低压接地系统之N系统详解.docVIP

低压接地系统之TN系统详解 　　低压接地系统的接地分成两部分，一是电源侧的接地，二是负载侧，即电气设备的接地。如果电源侧中性点直接接地，电气设备外露导电部分通过PE线(或PEN线)与电源接地中性点作金属性连接，则此低压系统称为TN接地系统。 　　1.TN-S系统 　　如果从电源中性点引出专用保护线(PE线)，中性线N与保护线PE在电源中性点分开，之后二者不再相连，则此低压系统称为TN-S接地系统，如下图所示： 　　 　　TN-S系统中的中性点N和保护线PE在整个过程中各自独立分开敷设，但在电源端两者合并在一起接入电源设备的中性点，电源设备的中性点直接接地。TN-S系统为三相四线制带电导体系统。 　　2.TN-C系统 　　如果中性线N与保护线PE二者合用一根导体，此导体为PEN线，电气设备外露可导电部分通过PE线接入PEN线，则此低压系统称为TN-C接地系统。如下图所示。 　　 　　TN-C系统中的中性线N和保护线PE在整个过程中作为PEN导线敷设，TN-C系统属于三相四线制带电导体系统。该系统要求在用电设备的内部范围内设置有效的等电位环境，且需要均匀地分布接地极，所以TN-C能同时承载三相不平衡电流和高次谐波电流。为此，TN-C的PEN线应当在用电设备内与若干接地极相连，即重复接地；其次，当TN-C系统的用电设备端PEN线断线后则外壳将带上与相电压近似相等的电压，其安全性较低。为了消除这种影响，也要求在PEN线上采取重复接地的措施。正是因为TN-C采取了PEN线重复接地的措施，使得系统不能使用剩余电流动作保护装置。 　　值得注意的是，TN-C系统的PEN线定义中，“保护线”的功能优于“中性线”的功能。所以PEN线首先接入用电设备的接地接线端子，然后再用连接片接到中性线端子。 　　3.TN-C-S系统 　　如果从电源中性点N线与PE线合用一段，然后再分出N线与PE线，且分开后不再合并，则此低压系统称为TN-C-S接地系统。 　　 　　TN-C-S系统的TN-C部分适用于不平衡负载，而TN-C-S系统的TN-S部分适用于平衡负载。TN-C-S系统可以配套使用剩余电流动作保护装置，只是后部的TN-S系统其PE线不能穿过剩余电流动作保护装置的零序电流互感器铁芯。 　　4.TN系统的应用及优缺点 　　TN系统在我国占主导地位，无论是工厂、机关，还是商住大厦、居民小区，几乎毫无例外地采用此种接地系统。 　　在早期我国配电设计中，TN系统应用比较广泛，尤其是工厂中的大型车间内由变压器低压侧树干式配电方式，大都采用TN-C方式，也就是变压器经出口总开关后，以铝排作干线跨屋架或沿屋架明设。为了解决PEN干线的末端发生接地故障，短路电流比较小，使变压器低压侧保护开关无法跳开的问题，在PEN干钱加装电流互感器，通过电流继电器、中间继电器等元件来跳开低压总开关，即采用零序保护来解决。 　　目前干线不再采用明敷裸铝母排，而是采用母线槽了。如果采用四线式母线槽，其中一线为PEN线。若采用五线式母线槽，则N线与PE线分开。 　　有的母线槽金属壳体为铝合金的，这样采用铝合金外壳作PE干线，内置四根导体，分别作相线及中性线，这样也可组成TN-S系统。从严格意义上来说，目前我国尚未有绝对的TN-S系统，因为配电变压器低压端子只有L1、L2、L3及O端子，即使从变压器O端子分别引出PE线及N线，由于低压中性点在变压器壳体内部，从中性点至变压器的O端子这段导体实际上N线与PE线共用了，应当是PEN线，严格来讲，这种情况应属于TN-C-S系统。 　　在实际应用中，有时从变压器O端子分出PE线及N线不方便，因为尚有中性点接地线也从此桩头引出直接与接地极相连，O桩头接线太多，不易施工。也可以从变电所的低压总开关柜上再分出PE线及N干线。如果从变压器O端子至总开关柜这一段导体看成PEN干线，则此系统为TN-C-S系统。如果此段距离小，不平衡电流在其上的压降可以忽略不计。在低压总柜上PEN干线电位与变压器中性点电位基本相同，此种接线虽然在低压总柜分出N干线与PE干线，但也可以看作是TN-S系统。 　　TN系统的优越性是可引出N线，这样单相及三相负荷均可一台变压器供电，可采用过流保护兼作接地故障保护，在一定程度上省掉了价格昂贵的漏电断路器。目前大量采用TN系统，但不能就认为此系统有多优越。TN系统也有不易克服的缺点，如三相供电时，各相负荷不平衡时，若中性线断裂，会造成负荷小的相电压升高，而负荷大的相电压降低，这样有的设备无法正常工作，有的设备因电压高而被烧坏。TN系统还有其不足之处是转移高电位。例如低压侧一相落地后，电流通过落地处的接地电阻及变压器中性点的接地电阻流回，在中性点的接地电阻上产生的压降会沿着与中性点相连的PEN干线、PE线传至各处，这种电压危险连漏电开关也无能为力