中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)分類

其中，第一個(gè)大寫字母T表示電源變壓器中性點(diǎn)直接接地；I則表示電源變壓器中性點(diǎn)不接地(或通過(guò)高阻抗接地)。第二個(gè)大寫字母T表示電氣設(shè)備的外殼直接接地，但和電網(wǎng)的接地系統(tǒng)沒(méi)有聯(lián)系；N表示電氣設(shè)備的外殼與系統(tǒng)的接地中性線相連。

電源變壓器中性點(diǎn)接地，設(shè)備外露部分與中性線相連。根據(jù)電氣設(shè)備外露導(dǎo)電部分與系統(tǒng)連接的不同方式又可分三類：即TN-C系統(tǒng)、TN-S系統(tǒng)、TN-C-S系統(tǒng)。

中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)TN-C系統(tǒng)

其特點(diǎn)是：電源變壓器中性點(diǎn)接地，保護(hù)零線(PE)與工作零線(N)共用。

(1)它是利用中性點(diǎn)接地系統(tǒng)的中性線(零線)作為故障電流的回流導(dǎo)線，當(dāng)電氣設(shè)備相線碰殼，故障電流經(jīng)零線回到中點(diǎn)，由于短路電流大，因此可采用過(guò)電流保護(hù)器切斷電源。

(2)TN-C系統(tǒng)適用于三相負(fù)荷基本平衡場(chǎng)合，如果三相負(fù)荷不平衡，則PEN線中有不平衡電流，再加一些負(fù)荷設(shè)備引起的諧波電流也會(huì)注入PEN，從而中性線N帶電，且極有可能高于50V，它不但使設(shè)備機(jī)殼帶電，對(duì)人身造成不安全，而且還無(wú)法取得穩(wěn)定的基準(zhǔn)電位；

(3)TN-C系統(tǒng)應(yīng)將PEN線重復(fù)接地，其作用是當(dāng)接零的設(shè)備發(fā)生相與外殼接觸時(shí)，可以有效地降低零線對(duì)地電壓。

TN-C系統(tǒng)存在以下缺陷：

(1)當(dāng)三相負(fù)載不平衡時(shí)，在零線上出現(xiàn)不平衡電流，零線對(duì)地呈現(xiàn)電壓。當(dāng)三相負(fù)載嚴(yán)重不平衡時(shí)，觸及零線可能導(dǎo)致觸電事故。

(2)通過(guò)漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)的零線，只能作為工作零線，不能作為電氣設(shè)備的保護(hù)零線，這是由于漏電開(kāi)關(guān)的工作原理所決定的。

(3)對(duì)接有二極漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)的單相用電設(shè)備，如用于TN-C系統(tǒng)中其金屬外殼的保護(hù)零線，嚴(yán)禁與該電路的工作零線相連接，也不允許接在漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)前面的PEN線上，但在使用中極易發(fā)生誤接。

(4)重復(fù)接地裝置的連接線，嚴(yán)禁與通過(guò)漏電開(kāi)關(guān)的工作零線相連接。

TN-S供電系統(tǒng)，將工作零線與保護(hù)零線完全分開(kāi)，從而克服了TN-C供電系統(tǒng)的缺陷，所以施工現(xiàn)場(chǎng)已經(jīng)不再使用TN-C系統(tǒng)。

中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)TN-S系統(tǒng)

整個(gè)系統(tǒng)的中性線(N)與保護(hù)線(PE)是分開(kāi)的。

(1)當(dāng)電氣設(shè)備相線碰殼，直接短路，可采用過(guò)電流保護(hù)器切斷電源；

(2)當(dāng)N線斷開(kāi)，如三相負(fù)荷不平衡，中性點(diǎn)電位升高，但外殼無(wú)電位，PE線也無(wú)電位；

(3)TN-S系統(tǒng)PE線首末端應(yīng)做重復(fù)接地，以減少PE線斷線造成的危險(xiǎn)。

(4)TN-S系統(tǒng)適用于工業(yè)企業(yè)、大型民用建筑。

單獨(dú)使用獨(dú)一變壓器供電的或變配電所距施工現(xiàn)場(chǎng)較近的工地基本上都采用了TN-S系統(tǒng)，與逐級(jí)漏電保護(hù)相配合，確實(shí)起到了保障施工用電安全的作用，但TN-S系統(tǒng)必須注意幾個(gè)問(wèn)題：

(1)保護(hù)零線絕對(duì)不允許斷開(kāi)。否則在接零設(shè)備發(fā)生帶電部分碰殼或是漏電時(shí)，就構(gòu)不成單相回路，電源就不會(huì)自動(dòng)切斷，就會(huì)產(chǎn)生兩個(gè)后果：一是使接零設(shè)備失去安全保護(hù)；二是使后面的其他完好的接零設(shè)備外殼帶電，引起大范圍的電氣設(shè)備外殼帶電，造成可怕的觸電威脅。因此在《JGJ46-88施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電安全技術(shù)規(guī)范》規(guī)定專用保護(hù)線必須在首末端做重復(fù)接地。

(2)同一用電系統(tǒng)中的電器設(shè)備絕對(duì)不允許部分接地部分接零。否則當(dāng)保護(hù)接地的設(shè)備發(fā)生漏電時(shí)，會(huì)使中性點(diǎn)接地線電位升高，造成所有采用保護(hù)接零的設(shè)備外殼帶電。

(3)保護(hù)接零PE線的材料及連接要求：保護(hù)零線的截面應(yīng)不小于工作零線的截面，并使用黃/綠雙色線。與電氣設(shè)備連接的保護(hù)零線應(yīng)為截面不少于2.5mm2的絕緣多股銅線。保護(hù)零線與電氣設(shè)備連接應(yīng)采用銅鼻子等可靠連接，不得采用鉸接；電氣設(shè)備接線柱應(yīng)鍍鋅或涂防腐油脂，保護(hù)零線在配電箱中應(yīng)通過(guò)端子板連接，在其他地方不得有接頭出現(xiàn)。

中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)TN-C-S系統(tǒng)

它由兩個(gè)接地系統(tǒng)組成，第一部分是TN-C系統(tǒng)，第二部分是TN-S系統(tǒng)，其分界面在N線與PE線的連接點(diǎn)。

(1)當(dāng)電氣設(shè)備發(fā)生單相碰殼，同TN-S系統(tǒng)；

(2)當(dāng)N線斷開(kāi)，故障同TN-S系統(tǒng)；

(3)TN-C-S系統(tǒng)中PEN應(yīng)重復(fù)接地，而N線不宜重復(fù)接地。

PE線連接的設(shè)備外殼在正常運(yùn)行時(shí)始終不會(huì)帶電，所以TN-C-S系統(tǒng)提高了操作人員及設(shè)備的安全性。施工現(xiàn)場(chǎng)一般當(dāng)變臺(tái)距現(xiàn)場(chǎng)較遠(yuǎn)或沒(méi)有施工專用變壓器時(shí)采取TN-C-S系統(tǒng)。

電源變壓器中性點(diǎn)接地，電氣設(shè)備外殼采用保護(hù)接地。電氣設(shè)備的外露導(dǎo)電部分用PE線接到接地極(此接地極與中性點(diǎn)接地沒(méi)有電氣聯(lián)系)。

在采用此系統(tǒng)保護(hù)時(shí)，當(dāng)一個(gè)設(shè)備發(fā)生漏電故障，設(shè)備金屬外殼所帶的故障電壓較大，而電流較小，不利于保護(hù)開(kāi)關(guān)的動(dòng)作，對(duì)人和設(shè)備有危害。為消除T系統(tǒng)的缺陷，提高用電安全保障可靠性，根據(jù)并聯(lián)電阻原理，特提出完善TT系統(tǒng)的技術(shù)革新。技術(shù)革新內(nèi)容是：用不小于工作零線截面的綠/黃雙色線(簡(jiǎn)稱PT線)，并聯(lián)總配電箱、分配電箱、主要機(jī)械設(shè)備下埋設(shè)的4-5組接地電阻的保護(hù)接地線為保護(hù)地線，用綠/黃雙色線連接電氣設(shè)備金屬外殼。

它有下列優(yōu)點(diǎn)：

1)單相接地的故障點(diǎn)對(duì)地電壓較低，故障電流較大，使漏電保護(hù)器迅速動(dòng)作切斷電源，有利于防止觸電事故發(fā)生。

2)PT線不與中性線相聯(lián)接，線路架設(shè)分明、直觀，不會(huì)有接錯(cuò)線的事故隱患；幾個(gè)施工單位同時(shí)施工的大工地可以分片、分單位設(shè)置PT線，有利于安全用電管理和節(jié)約導(dǎo)線用量。

3)不用每臺(tái)電氣設(shè)備下埋設(shè)重復(fù)接地線，可以節(jié)約埋設(shè)接地線費(fèi)用開(kāi)支，也有利于提高接地線質(zhì)量并保證接地電阻≤10Ω，用電安全保護(hù)更可靠。

TT系統(tǒng)在國(guó)外被廣泛應(yīng)用，在國(guó)內(nèi)僅限于局部對(duì)接地要求高的電子設(shè)備場(chǎng)合，在施工現(xiàn)場(chǎng)一般不采用此系統(tǒng)。但如果是公用變壓器，而有其它使用者使用的是TT系統(tǒng)，則施工現(xiàn)場(chǎng)也應(yīng)采用此系統(tǒng)。

電源變壓器中性點(diǎn)不接地(或通過(guò)高阻抗接地)，而電氣設(shè)備外殼采用保護(hù)接地。電力系統(tǒng)的帶電部分與大地間無(wú)直接連接(或經(jīng)電阻接地)，而受電設(shè)備的外露導(dǎo)電部分則通過(guò)保護(hù)線直接接地。

這種系統(tǒng)主要用于10KV及35KV的高壓系統(tǒng)和礦山、井下的某些低壓供電系統(tǒng)，不適合在施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用，故在此不再分析。

建設(shè)部新頒發(fā)的《建筑施工安全檢查標(biāo)準(zhǔn)》(JGJ59-2011)規(guī)定：施工現(xiàn)場(chǎng)專用的中性點(diǎn)直接接地的低壓配電系統(tǒng)應(yīng)采用TN-S接零保護(hù)系統(tǒng)。因此，TN-S接零保護(hù)系統(tǒng)在施工現(xiàn)場(chǎng)中得到了廣泛的應(yīng)用，但如果PE線發(fā)生斷裂或與電氣設(shè)備未做好電氣連接，重復(fù)接地阻值達(dá)不到安全的要求，也同樣會(huì)發(fā)生觸電事故，為了提高TN-S接零保護(hù)系統(tǒng)的安全性，在此提出等電位聯(lián)接概念。所謂等電位聯(lián)結(jié)，是將電氣設(shè)備外露可導(dǎo)電部分與系統(tǒng)外可導(dǎo)電部分(如混凝土中的主筋、各種金屬管道等)通過(guò)保護(hù)零線(PE線)作實(shí)質(zhì)上的電氣連接，使二者的電位趨于相等。應(yīng)注意差異，即等電位聯(lián)結(jié)線正常時(shí)無(wú)電流通過(guò)，只傳遞電位，故障時(shí)才有電流通過(guò)。等電位聯(lián)結(jié)的作用。(1)總等電位聯(lián)結(jié)能降低預(yù)期接觸電壓；(2)總等電位聯(lián)結(jié)能消除裝置外沿PE線傳導(dǎo)故障電壓帶來(lái)的電擊危險(xiǎn)。因此施工現(xiàn)場(chǎng)也應(yīng)逐步推廣該技術(shù)。當(dāng)然，無(wú)論采取何種接地形式都絕不是萬(wàn)無(wú)一失絕對(duì)安全的。施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電必須嚴(yán)格按JGJ46-88規(guī)范要求進(jìn)行系統(tǒng)的設(shè)置和漏電保護(hù)器的使用，嚴(yán)格履行施工用電設(shè)計(jì)、驗(yàn)收制度，規(guī)范管理，才能杜絕事故的發(fā)生。2100433B

絕緣方面減少了投資，因?yàn)樵诎l(fā)生單相接地時(shí)，中性點(diǎn)電壓為零，非故障相電壓不升高，設(shè)備和線路對(duì)地電壓可以按照相電壓設(shè)計(jì)，從而降低了造價(jià)，減少了投資。

1. 供電可靠性較低：因?yàn)橹行渣c(diǎn)直接接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)，短路電流很大，必須斷開(kāi)故障電路，中斷對(duì)用戶的供電，故供電可靠性較低。為了提高供電的可靠性，在中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)的線路上，廣泛裝設(shè)自動(dòng)重合閘裝置，當(dāng)發(fā)生單相短路時(shí)，繼電保護(hù)將電路斷開(kāi)，經(jīng)一段時(shí)間后，自動(dòng)重合閘裝置再將電路重新合上。如果單相短路是暫時(shí)性的，線路接通后對(duì)用戶恢復(fù)供電，如果單相短路是永久性的，繼電保護(hù)將再一次斷開(kāi)電路。據(jù)統(tǒng)計(jì)有70%以上短路是暫時(shí)性的，因?yàn)橹睾祥l的成功率在70%以上。

2. 單相短路電流很大，中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)發(fā)生單相短路時(shí)，相當(dāng)于將電源的正負(fù)極直接短路，故短路電流很大，可能須選用大容量的開(kāi)關(guān)，增加了投資。

3. 中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)，很大的單相電流只在一相內(nèi)流過(guò)，在三相導(dǎo)線附近產(chǎn)生，較強(qiáng)的單相磁場(chǎng)，在這個(gè)單向磁場(chǎng)會(huì)在附近的通訊路感應(yīng)電勢(shì)，產(chǎn)生電磁干擾，故在設(shè)計(jì)電力線路時(shí)要考慮與通訊線路保持一定的距離，避免與通訊線路平行，以減少電磁干擾。