施耐德低压培训Schneider-3-接地系统

谐波电流
TN-C: 由于部分中性线电流特别是三次谐波在钢结构中环流，从 而加速了结构的锈蚀。此谐波的幅度在PEN导线的基波图象中增 加到3倍，而不是被抵消掉。
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运行
‘
电气火灾的防护
IT: 需要使用一台报警继电器以持续地监视电气装置对地的绝缘电阻值。有可能再 使用一台灵敏度为500mA漏电保护装置，与此继电器一起能在发生电气故障引 起的火灾时起到保护作用。 TT: 在TT及IT系统中，首次出现的相至地线的绝缘故障而导致产生的电流是十分微 弱的，所以产生的火灾危险程度是相当低的。 TN: n 在TN系统中，产生一个对地的低阻抗短路时， 该故障电流很高，故产生火灾并造成损坏的危险性随之增加。 n 在对地产生部分短路的情况, 即由于阻抗较高而产生的故障电流受到限制。TN系 统没有漏电保护装置，未对火灾提供充分的防护措施。因此建议使用TN-S系统 取代TN系统，最好再使用漏电保护装置或者至少应有接地故障的保护。 n 在正常运行时, TN-C系统比其它系统有较大的火灾危险。事实上，任何（正常） 不平衡电流不仅通过PEN（中性线/PE）线流回电源，而且还通过与PEN导线相 连接的元件，如钢结构梁、栅格、金属罩、屏蔽物等流回电源。 n 当产生至地的短路时，消耗在这些外部的电流通路上的热能大量增加，由于这个 原因，TN-C系统不能应用在具有火灾及爆炸危险的场所。
优点和缺点
缺点
n 沿PEN线电压下降。 n 导电部分、屏蔽及外露的导电部件有环 流发生。 n 接地电极腐蚀。 n 对阻抗型的绝缘故障没有保护作用。 n 当发生零阻抗接地故障时，电流极大。
Es TNC
优点
n 使用三极开关。 n 使用4根电缆代替5根电缆。
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优点
n 提供较好的连续电源：当第一个绝缘故 障发生时没有危险，并不会引起自动转 换。
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运行
TT TN-C TN-S IT
人身安全 电源的连续性 电磁干扰 谐波电流 过压（雷电）危险 防火保护 对设备的损坏 PE的等电位联结 投运简单 (经设计办公室的计算，增设） 节省配电装置投资 中性线转换的可能性 +++ 优秀 ++ 良好 + 一般 – 要小心
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TN 系统 一般规则
n 变电所机架，LV中性线及应用机架均与同一个地 线相连接。 n 配电的接地均连接至PE上。 n 敷设PE（PEN）线应与相线并行。 n PEN线与负载的“机架”端子连接。 n 严禁把TN-C设在TN-S的下游。
n TN-C PEN线既是保护导线又是中性 线 n TN-S 保护导线PE与中性线分开。规 定对于铜导线，其截面 S < 102 ，铝导线也是S< 102 。 n PEN线永远不应断开，例如电 源线上的三极开关装置都带有 PEN线。
Œ 防电击保护: TN-C, TN-S, TT, IT 电磁干扰
如果上述电路均严格遵守标准实施， 则所有LV中性线连接电路在防电击 保护方面其效果是相同的。
电源的连续性
IT: 由于导线的寄生电容电流及设备 的HF滤波器等因素，再加上电流通 过起点为高阻值的接地电阻器（假定 已安装此电阻器），所以第一次故障 电流很低。 TT: 装置的第一次故障触发打开了断 路器，同时切断电源。 TN-C: 绝缘故障电流很高，它并不受 接地电极阻抗的限制。 TN-S: 当第一个故障发生时，断路器 脱扣或熔断器断开。
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TNCS
L1 L2 L3 PE N
n 在整个系统中，N及PE是共同的。
N
Rpab
机架
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IT 系统
泄漏阻抗
C
C
C R R R
Ct Rt Zct
支架
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+++
++ ++ ++ + ++ ++ ++ +++ + 是
+++
++ – – ++ – – – + ++ 否
+++
++ + ++ ++ + – + + ++ 是
+++
+++ ++ ++ + ++ ++ + + – 是
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运行
TT, TN-S 及IT 系统均能满足EMC准则。但必须注意到，当短 路接地故障发生时，由于产生较大的故障电流，所以TN-S系统产 生的干扰大于其它两种。 当EMC强调很重要时，我们不推荐TN-C及TN-C-S这两个系统 ，因为这两个系统在正常运行时，PEN线、屏蔽电缆及其它导电 部件均永久地流通电流，而这种电流是不平衡负载电流的一部分 。这种永久性电流会使接在PEN导线上的设备的敏感部分之间产 生干扰电位差。
在设计装置时必须考虑到：
IT: n 必须有一支全天值班的熟练队伍，当 发生第一个故障时必须尽快修好。 n 对电气装置的设计必须作出严谨的考 虑。 n 如果设计中有中性线时，则此线必须 由四极断路器中的第四极或单相电路 的第二极作保护。
TT: 使用漏电保护装置后将对设计和运 行方面的制约减至最少。不需了解电 源的阻抗值。回路的长度是不受限制 的（除非需考虑到电压降）。 无需进行计算或现场测量即可实现装置 的修改或增设。
n 使用常规的保护装置。 n 当回路阻抗为未知数时，建议使用漏电 保护装置。
n 需要专门的设计并需知故障回路的阻抗 值。 n 当试运行时或因测量目的而进行修改时 需作脱扣试验。 n 当第一个绝缘故障出现时，需切断总电 源或局部电源。 n 应选择有能力的人承担服务工作。
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一般规则
什么是电气装置的接地系统? 装置的接地系统包括把带电导线系统连接至地线的 各种方法（即 LV 电源），以及 LV 负载的外露导电部分 的接地。 把带电导线系统接地的电路称之为“中性线-连接电 路”，在建筑物电气装置中可以用 3种不同方案来实现 。 无论如何，外露的导电部分总是与安装在建筑物内 的接地电极连接，或是通过保护导线或是通过中性线连 接。如果建筑物内没有接地电极，则这些导线与电源的 中性线连接（如TN-C电路）。
电源接地
Rb Ra
支架
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优点和缺点
缺点
n 一旦出现第一个绝缘故障时需切断总电 流或局部电流。 n 更多地要求安装过电压保护装置。
Es TT
优点
n 故障电流小 n 设计简单：无需知道电源阻抗值。 无需计算即可进行修改及增 设。 n 无需连续的运行监控。
TNS
• 过电压保护
IT: 必须设置一限压器以避免电压升高， 当出现HV故障时，过高的电压将使LV装 置及设备超过额定的耐压能力而造成损坏 。设备的LV配电回路的过压保护将根据对 所有线路的共同措施而实现。在所有的接 地系统中，一般而言，有些过压保护措施 是需要的。为选择恰当的保护电路，必须 考虑电气装置的暴露程度（大气的电气干 扰）和建筑物的类型以及该地的干扰活动 持续性等因素。 TN-C, TN-S: 在正常运行时，变压器的LV 中性点、外露的导电部分以及接地电极均 处在同一电位上。但是，瞬态现象可能产 生，因此需在相间、中性线和PE线设避 雷装置。 TT: 避雷装置提供所需的保护。
优点和缺点
缺点
需要： n 设计上需要提供耐过压措施和避免过大 的漏电流。 n 设置一个PIM，目的是： 显示第一个故障 跟踪及清除故障 n 设计中必须包括第二个故障脱扣试验。 n 需要保持网络的良好绝缘水平。 n 必须在所有时间内有维护人员值班以监 控装置。 n 必须提供电压限制器。
Es IT
N
PE Rb Ra
机架
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TN 系统
TNS
L1 L2 L3 N PE
n PE线在整个系统中是独立的。 n 变压器的中性点或中性线在初次 安装时，一次性地把它与LV接地 电极连接。 n 设备外露的导电部件及附加的导 电部件均与PE导线连接，而在初 次安装时即与中性线连接。 n 保护导线与中性线分开，并根据 可能发生的最大故障电流决定其 截面尺寸。
接地系统
Earthing systems
一般规则: 施耐德公司的观点
n 没有一个接地系统是普遍适用的。
n施耐德公司建议，应根据给出系统的特殊限定的条 件及用户的需求，分别不同情况来选择接地系统。 n对于整套系统装置而言，较有益的方案是不选取相同 的系统。 n对于一个企业，选择十分恰当的接地系统是使电气 装置安全可靠运行的最基本条件，是十分重要的选 择。
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运行
TN: 使用断路器和熔断丝作为间接接触危险的保护措施，意味着在 设计阶段就必须了解电源的阻抗值、从CB或熔断器开始的上级回 路以及被保护电路等条件，这些条件必须一直保留不得改变。 TN-C TN-C系统不允许使用在截面积小于 10 mm2 （铜或铝导线）的回 路中，也不允许使用软线安装（即非刚性安装方式）。 TN-S: 由于该系统使用了漏电保护装置，因而在装置的设计和运行 时可排除许多约束条件。无需了解电源阻抗的精确值。回路的长 度不受限制（除非考虑到电压降）。无需进一步的计算或现场测 量即可进行修改或增设。