低压接地系统
低压接地系统TN-C、TN-S等介绍,详细!
低压接地系统TN-C、TN-S等介绍，详细！电力系统的接地直接关系到用户的人身和财产安全，以及电气设备和电子设备的正常运行。
如何针对实际选择合适的接地系统，确保配电系统及电气设备的系统安全采用使用，是电气设计人员面临的首要弊病。
根据国际电工委员会（IEC）明定规定的各种保护接地方式的术语概念，低压配电系统按接地方式的不同称为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。
里头对各种供电系统做扼要的介绍。
一、低压系统内的接地形式低压系统接地形式有IT、TT、TN三大类，而TN类又分为TN-C、TN-C-S、TN-S三种形式。
其中字母表示的含义：（1）声称字母第一个部分表示配电系统中性点对地的关系T：电源端中性点一点直接接地；I：电源端与地绝缘或通过高阻抗一点接地。
（2）字母第二部分表示电气的外露可导电部分与地的关系T：外露可导电部分直接接地，与配电系统的接地点无关；N：公用外露可导电部分与配电系统的中性点直接做电气连接（也叫接零系统）；（3）“-”号后面的字母是扩大说明C：保护零线与工作零线用同一根零线两线；S：保护零线与教育工作零线彻底维护分开，各自独立用两根线；C-S：保护零线与工作零线前边一部分用同钉子线，后边一部分保护保护零线与工作零线急于分开，用两根线。
二、TN系统TN系统，称作保护接零。
当促使故障使电气设备金属外壳带电前一天，形成相线和零线短路，回路电阻小，电流大，能使熔丝迅速熔断或保护装置动作切断电源。
在TN系统中又分为TN-C、TN-S和TN-C-S三种系统。
（1）TN-C系统在全系统内N线和PE线是合一的。
（2）TN-S系统在全系统内N线和PE线是分开的。
（3）TN-C-S系统在全系统内，通常仅在低压电气装置电源进线点前N线和PE线是合一的，电源进线点后即分为两根线。
三、TT系统TT系统就是电源中性点直接接地，用电设备外露可导电部分也直接接地的系统。
低压接地系统之TN系统详解
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。
低压配电接地方式(IT TN TT)
低压配电系统接地方式（IT TN TT）根据国际电工委员会规定的低压配电系统接地有IT系统、TT系统、TN系统三种方式。
1、IT、TT、TN字母含义（1）第一个字母表示电源端与地的关系：T-电源端有一点直接接地，I-电源端所有带电部分不接地或有一点通过阻抗接地。
（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。
可以通过单词辅助记忆，注意是法文哦。
T-来自法文Terre,接地的意思，等同于earth。
同样的，I- isolated隔离、N-neutral中性的、C-combined合并的、S-separated分开的。
2、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）（1）电源变压器不引出中性点或中性点经高阻抗接地；为避免与其他系统混淆，IEC强烈建议不引出中性点。
（2）用电设备外壳就地接地,短距离供电漏电时外壳电压低，较安全；干线不允许安装漏电保护断电装置，可安装漏电报警装置；本系统电路的绝缘性能要求高，应安装绝缘监测装置。
（3）因无中性线引出，本系统只提供380伏民用电，220伏电器需经变压或单独引入专用电源。
（4）因供电连续性较好，本系统适用于短距离的电力炼钢、高等级手术室、矿井通风等场所，但不适用于需长距离供电及操作者可接触的设备距离较近的民用、建筑场所。
3、TT系统TT系统就是电源中性点直接接地，用电设备外露可导电部分也直接接地的系统。
通常将电源中性点的接地叫做工作接地，而设备外露可导电部分的接地叫做保护接地。
TT系统中，这两个接地必须是相互独立的。
设备接地可以是每一设备都有各自独立的接地装置，也可以若干设备共用一个接地装置。
低压供电系统的几种接地形式
国际电工委员会IEC对各接地方式供电系统的规定根据IEC规定的各种保护接地方式的术语概念，低压配电系统按接地方式的不同称为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。
下面对各种供电系统做扼要的介绍。
1、tt方式接地供电系统tt接地方式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表示负载设备外露不与带电体相接的金属导电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，如图1-1所示。
这种供电系统的特点如下。
（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）如果工作零线断线，则保护接零的漏电设备外壳带电。
（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。
（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。
所以，实用中工作零线只能让漏电保护器的上侧有重复接地。
（5）tn-c方式供电系统只适用于三相负载基本平衡情况。
4、tn-s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，如图1-4所示，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。
（2）工作零线只用作单相照明负载回路。
（3）专用保护线pe不许断线，也不许进入漏电开关。
（4）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。
（5）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。
详解IT、TT、TN三种接地系统的区别
详解IT、TT、TN三种接地系统的区别电源侧的接地称为系统接地，负载侧的接地称为保护接地。
根据国际电⼯委员会规定的低压配电系统接地有IT系统、TT系统、TN系统三种⽅式。
⼩编为⼤家逐⼀介绍这三种系统。
字母含义（1）第⼀个字母表⽰电源端与地的关系：T-电源端有⼀点直接接地，I-电源端所有带电部分不接地或有⼀点通过阻抗接地。
（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ＩＴ系统：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。
适⽤于环境条件不良、易发⽣⼀相接地或⽕灾爆炸的场所，如10KV及 35KV的⾼压系统和矿⼭、井下的某些低压供电系统。
不适合在施⼯现场应⽤（常⽤TN-S接零保护系统），也可⽤于农村地区。
但不能装断零保护装置，因正常⼯作时中性线电位不固定，也不应设置零线重复接地。
ＴＮ系统：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。
是将电⽓设备的⾦属外⽤保护零线与该中⼼点连接，称作保护接零系统。
按照中必线（⼯作零线）与保护线（保护零线）的组合事况TN系统⼜分以下三种形式：TN—C：电源变压器中性点接地，保护零线(PE)与⼯作零线(N)共⽤（简称PEN），称为三相四线制系统。
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，再加⼀些负适⽤于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;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。
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，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。
低压配电系统的接地
低压配电系统的接地根据《电压配电设计规范》，低压配电系统接地形式有IT系统、TT系统、TN系统。
其中，第一个字母表示电源端与地的关系，T表示电源端有一点直接接地，I表示电源端所有带电部分不接地或有一点通过阻抗接地；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表示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。
1.IT系统电源不接地或通过阻抗接地，电气设备外壳可直接接地或通过保护线接至单独的接地体。
IT系统可有中性线。
需要特别说明的是，IEC强烈建议不设置中性线，因为如设置中性线，在IT系统中N线任何一点发生接地故障，该系统就不再是IT系统了。
IT系统中，连接设备外露可导电部分和接地体的导线就是PE线。
采用IT方式供电系统，电源中性点不接地，相对接地装置基本没有电压，电气设备的相线碰壳或设备绝缘损坏时，单相对地漏电流较小，不会破坏电源电压平衡，一定条件下比电源中性点接地的系统供电可靠；在供电距离不很长时，供电的可靠性高、安全性好。
一般用于连续供电要求场合，如医院手术室、地下矿井、炼钢炉、电缆井照明等。
如IT方式供电距离很长，电气设备相线碰壳或设备绝缘损坏而漏电时，供电线路对大地分布电容会产生电容电流，此电流经大地形成回路，电气设备外露导电部分形成接触电压；TT方式供电系统的电源接地点一旦消失，即转变为IT方式供电系统，三相、二相负载可继续供电，但会造成单相负载中电气设备的损坏；如消除第一次故障前，又发生第二次故障，如不同相的接地短路，故障电流很大，非常危险，因此对一次故障探测报警设备的要求较高，能及时消除和减少出现双重故障，保证IT系统的可靠性。
2.TT系统电源中性点直接接地、用电设备外露可导电部分与大地直接连接。
TT系统为工作接地，设备外露可导电部分接地为保护接地。
TT系统中这两个接地必须相互独立，专用保护线PE和工作中性线N分开，没有电的联系。
低压配电系统接地方式
TN系统
• TN系统按其PE线的形式又可分为三种：
TN-C系统 TN-S系统 TN-C-S系统
TN-C系统
•系统的中性线N和
保护线PE合为一根
PEN线，电气设备
的金属外壳与PEN
线相连。若开关保
护装置选择适当，
可满足供电要求，
并且其所用材料少，
投资小。故在我国
应用最普遍。
R
A
B C PEN
三相设备
(4)线路结构不同。保护接地系统除相线外，只有保护地 线。保护接零系统除相线外，必须有零线和接零保护线；必 要时，保护零线要与工作零线分开；其重要装置也应有地线。
发生漏电时，保护接地允许不断电运行，因此存在触 电危险，但由于接地电阻的作用，人体接触电压大大降 低；保护接零要求必须断电，因此触电危险消除，但必 须可靠动作
低压配电系统的几种接地方式
按国际电工委员会(IEC)标准规定，低压 配电接地，接零系统分有IT、TT、TN三种基 本形式：在TN形式中又分有TN—C、TN—S 和TN—C—S三种派生形式。
形式划分的第1个字母反映电源中性点接地状态； T——表示电源中性点工作接地； I——表示电源中性点没有工作接地(或采用 阻抗接地)；
r/3
220V
R
RE
保护接地（适用范围）
三相三线制中性点不接地系统采用保护接地可靠。 对三相四线制系统，采用保护接地十分不可靠。一
旦外壳带电时，电流将通过保护接地的接地极、大 地、电源的接地极而回到电源。因为接地极的电阻 值基本相同，则每个接地极电阻上的电压是相电压 的一半。人体触及外壳时，就会触电。所以在三相 四线制系统中的电气设备不推荐采用保护接地，最 好采用保护接零。
保护接零（不采用情况）
低压配电系统有三种接地形式(IT、TT、TN)系统的区别详解(注安工程师考点)
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。
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外露导电部分 A B C PEN 电源 系统 接地
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TN-C-S
电源 系统 接地
外露导电部分 中性导体和保护导体的 布置决定系统的类别： (a)从电源中性点处N、 PE分开之后没有交集— —TN-S;(b)从电源中性 点处N、PE自始至终用 一根导体——TN-C;(c) 从电源中性点处N、PE 先合用一段，然后再分 开——TN-C-S。
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由上面的分析可知，一个典型的单相IT系统，其组成设备主要 包括：隔离变压器、绝缘监测器、电流互感器，以及外接报警 与显示仪，见图
系统中，绝缘监测仪具有系统绝缘检测、系统过负荷检测和变压器温度检测 功能，以及相应故障的报警与显示功能，一般安装在现场的终端配电柜中外 接报警与显示仪则用于集中显示相应的检测值，并具有超限报警功能，一般 安装在位置明显的地方，方便人员查看，如手术室IT系统的外接报警与显示 仪通常安装在医院手术室的情报面板上。
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3.IT系统主要用在供电连续性要求高的场所，如易燃、
易爆的矿山、钢铁行业、及应急电源供电系统中。 IT系统若为低压网络较小的系统，只要经常保持绝缘良 好，线路对地电容电流也很小，一旦发生接地故障，在故 障点处的接地电容非常小，这样小的接地故障电流不会造 成火灾危险，在接地极上的压降也不会大于50V，处于对 人身安全的电压范围内，而且三相对称性也没有破坏，因 此发生第一次接地故障后可继续供电。但是如果不及时排 除故障，当第二次另一相发生接地故障时，相当于形成相 间短路，使过电流保护装置动作，引起供电的中断，这对 于重要的供电场所来说，是不允许的。 为了防止上述短路故障的发生，T系统应设置绝缘监测器。 这样当系统发生第一次接地故障时，绝缘监测器就能及时 检测出该接地故障，并通过报警装置发出报警信号（通常 是声光报警信号），提醒工作人员赶在第二次发生异相接 地故障前及时排除故障，消除隐患，从而有效地保证系统 供电的连续性。
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2.TT系统在我国非常少见 原因：如发生接地故障后，变压器中性点接地电阻为
4欧姆，设备接地电阻也为4欧姆，忽略线路阻抗短 路电流只有220/(4+4）=27.5A，如果用 短路器保护三相电动机，断路器要躲过电动机7倍启 动电流，还要考虑2.5的可靠系数，这样，断路器只 能保护额定电流为1.57A的电动机，若电动机为 380V的四极电机，则靠断路器保护的电机容量不超 过0.8KW了。所以TT系统采用熔断和断路器作过 流保护只能适应很小的负载。 当漏电电流比较小时，即使有熔断器也不一定能熔断， 所以还需要漏电保护器作保护，用漏电断路器保护， 但是增加了成本！
SE、设计内部讨论会
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一、概述
低压接地系统接地分成两部分：
按国家标准GB4776-84可
电源侧接地
负载侧接地(电气设备外 露导电部分接地）
分三类：
TN
TT
IT
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1.TN系统
TN-S A B C N PE A B C PEN TN-C
中性导体 保护导体
电源 系统 接地
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PE N
外露导电部分
2.TT系统
A B C N
电源 系统 接地
外露导电部分
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3.IT系统
A B C 电源 系统 不接 地 电源 系统 通过 阻抗 接地 A B C
外露导电部分
外露导电部分
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二.3种接地系统的优点和缺点
1.TN系统的优越性： 一旦电气设备发生单相碰壳（单相短路），器熔断或断路器跳闸，减小触电概 率和触电时间。为避免中性导体断开失掉保安接零作 用，要求中性导体重负接地；同时设备外壳应采用专 用导线与中性导体连接，不能借用别的管线。 总结：常用的TN-C系统开关的选择应选择3极断路器, 不允许断开PEN TN系统的不足之处： 增加导体也增加了投资
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1.2 IT系统的特点 a. 由于系统电源端带电导体不接地，即使系统发生单相接地故障也只 能通过系统对地电容构成回路，故障回路阻抗极大，故障电流极小，发 生电击的危险很小，所以不必及时切断电源来防电击，从而维持供电的 不间断，只有在发生第二次接地故障时才要求切断电源。同时，安装在 系统中的绝缘监测器能及时地检测并给出系统绝缘故障报警信号，提醒 工作人员及时排除故障。因此IT系统是一个连续、可靠的供电系统。 b. IT系统中的绝缘监测器，一方面实时监测系统的绝缘状态，另一方 面还检测系统的过负荷和变压器的温升状态，一旦出现异常立即报警。 因此IT系统能够减少因系统发热、漏电等原因引起的电气火灾事故，大 大提高了系统的防火安全性。 c. 在IT系统中，提高回路的绝缘阻抗、降低回路对地电容，是提高系 统安全性与可靠性的关键。因此在系统设计时要尽量缩短系统配电线路 的长度，减小系统容量，减少系统分支回路数，并做好线路的绝缘防护 措施。这也就限制了IT系统仅能用在重要的局部的供电场所，如化工、 制药企业的一些程序控制生产线，医疗场所的手术室、重症监护室等场 所。