低压配电系统的接地方式及特点

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低压配电系统的接地方式

及特点

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文件编号：KG-AO-4679-78 低压配电系统的接地方式及特点

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1 低压配电系统中的接地类型

(1)工作接地：为保证电力设备达到正常工作要求的接地，称为工作接地。中性点直接接地的电力系统中，变压器中性点接地，或发电机中性点接地。

(2)保护接地：为保障人身安全、防止间接触电，将设备的外露可导电部分进行接地，称为保护接地。保护接地的形式有两种：一种是设备的外露可导电部分经各自的接地保护线分别直接接地；另一种是设备的外露可导电部分经公共的保护线接地。

(3)重复接地：在中性线直接接地系统中，为确保保护安全可靠，除在变压器或发电机中性点处进行工作接地外，还在保护线其他地方进行必要的接地，称为重复接地。

(4)保护接中性线：在380/220V低压系统中，由

于中性点是直接接地的，通常又将电气设备的外壳与中性线相连，称为低压保护接中性线。此种方式也叫保护接零。

2 低压配电系统的供电方式

(1)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)。接地系统一般由两个字母组成，必要时可加后续字母。

第一个字母：表示电源中性点对地的关系

T：直接接地

I：不接地，或通过阻抗与大地相连

第二个字母：表示电气设备外壳与大地的关系

T：独立于电源接地点的直接接地

N：表示直接与电源系统接地点或与该点引出的导体相连

后续字母：表示中性线与保护线之间的关系

C：表示中性线N与保护线PE合二为一（PEN线）S：表示中性线N与保护线PE分开

C－S：表示在电源侧为PEN线，从某一点分开为中性线N和保护线PE

(2).不同接地系统的组成及特点：

■TN系统的组成及特点

在TN系统中，所有电气设备的外壳接到保护线（PE）上，与配电系统的中性点相连（若无中性点，即变压器二次侧三角形连接或未引出中性点，可将变压器二次侧绕组的一相接地，但该接点不能用作PEN 线）。保护线应在每个变电所附近接地，配电系统引入建筑物时，保护线在其入口处接地。为了保证故障时保护线的电位尽量接近地电位，尽可能将保护线与附近的有效接地体相连，如必要，可增加接地点，并使其均匀分布。其特点是故障电流较大，仅与电缆的阻抗大小有关。出现绝缘故障时，需要短路电流保护装置瞬时断开电路。

国际标准IEC60364规定，根据中性线与保护线是否合并的情况，TN系统分为如下三种：

□TN－C

□TN－S

□TN－C－S

注：对电网来说，当铜导线截面积≤10mm2，铝导线截面积≤16mm2时，必须采用TN－S系统，而不允许采用TN－C系统。

下面介绍其组成及特点：

2.1TN－C系统：

本系统中，保护线与中性线合二为一，称为PEN 线。

图一 TN-C系统

优点：

□TN－C方案易于实现，节省了一根导线，且保护电器可节省一极，降低设备的初期投资费用。

□发生接地短路故障时，故障电流大，可采用一过流保护电器瞬时切断电源，保证人员生命和财产安全

缺点：

□线路中有单相负荷，或三相负荷不平衡，及电网中有谐波电流时，由于PEN中有电流，电气设备的外壳和线路金属套管间有压降，对敏感性电子设备不利

□PEN线中的电流在有爆炸危险的环境中会引起爆炸

□PEN线断线或相线对地短路时，会呈现相当高的对地故障电压，可能扩大事故范围

□不能使用剩余电流保护装置RCD（由于检测不出漏电流，RCD会拒动），因此绝缘故障时，不能有效地对人身和设备进行保护

2.2TN－S系统

本系统保护线（PE）和中性线（N）分开

图二 TN－S系统

优点：

□正常时PE线不通过负荷电流，适用于数据处理和精密电子仪器设备，也可用于爆炸危险场合□民用建筑中，家用电器大都有单独接地触点的插头，采用TN－S系统，既方便，又安全

□如果回路阻抗太高或者电源短路容量较小，需采用剩余电流保护装置RCD对人身安全和设备进行保护，防止火灾危险缺点：

□由于增加了中性线，初期投资较高

□TN－S系统相对地短路时，对地故障电压较高

2.3TN－C－S系统

在系统某一点起，PEN分为保护线和中性线，分开后，中性线（N）对地绝缘（注：PEN线分开后，不能再合并）

图三 TN－C－S系统

优点：

□适用于工矿企业供电，前面TN－C系统可满足

固定设备的需要，后端TN－S系统可满足对电位敏感的电子设备的需要

□民用建筑中，电源线路采用TN－C，进入建筑物后，采用TN－S系统，可确保TN－S系统的优点

2.4TT系统的组成及其特点：

TT系统的变压器或发电机的中性点直接接地，电气设备的所有外壳用保护线连在一起，接在与电源中性点独立的接地点。

图四 TT系统

优点：

□电气设备的外壳与电源的接地无电气联系，适用于对电位敏感的数据处理设备和精密电子设备□故障时对地故障电压不会蔓延

□接地短路时，由于受电流接地电阻和电气设备接地电阻的限制，短路电流较小，可减小危险缺点：

□短路电流小，发生短路时，短路电流保护装置不会动作，易造成电击事故