接地与接零的基本知识

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图8-3 IT系统                                  图8-4 TT系统


图8-5  TN系统
（a）  TN-C  (b) TN-S   (c)TN-C-S系统
1． I T系统
I T系统是指中性点不接地或经足够大阻抗(1000Ω)接地，电气设备的外露可导电部分（如设备的金属外壳）经各自的保护线ＰＥ分别接地的三相三线制低压配电系统。其示意图如图8-4所示。其保护原理已在图8-3中已介绍过了，此处不再赘述。IT系统多用于对供电可靠性要求过高的电气装置中，如发电厂的厂用电及矿井的供电等。
⒉ TT系统
TT系统是指电源的中性点直接接地，而设备的外露可导电部分经各自的PE线分别直接接地的三相四线制低压配电系统。其示意图如图854所示。该系统如发生单相接地故障时，则形成单相短路使线路的保护装置动作于跳闸，将故障线路切除。但当该系统出现绝缘不良引起漏电时，此系统有其局限性。例如，若电动机某一相发生了碰壳故障（如图8-6（a）所示），则接地回路中流过的

      （a）                                                    （b）
图8-6 中性点直接接地电网采用保护接地的危险
（a）示意图  （b）等效电路图
电流为单相短路电流，一般情况下， 、  ≤4Ω，人体电阻 取1700Ω，在0.38/0.22kV网络中，U=220V,按图8-22（b）所示的等效电路，忽略相线电阻Rφ，则短路电流的大小为：
                           
通过计算，短路电流 ，流过人体的电流 。由于故障电流只有27.5A，大多数情况下，不能够使熔断器熔断或低压断路器跳闸，则电动机外壳将长期带电，对人体很危险。该系统必须装设灵敏度较高的剩余电流动作保护装置，以确保人身安全。TT系统由于各设备的PE线分别接地，无电磁联系、无互相干扰，因此适用于对信号干扰要求较高的场合。这种配电系统在国外应用较普遍，目前我国也开始逐步推广使用。
3． TＮ系统
在中性点直接接地的0.38/0.22kV的三相四线网络中,为了保证人身安全,将用电设备的金属外壳与零线作良好的电气连接低压配电系统,称为TN系统，即通常所说的保护接零。根据中性线N与保护线PE的不同组合，TＮ系统分为TN–C、TN–S、TN–C–S三种形式。
（1）TN–C系统 如果N线与PE线全部合并成PEN线，则此系统称为TN–C系统，如图8-5(a)所示。其工作原理为：例如当用电设备若某相绝缘损坏碰壳时（如图8-7所示），在故障相中会产生很大的单相短路电流，使电源处的熔断器熔断或低压断路器跳闸，切断电源，可以避免人体触电；即使保护动作之前触及到了绝缘损坏的用电设备的外壳，由于接零回路的电阻Rn远小于人体电阻Rm，短路电流经相线电阻RΦ与Rn几乎全部通过接零回路，通过人身的电流几乎为零，从而保证了人身安全。

图8-7 中性点直接接地的低压配电系统的保护接零
（2）TN–S系统 如果N线和PE线是分开的，此系统称为TN–S系统，如图9—5(b)所示；
（3）TN–C–S系统  如果系统的前一系分PE线和N线合为PEN线，而后一部分N线和PE线是分开的，则此系统称为TN–C–S系统，如图8—5(c)所示。
其中TN–S系统具有更高的电气安全性，广泛使用于小企业及民用生活中。
（三）保护接地与保护接零混用的危害
必须注意，由同一个电源供电的低压配电网中，不允许对一部分电气设备采用保护接地、对另一部分电气设备又采用保护接零。因为在三相四线制保护接零的供电网中，若又有采用保护接地方式的电气装置，如图8-8所示，当采用保护接地的电动机一相发生绝缘损坏碰壳时，接地电流受到接地电阻 和 的限制，使保护装置动作失灵，故障不能切除。同时，此接地电流流回电源的中

图8-8 保护接地与保护接零混用时的危险
性点时在电源接地电阻产生电压降, 零线上产生高电位（假设 =220V, = =4Ω,忽略人体电阻的影响，则 = =110V）。可见，不仅在采用保护接地的电动机外壳上带有危险的电压，而且所有采用保护接零的电气设备外壳上都带有危险的高电压，在保护装置不能动作的情况下，设备外壳将长时间带电，从而会危及人身安全。因此，由同一个电源供电的低压配电网中，不允许保护接地和保护接零混用。
（四）重复接地
在保护接零的系统中，为了防止接地中性线断线失去接零的保护作用，有时还需将零线进行重复接地。所谓零线的重复接地，即在保护接零的系统中，将零线每隔一段距离而进行的接地，如图8—9所示。

图8-9 保护零线断线时重复接地的作用
图中，运行中若接地中性线断线，断线之前的部分可以得到接零保护，而断线后的部分，当电动机某相故障碰壳时，即使电动机未发生故障，其外壳的对地电压则接近于相电压，这对人是非常危险的。，当采用了零线的重复接地措施后，中性线断线之后的部分实际上将保护接零转变成了保护接地，从而降低了断线点后面设备外壳的对地电压，减轻了触电危险。需要指出的是，重复接地对人体并非绝对安全，重要的是使零线不能断线，这在施工和运行中要特别注意。在运行中应当定期检查零线，不允许在零线上装设熔断器或开关。

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