低壓用電系統(tǒng)接地制式的思考

馬國生 叢家卉

摘 要：低壓用電系統(tǒng)根據(jù)其接地形式的不同被分為IT、TT、TN等幾種方式，由于每種方式都有自己的特點和規(guī)范，因此，在進行防雷器SPD的安裝時，有著不同的安裝方式和接線方式。如果安裝使用的不正確，會引起防雷器SPD的故障。因此，文章簡要介紹了低壓用電系統(tǒng)接地制式的分類，分析了各類型的特點。

關鍵詞：低壓用電系統(tǒng)；接地式；TT；IT；TN

隨著自然災害的不斷發(fā)生，人們逐漸的提升了抗災意識，增加抗災知識。對于防雷減災的工作來講，目前存在的最大的問題就是缺乏相應的防雷知識，這嚴重的影響了防雷工作的工作進程和工作效率。因此，文章就防雷器安裝過程中容易產(chǎn)生問題的低壓用電系統(tǒng)接地制式進行簡要的分析，希望能夠對我國防雷工程的繼續(xù)開展起到作用和幫助。

1 接地制式的定義

供電系統(tǒng)對于一個現(xiàn)代化國家來講，十分重要，因此供電系統(tǒng)有著自己的標準和范圍。在以前，我國的低壓供電系統(tǒng)按照前蘇聯(lián)的規(guī)范，把低壓配電的常用接地系統(tǒng)分為兩個系統(tǒng)，接零系統(tǒng)和接地系統(tǒng)。但是這種接地系統(tǒng)的術語十分的不科學、不規(guī)范，存在很多歧義和錯誤，所以我國改用標準，停止使用原來的標準和規(guī)范。

國際電工委員會（IEC）的第64委員會（TC64）是專門負責制定建筑物內(nèi)電氣裝置安全標準的技術委員會。由于電器線路是電氣裝置的重要組成部分之一，所以該委員會制定了關于電器線路的路欠壓、過壓等安全標準。國際電工委員會也就是IEC有這樣的規(guī)定，將建筑工程的基本供電系統(tǒng)分為：TT系統(tǒng)、TN系統(tǒng)、IT系統(tǒng)，這三個系統(tǒng)。其中TN系統(tǒng)還可以被分為TN-C，TN-S、TN-C-S，這三個系統(tǒng)。這幾種分類的第一個字母表示相對應的電力系統(tǒng)的對地關系，第二個字母表示的則是用電裝置外露的金屬部分的對地關系。接下來，對這三種系統(tǒng)進行詳細的介紹。

2 低壓用電系統(tǒng)接地制式的分類

2.1 TT系統(tǒng)

TT系統(tǒng)又稱保護接地系統(tǒng)，是指將電氣設備的金屬外殼直接接地的保護系統(tǒng)。第一個字母T指中性點直接接地。第二個T則表示，電氣設備的金屬外殼直接接地。作為保護接地系統(tǒng)，TT系統(tǒng)中的負載即電氣設備，其所有的接地都被稱為保護接地。

雖然使用這種方式的負載設備的金屬外殼直接接地，安全性很高。但是由于電阻大，即便發(fā)生短路，短路電流過小，不足以使自動開關跳閘，容易造成漏電，導致部分漏電外殼產(chǎn)生危險電壓，因此還是要安裝漏電保護器增加安全性，根據(jù)需要來安裝其他類型的保護裝置。

當TT系統(tǒng)發(fā)生接地短路時，負載設備側的接地電阻和電源側的接地電阻共同限制短路電流，減少電流，降低了短路時的危險，但是對于容量較大的設備來講，電阻不能切斷短路電流，會造成電擊事件。因此TT系統(tǒng)適用于容量小的負載設備。該系統(tǒng)還適用于電氣設備即負載設備較分散的城鎮(zhèn)、農(nóng)村地區(qū)，和其他一些工業(yè)或農(nóng)業(yè)建筑中。

2.2 TN系統(tǒng)

TN方式的供電系統(tǒng)，又稱零保護系統(tǒng)，電源系統(tǒng)有一點直接接地，而與TT系統(tǒng)不同，TN系統(tǒng)的負載設備的金屬外殼通過保護線連接到這一點的低壓配電系統(tǒng)。相較于TT系統(tǒng)，TN系統(tǒng)的優(yōu)點和優(yōu)勢更多，而且更加的節(jié)省材料，節(jié)省時間，因此大部分國家和地區(qū)都使用TN系統(tǒng)。TN系統(tǒng)根據(jù)保護線PE是否與零線N合并又被分為TN-C系統(tǒng)，TN-S系統(tǒng)和TN-C-S系統(tǒng)。

TN-C系統(tǒng)的保護線與零線合為一根線PEN，而所有負載設備的金屬外殼與這根線相連。當發(fā)生接地短路時，電阻的削弱功能較小，因此電流過大，只能通過保護裝置來對電流進行切斷，來保障安全。如果工作的零線N斷線，相應的負載設備的金屬外殼會帶電。對于存在三相不平衡負荷、單相負荷或者諧波電流負荷的線路來講，PEN線是存在電流的，所產(chǎn)生的電壓會呈現(xiàn)在與之接觸的金屬設備上，會干擾甚至損壞一些敏感的電子設備。同時，PEN上存在的電流，盡管微弱，但在一定環(huán)境下可能會引發(fā)爆炸，所以在爆炸危險環(huán)境中不要使用TN-C系統(tǒng)。TN-C系統(tǒng)也可以接入漏電保護裝置，來提升安全性。但是如果安裝漏電保護器，要注意零線是不可以重復接地的，然而PE線是可以重復接地的。

TN-S系統(tǒng)將安全線PE和零線完全分開，安全性較高。安全線PE不過電荷，與之相連的負載設備的金屬外殼在設備正常運行的時候也不帶電位。所以，一些精密的敏感的電子儀器一般使用TN-S方式的供電系統(tǒng)。在有爆炸可能的危險環(huán)境中，也是用TN-S系統(tǒng)。該系統(tǒng)同樣適用于民用建筑的電氣設備。雖然TN-S系統(tǒng)的安全性較高，但還是不能防止接地短路而引起的故障蔓延問題。

TN-C-S系統(tǒng)是將TN-C系統(tǒng)和TN-S系統(tǒng)有效結合成的復合型系統(tǒng)，前部是TN-C系統(tǒng)，后部是TN-S系統(tǒng)。TN-C-S系統(tǒng)結合了其他兩種系統(tǒng)的優(yōu)點，因此被廣泛使用。這種系統(tǒng)的線路較為簡單，安全性也高。可以很好地保留TN-C系統(tǒng)和TN-S系統(tǒng)各自的優(yōu)點和特性。

雖然可以將TN-S系統(tǒng)和TN-C系統(tǒng)結合為TN-S-C系統(tǒng)，但是并不是所有的系統(tǒng)都可以結合使用。TT系統(tǒng)和TN系統(tǒng)是不能混用的。也就是說，在同一個電源的低壓用電系統(tǒng)中，負載設備的金屬外殼不可以有的接地，有的接零。如果出現(xiàn)短路，那么接零設備的外殼就會產(chǎn)生危險的電壓，影響安全。

2.3 IT系統(tǒng)

IT系統(tǒng)的電源側沒有接地，負載設備金屬外殼直接接地。只有應用于供電距離短的設備時，IT系統(tǒng)才有一定的供電可靠性，還有較好的安全性。當這種系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，故障電流會被限制，負載設備會受到保護，金屬外殼不會產(chǎn)生危險電壓，所以在這種狀態(tài)下可以繼續(xù)運行?？梢栽谠O備繼續(xù)運行時，按響設備報警裝置，及時對線路進行檢查，消除故障。但是，如果出現(xiàn)二次故障，甚至是出現(xiàn)兩種不同的短路，就會產(chǎn)生很大的故障電流，危險性極大。因此，要安裝警報裝備，當故障發(fā)生時，及時檢測并拉響警報。此系統(tǒng)適用于要求電氣設備連續(xù)工作的場所，IT系統(tǒng)能減少故障發(fā)生時設備的斷電時間。所以，醫(yī)院、電力廠、煉鋼廠等對電力連續(xù)性要求較高的場所會使用IT系統(tǒng)。

3 結束語

低壓用電系統(tǒng)接地式有著不同分類，各自有著自己的特性和用途。由于這些不同點的訊在，進行安裝防雷保護器SPD時，也有著很大的區(qū)別。所以，一定要對低壓用電系統(tǒng)的接地式有一定的了解，這樣能夠更好地進行防雷保護器的安裝，更好地開展防雷工程，增加整體工程的穩(wěn)定性和安全性。

參考文獻

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