常见低压配电系统简介
IT、TN、TT系统简介
IT、TT、TN系统简介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。
现全面、深入总结了IT系统、TT系统、TN系统的原理、特点和适用范围，以期能对从事电气作业人员有所帮助。
首先给出定义。
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。
下面分别对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，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。
低压配电网有三种中性点运行方式IT系统、TT系统和TN系统
低压配电网有三种中性点运行方式IT系统、TT系统和TN系统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)。
中性点接地系统有三种：IT系统，TT系统和TN系统。
这三种接地分别为：TT系统：电源中性点直接接地IT系统：电源中性点不直接接地TN系统：电源中性点直接接地（与TT系统的区别是该接地线与电气设备的金属外壳相连接）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。
低压电网供配电接地系统简介
ｓ系 统 就 有 利 于 设 备 抑 制 电 子 产 品 的 逻 辑 电 压 高
低 电平 的影 响 。在地 区 的居 民区 配 电 中 ， 出 线 电 缆 往 往有 几十 甚至 上百 米 ， ＴＮ — Ｃ — Ｓ 系 统 中 这 样 长
—
过 去 老 一 批 的 建 筑 中 广 泛 采 用 ＴＮ — Ｃ 系 统 ， 在 中性 点 直 接 接 地 的 低 压 电 力 网 中 ， 电 力 设 备 的 外 壳 采用 接地 保 护 ， 即“ 接零 ” 。这 种 接 地 系 统 存 在 较 多 的 安 全 隐 患 。 ＴＮ— Ｃ 系 统 中 ， Ｎ线和 Ｐ Ｅ 线 合 并 成 一根 线 ， 叫做 Ｐ ＥＮ 线 。 设 备 的 外 露 可 导 电 部 分 均
要采 用 以下方 式 ： ① 建 筑 物 电 气 设 备 实 施 总 等 电 位 联结 （ ＭＥ Ｂ） ， 针 对 各 种 故 障 可 能 导 致 故 障 电 压 通 过
Ｐ Ｅ 出现 人 员 遭 电 击 的 问 题 ， 在 建有 用 电设备 接 入 的可 能 ， 属 一 个 等 电 位 点 。 在
的接触 电压 ， 对 人身安 全 构成 了危 险 。
１ ． ２ Ｔ Ｎ — Ｃ— Ｓ 系 统 和 ＴＮ — Ｓ 接 地 系 统
目前 ， 新 建 居 民 住 宅 的 配 电 已 不 再 采 用 ＴＮ— Ｃ
系 统 。 在 ＴＮ— Ｓ 系 统 中 ， 系统 仅 在 中性 点接 地 ， 并 在 变压 器 中性点 接 地线 两点 上 引 出两 条 线 ， 一 条 为 Ｎ 线 ， 另 一 条 为 ＰＥ 线 。 即 Ｎ 线 与 ＰＥ 线 分 离 点 之
低压配电系统
IT系统
1. 系统中性点不接地，或经高阻抗（约1000Ω）接地； 2. 没有N线，因此不适于接额定电压为系统相电压的单相用电设备，只能接额定电压为系统线电压的单相用电设备； 3. 设备的外露可导电部分经各自PE线分别接地； 4. 由于各设备的相线之间无电气联系，因此相互之间无电磁干扰； 5. 当系统发生一相接地故障时，三相用电设备及接线电压的单相设备仍能继续正常运行。
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TN-C系统
1. 中性点直接接地； 2. 只适用于三相负载基本平衡情况； 3. 设备的外露可导电部分均接PEN线（通常称为“接零”）； 4. 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，因而可对某些接PEN线的设备产生电磁干扰； 5. 如PEN线断线，可使接PEN线的设备外露可导电部分带电，而造成人身触电危险； 6. 在发生一相接地故障时，线路的过电流保护装置动作，将切除故障线路； 7. TN-C系统干线不能直接使用漏电保护器，需要改成TN-C-S系统，在TN-S部分装漏电保护器。漏电保护器出来的工作零线后面的所有重复接地必须拆除，否则漏电开关台不上；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。
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继电保护装置简介
二次保护： 速断保护 零序保护 过流保护 一次保护 熔断器保护 低压断路器保护
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低压配电系统的检修
变压器检修 母线检修 低压开关检修 二次回路检修
干式变检修
清扫 绝缘劣化程度检查 各部接线检查 风扇检查，试运 测温元件检查、校验 变压器试验：绝缘、直阻、电缆耐压
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低压配电系统保护方式概述
继电保护的任务：故障时跳闸，在供电系统出现故障时（短路、接地、过流）使故障点前方最近的断路器或开关跳闸，切除故障部分，恢复其他无故障部分的正常运行，同时发出信号，以便提醒值班人员检查，及时消除故障。
低压配电三种系统简介
设备 报警 。通 过检查 线路消 除故 障 ，供 电连续性 较
高 ，适用 于大 型 电厂 的厂用 电和重 要 生产 线用 电。
其缺点是 ： 如果 消除第一 次故 障前 ， 发生第 二次故 又 障， 如不 同相 的接 地短路 ， 障电流很 大 ， 常危 险。 故 非 因此对一 次故 障探 测报 警设备 的要求 较高 ，以及 时 消 除和减少 出现双 重故 障的 可能性 ， 保证 Ｉ Ｔ系统 的
单 的接地方法很不可靠且危险性很大 ， 应杜绝使用。
农 村家 庭用 电保 护接 地 问题应 引起 供 电部 门的高度
重视。
、
Ｔ Ｔ系统
１ 系统也称三相四线制保护接地供电系统。 Ｔ ｒ 由 相线（ 火线 ） １Ｌ 、３ 中性线（ Ｌ 、２ Ｌ ， 工作零线 ） ， Ｎ 工作接
地 和保 护 接地 Ｐ Ｅ组 成 。工作 接 地采 用 变压 器 的低 压 侧 中性 点 直接 接 地 ， 地 电 阻不 大 于 ４欧 。其 保 接 护 方式是 将用 电设 备 的外 露导 电部 分通 过独 立 的接
低 压 配 电 三 种 系 统 简 介
④ 于 洪 国
在 低 压配 电系统 中 ， 变压 器 低 压侧 中性 点 不 同 的接地 方 式 与用 电设 备 不 同安全 保 护 方式 相 结 合 ， 就 构成 了不 同 的低 压 配 电系统 。我 国低 压配 电 防治 间接 触 电 的措施 ， 去 只有保 护 接地 一 种 。直 到 ２ 过 ０ 世 纪 ５ 代 才从 原 苏联 那 里 学 来 了保 护 接 零 。 自 ０年
压器的低压侧 中性点对地绝缘 ，其保护方式是将用
电设 备 的外 露导 电部分 独 立地接 地 ；第二 种方 式是
低压配电IT系统、TT系统、TN系统简介
三相设备
单相设备
单相插座
TT系统的使用：
TT系统由于接地装置就在设备附近，因此PE线断线的几率 小，且容易被发现。 TT系统设备在正常运行时外壳不带电、故障时外壳高电位 不会沿PE线传递至全系统。因此，TT系统在适用于对电压 敏感的数据处理设备及精密电子设备进行供电；在爆炸与 火灾危险性场所等有优势。 TT 系统适用于接地保护占很分散的地方。
U V W
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。
I
电源
电气设备
二、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。
（1）TN-C系统
TN-C系统如图所示，将PE线和N线的功 能综合起来，由一根称为PEN线的 导体同时承担两者的功能。在用电 设备处，PEN线既连接到负荷中性 点上，又连接到设备外露的可导电 部分。由于它所固有的技术上的种 种弊端，现在已很少采用，尤其是 在民用配电中已基本上不允许采用 TN-C系统。
N
L1 L2 L3 N PE
PE U V W N L N PE
三相设备
单相设备
单相插座
TT 系统中负载 的所有接地均称 为保护接地
TT系统的特点
①共用接地线与工作零线没有电的联系； ②正常运行时，工作零线可以有电流，而专用保护线没有电流。
常见低压配电系统简介
1.1 低压配电系统简介本章所描述的低压配电系统是根据国际电工委员会标准IEC 664-1的要求来定义的，适用于海拔至2000m，额定交流电压至1000V，额定频率至30kHz或直流至1500V的系统中。
另外，在通信设备中所说的交流配电，一般是指220/ 380V 的供电系统。
IEC 364-3标准中，按照载流导体的配置和接地的方法划分成TN、TT和IT交流配电系统，在下面的图示中给出了配电系统的一些实例。
图中：---在大多数情况下，配电系统适用于单相和三相设备，但为了简化起见，图中仅划出了单相设备；---供电电源可以是变压器的次级绕组，电动机驱动的发电机或不间断电源系统；字母代号的含义：第一个字母T或I表示电源对地的关系，第二个字母N或T表示装置的外露导电部分对地关系，横线后字母S、C或C-S表示保护线与中性线的组合情况。
1.1.1 TN配电系统TN配电系统中，电源有一点（通常是中性点）直接接地，设备端的外露导电部分通过保护线（即PE线包括PEN线）与该接地点连接的系统。
按照中性线（N）与保护线的组合情况，TN系统又分为以下三种型式：---TN-S系统：整个系统中保护线PE与中性线N是分开的，见图5-2；---TN-C-S系统：系统中有一部分保护线PE与中性线N是分开的，见图5-3；---TN-C系统：整个系统中保护线PE与中性线N是合一的，见图5-4。
TN-S配电系统实例TN-C-S配电系统实例如图5-4在系统的某一部分中，中线和保护接地功能合并在一根单独的导线上（PEN）注：将PEN导线分解成保护接地线和中线的点可在建筑物入口处或建筑物的配电板上。
TN-C配电系统实例这三种供电类型在我国都有比较广泛的应用。
由图5-3、5-4、5-5可以看出，TN-S 系统因为有单独的保护接地线，因此，对设备而言是最可靠的。
但是由于增加了一根单独的PE线，而使供电系统的造价提高。
该用电设备金属外壳接到PE线上，PE线正常工作时不呈现电流，因此外壳不呈现对地电压。
低压配电的常用形式
TN-C系统：是指在整个系统中，中性线与保护线是合一的，称为PEN线，
即保护接零系统，俗称三相四线制。
动投入到逆变侧，电池组的电能通过逆变器向负载供应交流电。 UPS主要为计算机等电子设备提供不间断的电力供应。
UPS工作原理图
UPS和EPS系统
EPS全称为紧急电力供给，是
一种允许短时电源中断的应急电源装 置，主要作为高层建筑中的应急照明、 消防设施以及特别重要负荷的备用电 源。
EPS和UPS主要区别：
级450/750V。
聚氯乙烯绝缘电缆：VV、VLV、VV22、VLV22。电压有0.6KV~110KV等多种。 交联聚乙烯绝缘电缆：YJV、YJLV、YJV22、YJLV22等.
控制电缆：KVV、KVV22、KVVP、KYJV等，主要用于电器间的电路连接与控制。 阻燃电缆、耐火电缆：ZR、NH
BV
BVR、BVVB
浪涌保护器（避雷器）：作用是把窜入电力线、信号传输线的雷电流泄入
大地，保护设备不受冲击。源自建筑接地系统● 建筑低压配电系统的接地形式有：
TN、TT、IT三种接地形式。
民用建筑常用的接地系统为TN系统，分为TN-S 、TN-C、TN-C-S三种形式。
TN-S系统：是指在整个系统中，中性线（N线）和保护线（PE线）是分开
高压配电设备的组成
● 高压配电的主要设备有：
1、进线隔离柜：即内置高压隔离开关，保证高压电器及装置在检修工作 时的安全。 2、高压进线柜：即内置高压断路器，主要是分断、闭合电路，有继电保 护功能。 3、压变柜：即内置电压互感器，是将10kV电压变换成100V,提供仪表和 二次控制回路的操作电源。 4、计量柜：即内置电压互感器、电流互感器，电能计量表等，计量电能 消耗量。 5、馈电柜：即出线柜，配电至变压器。 6、联络柜：即操纵两路高压母线的联通或断开。 7、直流屏：即把交流电源转化为直流电源为高压设备和二次回路提供操 作、测量、保护用的直流电源。
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1.1 低压配电系统简介
本章所描述的低压配电系统是根据国际电工委员会标准IEC 664-1的要求来定义的，适用于海拔至2000m，额定交流电压至1000V，额定频率至30kHz或直流至1500V的系统中。
另外，在通信设备中所说的交流配电，一般是指220/ 380V 的供电系统。
IEC 364-3标准中，按照载流导体的配置和接地的方法划分成TN、TT和IT交流配电系统，在下面的图示中给出了配电系统的一些实例。
图中：
---在大多数情况下，配电系统适用于单相和三相设备，但为了简化起见，图中仅划出了单相设备；
---供电电源可以是变压器的次级绕组，电动机驱动的发电机或不间断电源系统；字母代号的含义：
第一个字母T或I表示电源对地的关系，第二个字母N或T表示装置的外露导电部分对地关系，横线后字母S、C或C-S表示保护线与中性线的组合情况。
1.1.1 TN配电系统
TN配电系统中，电源有一点（通常是中性点）直接接地，设备端的外露导电部分通过保护线（即PE线包括PEN线）与该接地点连接的系统。
按照中性线（N）与保护线的组合情况，TN系统又分为以下三种型式：
---TN-S系统：整个系统中保护线PE与中性线N是分开的，见图5-2；
---TN-C-S系统：系统中有一部分保护线PE与中性线N是分开的，见图5-3；---TN-C系统：整个系统中保护线PE与中性线N是合一的，见图5-4。
TN-S配电系统实例
TN-C-S配电系统实例
如图5-4在系统的某一部分中，中线和保护接地功能合并在一根单独的导线上（PEN）
注：将PEN导线分解成保护接地线和中线的点可在建筑物入口处或建筑物的配电板上。
TN-C配电系统实例
这三种供电类型在我国都有比较广泛的应用。
由图5-3、5-4、5-5可以看出，TN-S 系统因为有单独的保护接地线，因此，对设备而言是最可靠的。
但是由于增加了一根单独的PE线，而使供电系统的造价提高。
该用电设备金属外壳接到PE线上，PE线正常工作时不呈现电流，因此外壳不呈现对地电压。
出现事故时易切断电源，比较安全。
通常该系统主要应用在用电量大的楼宇中，也适用于环境条件较差的场所。
TN-C系统有一根由中性线和PE线功能合并的PEN线，相对TN-S系统少了一根线，因此使供电系统成本减少。
但如果出现三相负荷不平衡时（在我国的电网中常有这种情形发生），在PEN线上就会有较大的电流。
为解决这类问题，通常要求从电源端到设备端每隔50m，将PEN线接地一次。
由于TN-C系统的安全措施比较复杂，如果实施不规范容易引发问题，国内一般在建筑物内部不使用TN-C的供电方式。
综合TN-C和TN-S系统的某些优点，又推出了一种TN-C-S系统，主要应用在用电量较小的建筑物或线路末端环境较差的场合。
1.1.2 TT配电系统
具有一个直接接地点的配电系统，设备上需要接地的零部件在用户建筑物中连接到接地电极上，该接地电极与配电系统的接地电极无电气连接，如图5-6。
TT系统每一设备金属外壳或外露可导电部分采用各自的PE接地线单独接地，故障时电流较小，往往不足以使保护装置动作，安全性较差。
只适合于功率不大的设备，或作为精密电子设备的屏蔽接地，主要应用在农村低压电力网。
这种系统的缺点在于，因为雷击或相线对地意外短路产生的转移过电压，将对人和设备造成损害。
同时，如果因为中性线折断产生的失零过电压，使相线电压可达到700V。
因此，TT系统要求：除变压器低压侧中性点直接接地外，中性线不得再行接地，且保持与相线同等绝缘水平。
为防止中性线机械断线，截面积不小于表5-1的规定。
全网必须实施漏电保护，且中性线不得装设熔断器或单独的开关装置。
表1-1按机械强度要求中性线与相线的配合截面
注：相线的材质与中性线的材质相同时有效
三相线加中线的TT配电系统实例
1.1.3 IT配电系统
IT配电系统。
电源与地绝缘或通过阻抗连接，而设备的外露导电部分则接地的系统，如图5-7。
三相线（加中线）的IT配电系统
IT系统在供电端有一点通过阻抗或限压装置接地，发生单相接地故障时，短路电流很小，保护装置不会动作供电系统还可以继续运行。
被PE线接地的设备外壳不会带电，但其它处的中性线电压会升高。
主要应用在对安全有特殊要求的场
合，如：矿井、火药库或纯排灌的动力电力网。
采用IT 配电系统时要求：配电变压器低压侧及各出线回路应装设过流保护，网络内的带电导体严禁直接接地；各相对地应有良好的绝缘水平，在正常运行情况下，从各相测得的泄漏电流（交流有效值）应小于30mA。
1.1.4 与配电系统有关的接地故障
所谓接地故障是指电气回路中的带电导体，即相线和中性线（L线和N线）与大地、电气设备金属外壳以及各种接地的金属管道、结构之间的短路。
它是单相对地短路，但其事故后果和防范措施与一般短路不同。
为便于区别，国际电工标准将它称作接地故障（Earth fault）。
大家知道，金属性短路的短路电流大，常用的熔断器、断路器等过流保护装置能有效的切断电源，从而防止了火灾的发生；电弧性短路的短路电流小，过流保护器往往不能及时切断电源，而电弧、电火花的局部温度可达千度以上，甚至可使附近的可燃物质起火。
接地故障火灾多的原因不仅是它发生的机率大，而且一旦发生接地故障，它还往往以持续的电弧性短路的形式存在，比一般短路更易引燃起火。
TN系统的接地故障多为金属性短路，故障电流较大，可利用原来作负荷保护和短路保护的过电流保护电器（熔断器、低压断路器）兼作接地故障保护，这是TN系统的优点。
但在某些情况下，如：线路长、导线截面小而使线路导体阻抗增大，过电流保护器常不能满足它的切断故障电流时间的要求，产生电弧性短路而造成危险。
所以在TN系统中，常将保护线与接地良好的金属导体相连接，使保护线的电位尽量接近地电位，降低发生接地故障和PEN线断线时，外露导电部分和保护线的对地故障电压。
TT系统发生接地故障时，故障电路内包含有外露导电部分接地极和电源接地极的接地电阻Ra和Rb，如图5-8所示。
与TN系统相比，TT系统故障电路阻抗大，故障电流小，更易以电弧性短路的形式出现。
并且由于Ra的作用，使设备外壳对地电压升高，如果超过了安全电压的标准50V时，将会对人身造成危险。
因此在TT系统中推荐采用漏电保护器作接地故障保护。
TT系统
在实际应用中，应当根据三种配电系统各自的特点，选择合理的接地和保护方式。