低压配电设计中如何合理选择接地系统

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1、低压配电设计中如何合理选择接地系统　　摘要：在低压配电设计过程中，我们通常会接触到很多接地系统，有TN-C系统、TN-S系统、TN-C-S系统、TT系统以及IT系统。那么不同的接地系统各有什么优缺点，到底应该选择哪一种接地系统呢？本文首先介绍一下接地的基础知识，然后着重介绍在低压配电设计中如何合理选择接地系统。关键词：接地；接地系统；中性点接地；重复接地；等电位联结等中图分类号：TM421文献标识码：A供电系统接地一般指接地理地，即接大地。大地是一个电阻非常低，而电容量无限大的物体。地理地拥有吸收无限电荷的能力，且吸收电荷后仍能保持电位不变，

2、故设定其电位为零，因此大地适合作为供电系统的参考电位体。任一电压等级的供电系统都需要处理两个接地问题：一个是系统内电源端带电导体的接地；另一个是负荷端电气装置外露导电部分的接地。就低压供电系统而言，前者通常指变压器、发电机等中性点的接地，称作系统接地；后者通常是指电气装置内电气设备金属外壳、布线金属桥架等外露导电部分的接地，称作保护接地。6系统接地的作用主要有以下几点：1）不因系统运行情况的变化波动造成中性点电位的漂移，保证系统继电保护的可靠性，防止系统震荡；2）当相线对设备金属外壳或地故障时，非故障相对地电压仍等于或接近相电压。保护接地的作

3、用主要有以下几点：1）降低人体接触电压，降低电击致死危险。当发生相线碰设备外壳接地故障，因设备外壳未作保护接地，设备外壳对地电压为220V，此时人体若接触此电压，电击致死的危险很大。作保护接地后，人碰到设备外壳后，接触电压将大大降低，2）保护接地后，为故障电流Id提供返回电源的通路，因Id比未作保护接地时大大增加，从而使防护电器动作切断电源成为可能，起到防人身电击和接地故障火灾的作用。5种接地系统各有其特点和优缺点，需对每一种接地系统有一定认识，以便正确的予以选用。下面将一一简述。1）TN-C系统TN-C系统内的PEN线兼起PE线和N线的作用

4、，可节省一根导线，比较经济。但从电气安全角度考虑，这一系统存在以下问题：（1）如系统为单相回路，当PEN线中断或导电不良时，设备金属外壳对地将带220V的故障电压，电击死亡的危险很大。（2）不能装用RCD，因PEN线穿过RCD的零序电流互感器，通过相线和PEN6线的接地故障电流产生的磁场在互感器铁芯内互相抵消使RCD拒动。参见上图。因不能装用RCD，故不能用RCD来防电击和接地电弧火灾。（3）中性线上可能出现故障电压的传导，危及维修人员的安全。因PEN线含有PE线而不允许被开关切断，故不能装设四极开关来保证维修人员的安全。（4）PEN线因通过

5、中性线电流而产生电压降，从而使所接设备的金属外壳对地带电位。此电位可能对信息技术设备产生干扰，可能再爆炸危险场所内对地打火引爆。2）TN-S系统除微量对地泄漏电流外PE线平时不通过工作电流，它只是在发生接地故障时通过故障电流，故平时其所接设备的金属外壳电位接近地电位，因此不会干扰信息技术设备，也不会对地打火。比TN-C系统安全，但要全长多敷设一根导线。3）TN-C-S系统选用TN-C-S系统时，一般在进入建筑物前采用PEN线，进入建筑物后中性线和PE线分开。这样TN-C-S系统较TN-S系统节省了一根自电源到用户建筑物的一根专用PE线。这一段

6、PEN线上的电压降使电气装置对地上高一△UPEN的电压。因PEN线进入建筑物后就分开，因此PE线上不再产生电压降，通过重复接地和等电位联结，使建筑物内的电位均升高△6UPEN，这样就消除了所接设备的金属外壳对地的电位差。在建筑物电气装置内，它的安全水平和TN-S系统是相仿的。由于TN-C-S系统的中性线和PE线是在进入建筑物后才分开的，与TN-S系统相比较，TN-C-S系统PE线和N线之间的电位差就较小，对信息技术设备引起共模干扰的可能就较小。这也是TN-C-S系统较TN-S系统的优点之所在。因TN系统在同一电源供电范围内，所有的PE线、PE

7、N线都是连通的，因此在EN系统内PE线、PEN线上的故障电压可在各个装置间互窜，对此需采取等电位联结措施加以防范。因此TN系统不宜用于路灯、施工场地等无等电位联结的户外场所。4）TT系统TT系统电气装置外露导电部分的PE线与电源端的系统接地无联系，各电气装置的PE线也互不连通，正常时各电气装置的外露导电部分为地电位。而且当电源侧或电气装置发生接地故障时，其故障电压不会像TN系统那样沿PE线或PEN线在电气装置间传导和互窜而引发电击事故。这是TT系统较TN系统的优点。TT系统发生接地故障时，一般故障电流较小，不足以使熔断器或断路器动作，必须使用

8、动作灵敏高的RCD来切断电源，这使其保护电器的设置复杂化。另外，在TN系统内PE线引自电源的中性点，当发生雷电引起的瞬态冲击过电压或电网故障引起的工频过电压时，相线