TN-S接零保護(hù)系統(tǒng)

建筑工程供電使用的基本供電系統(tǒng)有三相三線制/三相四線制等，但這些名詞術(shù)語內(nèi)涵不是十分嚴(yán)格。國際電工委員會(huì)（ IEC ）對(duì)此作了統(tǒng)一規(guī)定，稱為 TT 系統(tǒng)、 TN 系統(tǒng)、 IT 系統(tǒng)。其中 TN 系統(tǒng)又分為 TN-C 、 TN-S 、 TN-C-S 系統(tǒng)。下面內(nèi)容就是對(duì)各種供電系統(tǒng)做一個(gè)扼要的介紹。

工程供電的基本方式

根據(jù) IEC 規(guī)定的各種保護(hù)方式、術(shù)語概念，低壓配電系統(tǒng)按接地方式的不同分為三類，即 TT 、 TN 和 IT 系統(tǒng)，分述如下 。

（1） TT 方式供電系統(tǒng)

TT 方式是指將電氣設(shè)備的金屬外殼直接接地的保護(hù)系統(tǒng)，稱為保護(hù)接地系統(tǒng)，也稱 TT 系統(tǒng)。第一個(gè)符號(hào) T 表示電力系統(tǒng)中性點(diǎn)直接接地；第二個(gè)符號(hào) T 表示負(fù)載設(shè)備外露不與帶電體相接的金屬導(dǎo)電部分與大地直接聯(lián)接，而與系統(tǒng)如何接地?zé)o關(guān)。在 TT 系統(tǒng)中負(fù)載的所有接地均稱為保護(hù)接地.

這種供電系統(tǒng)的特點(diǎn)如下：

①當(dāng)電氣設(shè)備的金屬外殼帶電（相線碰殼或設(shè)備絕緣損壞而漏電）時(shí)，由于有接地保護(hù)，可以大大減少觸電的危險(xiǎn)性。但是，低壓斷路器（自動(dòng)開關(guān)）不一定能跳閘，造成漏電設(shè)備的外殼對(duì)地電壓高于安全電壓，屬于危險(xiǎn)電壓。

②當(dāng)漏電電流比較小時(shí)，即使有熔斷器也不一定能熔斷，所以還需要漏電保護(hù)器作保護(hù)，困此 TT 系統(tǒng)難以推廣。

③ TT 系統(tǒng)接地裝置耗用鋼材多，而且難以回收、費(fèi)工時(shí)、費(fèi)料。

有的建筑單位是采用 TT 系統(tǒng)，施工單位借用其電源作臨時(shí)用電時(shí)，應(yīng)用一條專用保護(hù)線，以減少需接地裝置鋼材用量。

把新增加的專用保護(hù)線 PE 線和工作零線 N 分開，其特點(diǎn)是：

① 共用接地線與工作零線沒有電的聯(lián)系；

② 正常運(yùn)行時(shí)，工作零線可以有電流，而專用保護(hù)線沒有電流；

③ TT 系統(tǒng)適用于接地保護(hù)很分散的地方。

（ 2 ） TN 方式供電系統(tǒng)

這種供電系統(tǒng)是將電氣設(shè)備的金屬外殼與工作零線相接的保護(hù)系統(tǒng)，稱作接零保護(hù)系統(tǒng)，用 TN 表示。它的特點(diǎn)如下。

①一旦設(shè)備出現(xiàn)外殼帶電，接零保護(hù)系統(tǒng)能將漏電電流上升為短路電流，這個(gè)電流很大，是 TT 系統(tǒng)的 5.3 倍，實(shí)際上就是單相對(duì)地短路故障，熔斷器的熔絲會(huì)熔斷，低壓斷路器的脫扣器會(huì)立即動(dòng)作而跳閘，使故障設(shè)備斷電，比較安全。

② TN 系統(tǒng)節(jié)省材料、工時(shí)，在我國和其他許多國家廣泛得到應(yīng)用，可見比 TT 系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)多。 TN 方式供電系統(tǒng)中，根據(jù)其保護(hù)零線是否與工作零線分開而劃分為 TN-C 和 TN-S 等兩種。

（ 3 ） TN-C 方式供電系統(tǒng)

它是用工作零線兼作接零保護(hù)線，可以稱作保護(hù)中性線，可用 PEN 表示

（ 4 ） TN-S 方式供電系統(tǒng)

它是把工作零線 N 和專用保護(hù)線 PE 嚴(yán)格分開的供電系統(tǒng)，稱作 TN-S 供電系統(tǒng)， TN-S 供電系統(tǒng)的特點(diǎn)如下：

①系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，專用保護(hù)線上沒有電流，只是工作零線上有不平衡電流。 PE 線對(duì)地沒有電壓，所以電氣設(shè)備金屬外殼接零保護(hù)是接在專用的保護(hù)線 PE 上，安全可靠。

②工作零線只用作單相照明負(fù)載回路。

③ 專用保護(hù)線 PE 不許斷線，也不許進(jìn)入漏電開關(guān)。

④ 干線上使用漏電保護(hù)器，工作零線不得有重復(fù)接地，而 PE 線有重復(fù)接地，但是不經(jīng)過漏電保護(hù)器，所以 TN-S 系統(tǒng)供電干線上也可以安裝漏電保護(hù)器。

⑤ TN-S 方式供電系統(tǒng)安全可靠，適用于工業(yè)與民用建筑等低壓供電系統(tǒng)。在建筑工程工工前的“三通一平”（電通、水通、路通和地平）——必須采用 TN-S 方式供電系統(tǒng)。

（ 5 ） TN-C-S 方式供電系統(tǒng)

在建筑施工臨時(shí)供電中，如果前部分是 TN-C 方式供電，而施工規(guī)范規(guī)定施工現(xiàn)場(chǎng)必須采用 TN-S 方式供電系統(tǒng)，則可以在系統(tǒng)后部分現(xiàn)場(chǎng)總配電箱分出 PE 線， TN-C-S 系統(tǒng)的特點(diǎn)如下。

① 工作零線 N 與專用保護(hù)線 PE 相聯(lián)通，ND 這段線路不平衡電流比較大時(shí)，電氣設(shè)備的接零保護(hù)受到零線電位的影響。 D 點(diǎn)至后面 PE 線上沒有電流，即該段導(dǎo)線上沒有電壓降，因此， TN-C-S 系統(tǒng)可以降低電動(dòng)機(jī)外殼對(duì)地的電壓，然而又不能完全消除這個(gè)電壓，這個(gè)電壓的大小取決于 ND 線的負(fù)載不平衡的情況及 ND 這段線路的長度。負(fù)載越不平衡， ND 線又很長時(shí)，設(shè)備外殼對(duì)地電壓偏移就越大。所以要求負(fù)載不平衡電流不能太大，而且在 PE 線上應(yīng)作重復(fù)接地。

② PE 線在任何情況下都不能進(jìn)入漏電保護(hù)器，因?yàn)榫€路末端的漏電保護(hù)器動(dòng)作會(huì)使前級(jí)漏電保護(hù)器跳閘造成大范圍停電。

③ 對(duì) PE 線除了在總箱處必須和 N 線相接以外，其他各分箱處均不得把 N 線和 PE 線相聯(lián)， PE 線上不許安裝開關(guān)和熔斷器，也不得用大顧兼作 PE 線。

通過上述分析， TN-C-S 供電系統(tǒng)是在 TN-C 系統(tǒng)上臨時(shí)變通的作法。當(dāng)三相電力變壓器工作接地情況良好、三相負(fù)載比較平衡時(shí)， TN-C-S 系統(tǒng)在施工用電實(shí)踐中效果還是可行的。但是，在三相負(fù)載不平衡、建筑施工工地有專用的電力變壓器時(shí)，必須采用 TN-S 方式供電系統(tǒng)。

（ 6 ） IT 方式供電系統(tǒng)

I 表示電源側(cè)沒有工作接地，或經(jīng)過高阻抗接地。第二個(gè)字母 T 表示負(fù)載側(cè)電氣設(shè)備進(jìn)行接地保護(hù)。

TT 方式供電系統(tǒng)在供電距離不是很長時(shí)，供電的可靠性高、安全性好。一般用于不允許停電的場(chǎng)所，或者是要求嚴(yán)格地連續(xù)供電的地方，例如電力煉鋼、大醫(yī)院的手術(shù)室、地下礦井等處。地下礦井內(nèi)供電條件比較差，電纜易受潮。運(yùn)用 IT 方式供電系統(tǒng)，即使電源中性點(diǎn)不接地，一旦設(shè)備漏電，單相對(duì)地漏電流仍小，不會(huì)破壞電源電壓的平衡，所以比電源中性點(diǎn)接地的系統(tǒng)還安全。

但是，如果用在供電距離很長時(shí)，供電線路對(duì)大地的分布電容就不能忽視了。在負(fù)載發(fā)生短路故障或漏電使設(shè)備外殼帶電時(shí)，漏電電流經(jīng)大地形成架路，保護(hù)設(shè)備不一定動(dòng)作，這是危險(xiǎn)的。只有在供電距離不太長時(shí)才比較安全。這種供電方式在工地上很少見。

供電線路符號(hào)小結(jié)

（1）國際電工委員會(huì)（ IEC ）規(guī)定的供電方式符號(hào)中，第一個(gè)字母表示電力（電源）系統(tǒng)對(duì)地關(guān)系。如 T 表示是中性點(diǎn)直接接地； I 表示所有帶電部分絕緣。

（2）第二個(gè)字母表示用電裝置外露的可導(dǎo)電部分對(duì)地的關(guān)系。如 T 表示設(shè)備外殼接地，它與系統(tǒng)中的其他任何接地點(diǎn)無直接關(guān)系； N 表示負(fù)載采用接零保護(hù)。

（3）第三個(gè)字母表示工作零線與保護(hù)線的組合關(guān)系。如 C 表示工作零線與保護(hù)線是合一的，如 TN-C ； S 表示工作零線與保護(hù)線是嚴(yán)格分開的，所以 PE 線稱為專用保護(hù)線，如 TN-S 。

具有專用保護(hù)零線的中性點(diǎn)直接接地的系統(tǒng)叫TN-S接零保護(hù)系統(tǒng)，俗稱三相五線制系統(tǒng)。

重復(fù)接地的定義

重復(fù)接地———在采用保護(hù)接零的中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中，除在中性點(diǎn)做工作接地外，還必須在接地線上一處或多處重復(fù)接地如圖1所示。圖1工作接地、接零、重復(fù)接地2重復(fù)接地的要求按照J(rèn)GJ46－2005《施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電安全技術(shù)規(guī)范》中第5.3.2條規(guī)定：保護(hù)零線除必須在配電室或總配電箱處作重復(fù)接地外，還必須在配電線路的中間和末端處重復(fù)接地。即在施工現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)，重復(fù)接地裝置不應(yīng)少于三處，每一處重復(fù)接地裝置的接地電阻值應(yīng)不大于10Ω。

重復(fù)接地的作用

（1）相線碰殼時(shí)重復(fù)接地可降低零線上的對(duì)地電壓；

（2）在零線斷裂時(shí)重復(fù)接地可減輕觸電的危險(xiǎn)；

（3）零線斷裂，三相負(fù)載不平衡時(shí)，重復(fù)接地可減輕電氣設(shè)備的損害程度 。

保護(hù)接零

在低壓電網(wǎng)已作了工作接地時(shí)，應(yīng)采用保護(hù)接零，不應(yīng)采用保護(hù)接地。

因?yàn)橛秒娫O(shè)備發(fā)生碰殼故障時(shí)：

（1）采用保護(hù)接地時(shí)，故障點(diǎn)電流太小，對(duì)1.5kW以上的動(dòng)力設(shè)備不能使熔斷器快速熔斷，設(shè)備外殼將長時(shí)間有110V的危險(xiǎn)電壓；而保護(hù)接零能獲取大的短路電流，保證熔斷器快速熔斷，避免觸電事故。

（2）每臺(tái)用電設(shè)備采用保護(hù)接地，其阻值達(dá)4Ω，需要一定數(shù)量的鋼材打入地下費(fèi)工費(fèi)材料，而采用保護(hù)接零敷設(shè)的零線可以多次周轉(zhuǎn)使用，從經(jīng)濟(jì)上也是比較合理的。

但是在同一個(gè)電網(wǎng)內(nèi)，不允許一部分用電設(shè)備采用保護(hù)接地，而另外一部分設(shè)備采用保護(hù)接零，這樣是相當(dāng)危險(xiǎn)的，如果采用保護(hù)接地的設(shè)備發(fā)生漏電碰殼時(shí)，將會(huì)導(dǎo)致采用保護(hù)接零的設(shè)備外殼同時(shí)帶電。