、重复接地２重复接地的要求按照ＪＧＪ４６－８８《施工现场临时用电安全技术规范》中第４３２条规定：保护零线除必须在配电室或总配电箱处作重复接地外，还必须在配电线路的中间和末端处重复接地。

即在施工现场内，重复接地装置不应少于三处，每一处重复接地装置的接地电阻值应不大于１０Ω。

３重复接地的作用（１）在有重复接地的低压供电系统中，当发生接地短路时在低压电网已作了工作接地时，应采用保护接零，不应采用保护接地。

因为用电设备发生碰壳故障时，1、采用保护接地时，故障点电流太小，对 1.5kW 以上的动力设备不能使熔断器快速熔断，设备外壳将长时间有110V 的危险电压；而保护接零能获取大的短路电流，保证熔断器快速熔断，避免触电事故。

2、每台用电设备采用保护接地，其阻值达4Ω，需要一定数量的钢材打入地下费工费材料，而采用保护接零敷设的零线可以多次周转使用，从经济上也是比较合理的。

但是在同一个电网内，不允许一部分用电设备采用保护接地，而另外一部分设备采用保护接零，这样是相当危险的，如果采用保护接地的设备发生漏电碰壳时，将会导致采用保护接零的设备外壳同时带电。

相关资料建筑工程供电使用的基本供电系统有三相三线制三相四线制等，但这些名词术语内涵不是十分严格。

国际电工委员会（IEC ）对此作了统一规定，称为TT 系统、TN 系统、IT 系统。

其中TN 系统又分为TN-C 、TN-S 、TN-C-S 系统。

下面内容就是对各种供电系统做一个扼要的介绍。

（一）工程供电的基本方式根据IEC 规定的各种保护方式、术语概念，低压配电系统按接地方式的不同分为三类，即TT 、TN 和IT 系统，分述如下。

TN-S 系统定义:三级配电系统总配电箱为一级,分配电箱为二级,末级配电箱为三级定义:三相电的概念我们知道线圈在磁场中旋转时,导线切割磁场线会产生感应电动势,它的变化规律可用正弦曲线表示。

如果我们取三个线圈,将它们在空间位置上相差点 120度角,三个线圈仍旧在磁场中以相同速度旋转,一定会感应出三个频率相同的感应电动势。

由于三个线圈在空间位置相差点 120度角,故产生的电流亦是三相正弦变化,称为三相正弦交流电。

工业用电采用三相电,如三相交流电动机等。

相与相之间的电压是线电压,电压为 380V 。

相与中心线之间称为相电压,电压是 220V 。

什么是电源中性点?中性点是指变压器低压侧的三相线圈构成星形联结,联结点称中性点,又因其点为零电位,也称零线端,一般的零线就从此点引出的。

中性点接地后,所有该电网覆盖面的设备接地保护线可就近入地设置为地线,一旦出现漏电可通过大地传导回路到变压器中性点,以策安全。

定义:三相五线制在三相四线制供电系统中 , 把零线的两个作用分开 , 即一根线做工作零线 (N,另外用一根线专做保护零线 (PE,这样的供电结线方式称为三相五线制供电方式 . 三相五线制包括三根相线、一根工作零线、一根保护零线 . 三相五线制的接线方式如下图所示 .为什么不是“ 五相”“ 六相” ?你先要明白“ 相” 在电中的含义,相是指相位角,比如常说的三相电,是指相位角在空间互成 120°交流电。

如果使用移相技术,就比如简单的电容移相,我们一样可以得到四相、五相、 N 相都可以!但那在电力拖动中没有实际的应用意义, 只在电子技术中有时用到。

为什么在电力拖动中大都使用三相 (当然有时会用到单相 , 而不是四相、五相呢?因为发电机的三相绕组在空间 120°分布时,交变磁力线均可最大限度的切割它们,成而最以限度的发出电能。

而三相用电器呢,除了相反的原理外,三相互成 120°的回路又能最大限度的使用电能!三相五线制供电的原理在三相四线制供电中由于三相负载不平衡时和低压电网的零线过长且阻抗过大时,零线将有零序电流通过,过长的低压电网,由于环境恶化,导线老化、受潮等因素,导线的漏电电流通过零线形成闭合回路,致使零线也带一定的电位,这对安全运行十分不利。

TN-S接零保护系统(工作零线与保护零线分开设置的接零保护系统)定义具有专用保护零线的中性点直接接地的系统叫TN-S接零保护系统，俗称三相五线制系统。

重复接地的定义：重复接地———在采用保护接零的中性点直接接地系统中，除在中性点作工作接地外，还必须在零线上一处或多处重复接地如图１所示。

图１工作接地、接零、重复接地２重复接地的要求按照ＪＧＪ４６－８８《施工现场临时用电安全技术规范》中第４ ３ ２条规定：保护零线除必须在配电室或总配电箱处作重复接地外，还必须在配电线路的中间和末端处重复接地。

即在施工现场内，重复接地装置不应少于三处，每一处重复接地装置的接地电阻值应不大于１０Ω。

３重复接地的作用（１）在有重复接地的低压供电系统中，当发生接地短路时在低压电网已作了工作接地时，应采用保护接零，不应采用保护接地。

因为用电设备发生碰壳故障时，1、采用保护接地时，故障点电流太小，对1.5kW以上的动力设备不能使熔断器快速熔断，设备外壳将长时间有110V的危险电压；而保护接零能获取大的短路电流，保证熔断器快速熔断，避免触电事故。

2、每台用电设备采用保护接地，其阻值达4Ω，需要一定数量的钢材打入地下费工费材料，而采用保护接零敷设的零线可以多次周转使用，从经济上也是比较合理的。

但是在同一个电网内，不允许一部分用电设备采用保护接地，而另外一部分设备采用保护接零，这样是相当危险的，如果采用保护接地的设备发生漏电碰壳时，将会导致采用保护接零的设备外壳同时带电。

相关资料建筑工程供电使用的基本供电系统有三相三线制三相四线制等，但这些名词术语内涵不是十分严格。

国际电工委员会（IEC ）对此作了统一规定，称为TT 系统、TN 系统、IT 系统。

其中TN 系统又分为TN-C 、TN-S 、TN-C-S 系统。

下面内容就是对各种供电系统做一个扼要的介绍。

（一）工程供电的基本方式根据IEC 规定的各种保护方式、术语概念，低压配电系统按接地方式的不同分为三类，即TT 、TN 和IT 系统，分述如下。

TN-S接零保护系统目录[隐藏]定义相关资料定义相关资料[编辑本段]定义具有专用保护零线的中性点直接接地的系统叫TN-S接零保护系统，俗称三相五线制系统。

重复接地的定义：重复接地———在采用保护接零的中性点直接接地系统中，除在中性点作工作接地外，还必须在零线上一处或多处重复接地如图１所示。

图１工作接地、接零、重复接地２重复接地的要求按照ＪＧＪ４６－８８《施工现场临时用电安全技术规范》中第４３２条规定：保护零线除必须在配电室或总配电箱处作重复接地外，还必须在配电线路的中间和末端处重复接地。

即在施工现场内，重复接地装置不应少于三处，每一处重复接地装置的接地电阻值应不大于１０Ω。

３重复接地的作用（１）在有重复接地的低压供电系统中，当发生接地短路时在低压电网已作了工作接地时，应采用保护接零，不应采用保护接地。

因为用电设备发生碰壳故障时，1、采用保护接地时，故障点电流太小，对1.5kW以上的动力设备不能使熔断器快速熔断，设备外壳将长时间有110V的危险电压；而保护接零能获取大的短路电流，保证熔断器快速熔断，避免触电事故。

2、每台用电设备采用保护接地，其阻值达4Ω，需要一定数量的钢材打入地下费工费材料，而采用保护接零敷设的零线可以多次周转使用，从经济上也是比较合理的。

但是在同一个电网内，不允许一部分用电设备采用保护接地，而另外一部分设备采用保护接零，这样是相当危险的，如果采用保护接地的设备发生漏电碰壳时，将会导致采用保护接零的设备外壳同时带电。

[编辑本段]相关资料建筑工程供电使用的基本供电系统有三相三线制三相四线制等，但这些名词术语内涵不是十分严格。

国际电工委员会（IEC ）对此作了统一规定，称为TT 系统、TN 系统、IT 系统。

其中TN 系统又分为TN-C 、TN-S 、TN-C-S 系统。

下面内容就是对各种供电系统做一个扼要的介绍。

（一）工程供电的基本方式根据IEC 规定的各种保护方式、术语概念，低压配电系统按接地方式的不同分为三类，即TT 、TN 和IT 系统，分述如下。

1.什么是三相五线制？在三相四线制制供电系统中，把零线的两个作用分开，即一根线做工作零线(N)，另外用一根线专做保护零线(PE)，这样的供电结线方式称为三相五线制供电方式。

三相五线制包括三根相线、一根工作零线、一根保护零线。

三相五线制的接线方式如下图1所示。

图1三相五线制接线示意图该接线的特点是：工作零线N与保护零线PE除在变压器中性点共同接地外，两线不再有任何的电气连接。

由于该种接线能用于单相负载、没有中性点引出的三相负载和有中性点引出的三相负载，因而得到广泛的应用。

在三相负载不完全平衡的运行情况下，工作零线N是有电流通过且是带电的，而保护零线PE不带电，因而该供电方式的接地系统完全具备安全和可靠的基准电位。

2.三相五线制与三相四线制的比较(1)基本供电系统简介常用的基本供电系统有(380V)三相三线制和(380/220V)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(IEC)对此作了统一规定，称为TT系统、TN系统、IT系统。

其中TN系统又分为TN-C、TN-S系统。

TT式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TT糸统。

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表示负载设备金属外壳和正常不带电的金属部分与大地直接联接，而与系统如何接地无关。

在TT系统中负载的所有接地均称为保护接地，TN方式供电系统是将电气设备的金属外壳和正常不带电的金属部分与工作零线相接的保护系统，称作接零保护系统，用TN表示。

TN-C方式供电系统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，即常用的三相四线制供电方式。

TN-S式供电系统是把工作零线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，即常用的三相五线制供电方式。

IT方式供电系统，其中I表示电源侧没有工作接地，或经过高阻抗接地。

第二个字母T表示负载侧电气设备进行接地保护。

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。

1 TN-S中线系统TN-S又称五线系统,中线和保护导体分为N+PE,仅电力系统一点接地,用电设备的外露金属部分接到PE线上,如图1所示。

其优点是PE线在正常工作时无电流,设备外露金属部分不呈现对地电压,在事故时易切断电源。

此外,由于PE线上无电流,有较强的电磁适应性,适用于数据处理、精密检测装置等供电系统。

电子信息系统机房的供电系统必须采用TN-S系统。

图1 TN-S中线系统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,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的接零保护是接在专用的保护线PE上,安全可靠。

(2)专用保护线PE不许断线,也不许接入漏电开关。

(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,但是不经过漏电保护器,所以TN-S系统供电干线上也可以安装漏电保护器。

(4)TN-S方式供电系统安全可靠,适用于工业与民用建筑等低压供电系统。

2 UPS的中线拓扑结构根据中线形式的不同，UPS可分为三类。

(1)工频UPS,即带有逆变器输出隔离变压器的UPS。

其中线系统如图2所示。

UPS的整流器输入为三相电源,无需中线,旁路输入为“三相电源+中线”。

由图可知,标准配置的工频UPS虽然带有逆变器输出隔离变压器,但由于逆变器输出隔离变压器的中线、旁路输入的中线与UPS的输出中线连接在一起,所以并不能形成隔离的电源系统。

图2 工频UPS的中线系统(2)高频UPS,即没有逆变器输出隔离变压器的UPS。

其中线系统如图3所示。

UPS的整流器输入和旁路输入均为“三相电源+中线”。

两路输入电源的中线上安装有切换装置,随两路电源的相线一起工作。

但无论哪一路电源工作,其中线均最终与UPS的输出中线连接在一起。

因此,标准配置的高频UPS也不能形成隔离的电源系统。

图3 高频UPS的中线系统(3)双原边输出变压器UPS的中线系统。

这是一种特别设计的工频UPS,其中线系统如图4所示。