TN-S系统接地故障环路阻抗计算和测试问题探讨
接地故障回路阻抗计算的若干问题
Zs·Ia ≤ U0
（4. 4. 6）
式中： Zs — —— 接地故障回路的阻抗 （Ω）；
Ia — —— 保证保护电器在规定的时间内自动切断 故障回路的电流 （A）；
U0 — —— 相线对地标称电压 （V）。” 这个要求实际上体现的是对接地故障回路阻抗的 要求， 因为在这个式子中 U0 是由系统决定的， 对于
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的末端线路或插座回路， TN 系统的最长切断时 间不
那么， 在普通低压断路器标准中关于断路器瞬动
应大于表 5. 2. 9 （表 1） 的规定。”
电流范围的规定又是如何的呢？
表 1 TN 系统的最长切断时间 Tab. 1 Maximum cutting 鄄 off time in TN system
交流 220 / 380 V 的系统就是 220 V， 而 Ia 则取决于回 路的负荷， 回路的负荷决定了保护电器的整定电流和 动作电流。 所以这个式子要求的是回路的阻抗不能太
大， 应该小于或等于 U0 被 Ia 除所得 到的阻 抗 值 ， 这 个阻抗就是该回路最大的允许阻抗计算值。 只有这样 当回路发生接地故障时， 电路中的电流才能足够大，
Key words： grounding fault； loop impedance； maximum allowable impedance； setting current； action current； instantaneous tripping range； household AC circuit鄄breaker； fuse
Abstract： The paper discusses the method for determining Ia value and the maximum allowable impedance （ calculated value） during the calculation of grounding fault loop impedance under protection of various types of electric equipment， according to related regulations of GB 50054 - 2011 Code for Design of Low Voltage Electrical Installations.
建筑物低压配电系统中TN-C-S接地系统相关问题的探讨
建筑物低压配电系统中TN-C-S接地系统相关问题的探讨摘要针对建筑物低压配电系统采用TN-C-S接地系统做法不合格问题，本文分析了建筑物低压配电系统中TN-C-S接地系统PEN线转换成PE线和N线的正确做法，并对TN-C-S接地系统相关的问题进行了探讨浅析。
关键词低压配电TN-C-S PEN线N线PE线低压配电系统的接地型式的定义和概念虽然是众所周知的，但由于国际电工标准(IEC标准)的引入和执行，其概念的变化在我国建筑电气界引起了不小的震动。
在建筑物电气装置低压配电系统中，接地型式通常分为TN、TT、IT三种，而TN型式中又分为TN-C、TN-C-S、TN-S。
本文就TN-C-S接地系统进行探讨浅析。
1、TN-C-S接地系统的组成和与大地的关系TN-C-S系统的文字符号具体含义如下：T是指电源的一点(通常是中性线上的一点)与大地直接连接；N是指外露导电部分通过与接地的电源中性点的连接而接地；C指的是在全系统内N线和PE线是合一的，这里的全系统是从电源配电盘出线处算起；S即在全系统内N线和PE线是分开的。
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，进线点后即分为两根线，且N线和PE线从进线点分开后就不能再合并，为防止PE线与N线混淆，应分别给PE线和PEN线涂上黄绿相间的色标，N线涂以浅蓝色色标。
分开后的N线应对地绝缘，其绝缘水平应与相线相同，这是为了保障系统中的漏电保护器动作可靠，并使PE线在正常时无电流流过，以利于安全用电。
2、TN-C-S系统的接地如何实施IEC标准对系统接地的实施有严格的要求，不允许在变压器室或发电机室内将中线点就地接地，还规定变压器(发电机)中性点引出的PEN线必须绝缘，并只能在低压配电盘内一点与接地的PE母排连接而实现系统接地，此外不得再在其它处接地，不然中性线电流将通过不正常的并联通路返回电源。
这部分中性线电流被称作杂散电流，它可使电气装置内的剩余电流动作“漏电”火灾报警器拒动或误动，同时杂散电流可能因通路导电不良而打火，引燃可燃物起火；杂散电流如以大地为通路返回电源，可能腐蚀地下基础钢筋或金属管道等金属部分；杂散电流通路与中性线正常回路两者形成封闭的大包绕环，环内的磁场可能干扰环内和近环外处敏感重要信息技术设备的正常工作，导致严重后果。
TN-C、TN-S和TN-C-S三种系统常见问题及解答
有关TN-C、TN-S和TN-C-S三种系统常见问题及解答有关TN-C、TN-S和TN-C-S三种系统常见问题及解答1 . 14我国在给一排靠墙布置的设备以TN-C系统配电时，将三根相线架空走线，而PEN线则用不绝缘的扁钢沿墙脚明敷。
这一做法妥否？不妥。
这一做法使PE线远离相线，降低了过电流防护电器对接地故障的动作灵敏度，而不绝缘的PEN线中的中性线上的对地电位又将产生杂散电流，所以这一布线方式对保护接地是十分不妥的。
保护接地的设置还有许多要求，在下面的问答中将逐一叙述。
1 . 15我国原采用的接零系统、接地系统、不接地系统、零线等术语为什么被废止不用而改用TN-C、TN-S、TN-C-S、TT、IT等接地系统和中l性线、PE线、PEN线等术语？被废止的术语是20世纪50年代采用前苏联电气规范时用的术语。
大家知道由于用电技术的发展，IEC标准将接地系统科学细微地进行了划分，前苏联的“接零系统”仅是IEC标准中TN系统之一的TN-C系统，显然“接零系统”这一术语不能说明全部TN系统的内涵。
又如前苏联规范内的“接地系统”就是IEC标的TT系统，但是“接零系统”也需接地，何尝不是接地系统？这样在概念上就十分模糊不清。
又如“零线”这一术语前苏联规范定义为接地的中性线，还要求零线作重复接地，它实际只是指TN-C系统中的PEN线。
由于零线的概念不清，原本不应重复接地的中性线被错误地重复接地，产生杂散电流而导致许多不应有的事故。
名不正则言不顺，由于术语不严谨导致的技术错误不胜枚举。
为此这些过时的术语在我国已停止使用，但由于建筑电气技术对外交流沟通不够，我国有些国家标准和部颁标准的电气规范仍在因循旧习使用这些旧术语，在执行这些规范时应加注意以免被误导。
1 . 16请说明TN、TT和IT这三种接地系统文字符号的含义。
这些接地系统的文字符号的含义是：第一个字母说明电源的带电导体与大地的关系，也即如何处理系统接地：T：电源的一点（通常是中性线上的一点点）与大地直接连接（T是“大地”一词法文Terre的第一个字母）。
道路照明采用TN-S和TT接地系统的探讨
道路照明采用TN-S和TT接地系统的探讨城市照明配电系统的接地保护形式的选择，是确保接地保护系统安全可靠保证人身安全的可靠保证。
本文主要介绍我处在黄海路西延道路照明工程中分别作了对T N-S系统和TT系统相线碰灯杆的短路试验进行比较，并作一探讨。
《城市道路照明设计标准》中规定道路照明配电系统的接地形式宜采用TN-S系统或TT系统，明确了道路照明应采用的接地形式。
由于路灯线路长，负荷分散、行人容易触及外露导体等特点，应通过具体分析计算、针对不同的接地形式选择配置正确参数的保护器件，才能确保安全，尤其是人身安全。
一、道路照明采用TT系统的分析TT系统是指将电气设备的金属外壳直接接地的保护系统，也称为保护接地系统。
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”表示负载设备的金属外壳部分与大地直接连接，而与电源端接地无关（接地形式见图一）。
道路照明采用TT系统时，金属灯杆（电器设备金属外壳）只与接地装置用导线连接，而与变压器的中性线不用导线接通。
当发生相线碰壳接地故障时，其等效电路图见图二。
故障电流计算公式：Id＝V/(R0+Rd+R相)式中：V——电源电压；Rd——灯杆接地电阻；R0——变压器中性点接地电阻；R相——相线阻抗(如短路点距电源很近，则R相可忽略不计)。
若R0＝4Ω，Rd＝4Ω（规程规定灯杆接地电阻不大于4Ω），则Id＝220/(4+4)＝27.5A。
无法使熔断器在规定时间内动作。
《低压配电设计规范》中规定，当要求切断故障回路的时间小于或等于5S时，短路电流Id与熔断器熔体额定电流In的比值不应小于表一的规定。
这时设备外壳对地电压Upe＝V×Rd/(R0+Rd+R相)。
则Upe＝220×4/(4+4)＝110V。
由于短路点距电源较近，相线阻抗忽略不计，这个电压足以使触及的行人发生电击（国际电工委员会标准规定，人身电击安全电压限值为50V)。
而实际上现在很多城市采用保护接地时，一个路灯专用变压器供电的路灯灯杆有几十根，有的根根打接地极，有的隔杆打一根接地极，再用专门的PE线连成接地网络(接地形式见图三)，这时Rd很容易小于1Ω，则Upe＝220×1/(4+1)＝44V＜50V，为安全电压。
关于路灯TN-S系统保护配置问题的探讨
关于TN-S系统保护配置问题的探讨引言现在路灯设计时均采用五芯电缆，但对供电一次设备选配没有引起足够的重视，在路灯维护中常常会发现灯杆漏电、主电缆失地都没有使配电柜出线开关或熔丝跳闸，这反映出开关选择及整定不合理的问题，严重威胁路灯运行安全。
那如何合理选配一次电气设备呢？1路灯一次回路保护的电气设备选择一个路灯回路的完整保护，应至少包括两级：配电线路干线开关保护和灯具短路保护。
干线开关的选择，除要按箱变内母线出口处三相短路电流来校验其分断能力外，尚应保证开关在该回路灯具启动和工作时均不误动作，而在过载、短路或接地故障时则应可靠动作。
此外，干线开关还要尽量与其下一级保护（灯杆中的熔丝）做好级间配合，不越级跳闸。
对配电型断路器而言，它有A类和B类之分：A类为非选择型，B类为选择型。
所谓选择型是指断路器具有过载长延时、短路短延时和短路瞬时的三段保护特性。
对配电型断路器而言，它有A类和B类之分：A类为非选择型，B类为选择型。
所谓选择型是指断路器具有过载长延时、短路短延时和短路瞬时的三段保护特性。
根据《工业与民用配电设计手册》（第三版）第十一章第六节，非选择型断路器与熔断器、非选择型断路器与非选择型断路器都不能保证选择性断电。
我公司现在普遍采用：灯具的保护都是采用熔丝保护，配电柜出线采用速断型单极空开，其上一级是采用速断的A类空开。
这两种情况是我司普遍存在的现象，都无法实现保护的选择性。
由此可见，我们的一次电气设备的选配是不合理，应考虑改进。
根据设计手册要求，初定下列配置方案：灯杆的短路保护采用熔丝，配电柜内各回路的出线电缆前的保护也采用熔丝，其他一次开关选用选择型的空气开关，或者配电柜内各回路出线及上级电器都选用选择型空气开关。
2路灯一次回路保护的电气设备配置2．1灯杆熔丝配置：根据《城市道路照明工程施工及验收规程》行业标准CJJ 89 —2001 第7.1.10 规定：250W 及以下汞灯、150W 及以下钠灯和白炽灯可采用4A 熔丝；250W 钠灯和400W 汞灯可采用6A 熔丝；400W 钠灯可采用10A 熔丝；1000W 钠灯和汞灯可采用15A 熔丝。
接地故障回路阻抗计算的若干问题
2 《建筑电气工程施工质量验收规范》 拟增 加对接地故障回路阻抗的要求
在修订 GB 50303 《建筑 电 气 工 程 施 工 质 量 验 收 规范》 时， 笔者极力主张应该增加有关对接地故障回 路阻抗进行测量的内容。 令人欣慰的是这个主张得到 了有关领导和该规范修订组的重视， 将有关的内容列 入了新的 GB 50303 《建筑电气工程施 工质量 验 收 规 范》 中。 这将包括 2 个方面的内容， 第 1 个是在施工 时应该对接地故障回路阻抗进行测量； 第 2 个是设计 人员在进行工程设计时应该对故障回路阻抗进行计 算， 保证 《低压配电设计规范》 中有关的要求得到满 足。 如果在进行测量时发现对接地故障回路阻抗的要 求得不到满足， 则设计人员应该对接地故障回路阻抗 计算书进行复核。 请大家务必注意。
摘 要： 根据 GB 50054 - 2011 《低 压 配 电设计 规范》 的有关规定， 对接地故障回路阻抗计算中， 在 不 同 类 型 的 保 护 电 器 情 况 下 ， 如 何 确 定 Ia 值 和 接 地故障回路的允许最大阻抗 （计算值） 进行探讨。
关键词： 接地故障； 回路阻抗； 允许最大阻抗； 整定电流； 动作电流； 瞬动脱扣范围； 家用交流断 路器； 熔断器
交流 220 / 380 V 的系统就是 220 V， 而 Ia 则取决于回 路的负荷， 回路的负荷决定了保护电器的整定电流和 动作电流。 所以这个式子要求的是回路的阻抗不能太
大， 应该小于或等于 U0 被 Ia 除所得 到的阻 抗 值 ， 这 个阻抗就是该回路最大的允许阻抗计算值。 只有这样 当回路发生接地故障时， 电路中的电流才能足够大，
211133242_TN-S系统电动机短路保护兼作接地故障保护分析
８４ ２０２３．０２ＴＮ Ｓ系统电动机短路保护兼作接地故障保护分析宋秋云（北京首创生态环保集团股份有限公司）摘 要：介绍了规范标准中对ＴＮ Ｓ系统短路保护兼作单相接地故障保护的要求，并用工程实例详细计算接地回路阻抗及故障电流，提出不满足兼作条件时其他的接地故障保护措施，为工程设计提供借鉴。
关键词：单相接地故障保护；短路保护；回路阻抗；短路电流０ 引言短路的形式有很多，包括三相短路、两相短路、单相短路、两相接地短路等。
ＴＮ Ｓ系统中，单相短路又分为相中短路和相保短路。
相保短路是指相导体Ｌ与保护导体ＰＥ之间的电气连接，也叫单相接地故障。
工程中，常进行三相短路电流计算，用于电气设备的选择校验，但实际中出现更多的是单相接地故障。
单相接地故障不仅会危害配电系统的正常运行，还会对人身安全产生影响，造成电击伤害或发生火灾危险，例如，文献［１］展示了一场由短路保护、过负荷保护、接地故障保护不满足设计规范要求而引起的电气火灾带来的人员伤亡惨剧。
由此可见，发生单相接地故障时，保护器件可靠动作切断故障电流非常重要。
１ 单相接地故障保护分析计算１ １ 单相接地故障保护的规范要求ＧＢ５００５５—２０１１《通用用电设备配电设计规范》中２３ １条规定，交流电动机应装设短路保护和接地故障的保护；２３ ６条规定，交流电动机的间接接触防护应符合现行国家标准《低压配电设计规范》ＧＢ５００５４的有关规定，当电动机的短路保护器件满足接地故障的保护要求时，应采用短路保护器件兼作接地故障的保护［２］。
那如何判断短路保护器件是否能兼做接地故障呢ＧＢ５００５４—２０１１《低压配电设计规范》５ ２ ８条规定，ＴＮ系统中配电线路的间接接触防护电器的动作特性，应符合下式的要求［３］：ＺｓＩａ≤Ｕ０（１）式中，Ｚｓ为接地故障回路的阻抗，Ω；Ｕ０为相导体对地标称电压，Ｖ；Ｉａ为保证保护电器在规定时间内切断故障回路的动作电流，Ａ，该值已考虑保护电器动作的灵敏性和可靠性。
TN-C、TN-S和TN-C-S三种系统常见问题及解答
有关TN-C、TN-S和TN-C-S三种系统常见问题及解答1 . 14我国在给一排靠墙布置的设备以TN-C系统配电时，将三根相线架空走线，而PEN线则用不绝缘的扁钢沿墙脚明敷。
这一做法妥否？不妥。
这一做法使PE线远离相线，降低了过电流防护电器对接地故障的动作灵敏度，而不绝缘的PEN线中的中性线上的对地电位又将产生杂散电流，所以这一布线方式对保护接地是十分不妥的。
保护接地的设置还有许多要求，在下面的问答中将逐一叙述。
1 . 15我国原采用的接零系统、接地系统、不接地系统、零线等术语为什么被废止不用而改用TN-C、TN-S、TN-C-S、TT、IT等接地系统和中l性线、PE线、PEN线等术语？被废止的术语是20世纪50年代采用前苏联电气规范时用的术语。
大家知道由于用电技术的发展，IEC标准将接地系统科学细微地进行了划分，前苏联的“接零系统”仅是IEC标准中TN系统之一的TN-C系统，显然“接零系统”这一术语不能说明全部TN系统的内涵。
又如前苏联规范内的“接地系统”就是IEC标的TT系统，但是“接零系统”也需接地，何尝不是接地系统？这样在概念上就十分模糊不清。
又如“零线”这一术语前苏联规范定义为接地的中性线，还要求零线作重复接地，它实际只是指TN-C系统中的PEN线。
由于零线的概念不清，原本不应重复接地的中性线被错误地重复接地，产生杂散电流而导致许多不应有的事故。
名不正则言不顺，由于术语不严谨导致的技术错误不胜枚举。
为此这些过时的术语在我国已停止使用，但由于建筑电气技术对外交流沟通不够，我国有些国家标准和部颁标准的电气规范仍在因循旧习使用这些旧术语，在执行这些规范时应加注意以免被误导。
1 . 16请说明TN、TT和IT这三种接地系统文字符号的含义。
这些接地系统的文字符号的含义是：第一个字母说明电源的带电导体与大地的关系，也即如何处理系统接地：T：电源的一点（通常是中性线上的一点点）与大地直接连接（T是“大地”一词法文Terre 的第一个字母）。
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TN－S系统接地故障环路阻抗计算和测试问题探讨TN - S系统接地故障保护校验是一种用于验算保护电器是否能在规定时间内切断故障回路电源、保障人身安全的重要计算方法。
不同手册和图集对TN - S系统接地故障保护校验提出了不同的最大允许电缆长度公式，有些也给出了根据一定参数条件计算出的表格。
这些公式虽然比较接近但又不完全一致，参数的取值差异也导致了表格数据的不同。
笔者对TN - S系统接地故障保护的计算和验收进行了一些思考分析，供参考指正。
规范要求和阻抗法
GB 50054 - 2011《低压配电设计规范》第5.2.8条提出：TN系统中配电线路的间接接触防护电器的动作特性，应符合下式的要求:
式（1）与IEC 60364 - 4 - 41：2017《 Low ⁃voltage electrical installations —Part 4-41：Protection for safety —
Protection against electric shock》中是一致的，U0和Ia都容易获取，难点是Zs的计算。
GB 50303 - 2015《建筑电气工程施工质量验收规范》第5.1.8条，对接地故障回路阻抗的实测值要求满足式（2），并要求对20 % 的末级配电箱至少抽查1个回路：
式（2）与式（1）的差别只在于多了个2 / 3的系数，主要考虑实际故障时的导体温度比测试时导体温度高引起的电阻变化。
式（2）与IEC 60364 - 6：2016《Low voltage electrical installations — Part 6:Verification》D.6.4.3.7.3中公式相同，只是IEC标准中允许测试结果不满足要求时用更精确的评估方法来作判断：外部阻抗Ze采用测量值（不考虑温度上升），而干线和末端线路的阻抗考虑故障电流引起的温升（不一定按2 / 3系数）。
BS 7671 - 2018《 Requirements for Electrical Installations》第411.4.4条、第643.7.3条和附录3也采用了类似的判断方式。
不同的是BS 7671 - 2018考虑了电压降低的系数（常规为0.95），。