低壓用電系統接地制式的思考

馬國生 叢家卉

摘 要：低壓用電系統根據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；接地式；TT；IT；TN

隨著自然災害的不斷發生，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生問題的低壓用電系統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開展起到作用和幫助。

1 接地制式的定義

供電系統對于一個現代化國家來講，十分重要，因此供電系統有著自己的標準和范圍。在以前，我國的低壓供電系統按照前蘇聯的規范，把低壓配電的常用接地系統分為兩個系統，接零系統和接地系統。但是這種接地系統的術語十分的不科學、不規范，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有這樣的規定，將建筑工程的基本供電系統分為：TT系統、TN系統、IT系統，這三個系統。其中TN系統還可以被分為TN-C，TN-S、TN-C-S，這三個系統。這幾種分類的第一個字母表示相對應的電力系統的對地關系，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，對這三種系統進行詳細的介紹。

2 低壓用電系統接地制式的分類

2.1 TT系統

TT系統又稱保護接地系統，是指將電氣設備的金屬外殼直接接地的保護系統。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，TT系統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生危險電壓，因此還是要安裝漏電保護器增加安全性，根據需要來安裝其他類型的保護裝置。

當TT系統發生接地短路時，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系統適用于容量小的負載設備。該系統還適用于電氣設備即負載設備較分散的城鎮、農村地區，和其他一些工業或農業建筑中。

2.2 TN系統

TN方式的供電系統，又稱零保護系統，電源系統有一點直接接地，而與TT系統不同，TN系統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。相較于TT系統，TN系統的優點和優勢更多，而且更加的節省材料，節省時間，因此大部分國家和地區都使用TN系統。TN系統根據保護線PE是否與零線N合并又被分為TN-C系統，TN-S系統和TN-C-S系統。

TN-C系統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，所產生的電壓會呈現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，但在一定環境下可能會引發爆炸，所以在爆炸危險環境中不要使用TN-C系統。TN-C系統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。在有爆炸可能的危險環境中，也是用TN-S系統。該系統同樣適用于民用建筑的電氣設備。雖然TN-S系統的安全性較高，但還是不能防止接地短路而引起的故障蔓延問題。

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

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

2.3 IT系統

IT系統的電源側沒有接地，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系統才有一定的供電可靠性，還有較好的安全性。當這種系統出現故障時，故障電流會被限制，負載設備會受到保護，金屬外殼不會產生危險電壓，所以在這種狀態下可以繼續運行。可以在設備繼續運行時，按響設備報警裝置，及時對線路進行檢查，消除故障。但是，如果出現二次故障，甚至是出現兩種不同的短路，就會產生很大的故障電流，危險性極大。因此，要安裝警報裝備，當故障發生時，及時檢測并拉響警報。此系統適用于要求電氣設備連續工作的場所，IT系統能減少故障發生時設備的斷電時間。所以，醫院、電力廠、煉鋼廠等對電力連續性要求較高的場所會使用IT系統。

3 結束語

低壓用電系統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，也有著很大的區別。所以，一定要對低壓用電系統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，增加整體工程的穩定性和安全性。

參考文獻

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