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低压配电系统-接地保护TT、IT、TN系统

2025/11/09
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每次背电气相关的考试题目时,总是看到TN-C、TN-S还有TN-C-S这种缩写代号,题目内容一般是区分零线地线的功能。

这次查了一些资料整理了下,还是很有意思的。

总的来说,IEC 60364接地系统被分为三类:TT系统、IT系统和TN系统,而TN系统又被分为TN-S系统、TN-C系统和TN-C-S系统

区分

第一个字母表示供电设备(发电机或变压器)与地的连接,第二个字母表示提供给用电设备的与地连接。

T: 将一点直接与地相接(terra)

I: 没有与地相接的点(isolation),或是通过一个高阻抗。

N: 在安装位置直接与接地的中性点相接。

第三、四个字母表示保护导体(PE)及中性导体(N)是否共用同一导体。

C: 保护导体及中性导体是混合的(Combine)

S: 保护导体及中性导体是分开的(Separate)

在TN接地系统中,发电机或变压器的其中一点与地相接,通常是三相系统中的星点。用电设备的外壳通过变压器的这个接地点与地相接。

TT系统

供电系统端中性点用电设备中外露部分且不与带电体相接的金属导电部分都与大地直接连接的系统。

当设备外壳因绝缘失效带电时,漏电电流通过保护接地回路流向大地,降低触电电压。由于漏电电流往往只有几十至几百毫安,普通低压断路器难以动作,必须配合剩余电流动作保护器才能可靠切断电源。

IT系统

IT(Isolated‑Terra)系统是一种电源侧不接地或经高阻抗接地的供电方式,常用于对供电连续性和人员安全要求极高的场所。

优点:

  1. 供电连续性高,供电可靠性高,单相接地故障时电流极小,断路器不跳闸,系统仍可正常运行。

  2. 触电风险低:第一次接地故障电压一般不超过 50 V,人员触摸带电外壳基本不会产生危险电流。

  3. 抗干扰能力强:没有工作接地,系统对外部电磁干扰不敏感,电压平衡保持良好。

缺点:

  1. 对于220V设备不友好,需要变压器。

  2. 故障后排查困难,因为没有零线N作为参考,故障隔离困难。

  3. 在长距离输电时分布电容导致的电压升高会影响系统安全,适合距离较短的供电网络。

使用场景:

数据中心、计算机房

TN体系

综上所述,将一点直接与地相接,并且在安装位置直接与接地的中性点相接

TN-C系统中,保护导体及中性导体混合在一起(PEN),三相四线。也就是零线和地线是一根线,具体做法是在供电端将零线接地。

优势:外壳带电时,漏电电流上升为短路电流,漏电开关会动作,断开电路。

弊端:不能在漏电开关后,重复接地,这会导致无法漏电开关无法合闸,因为零就是地,部分电流会不经过零线;如果电源的相线接地或者是三相不平衡导致中性点便宜,则设备的外壳电位升高,使中线上带对地高电位。可以想象的是,如果零线带点,那么用电器外壳也会带电。

TN-S系统中,由变压器到最终电路均设有独立的保护导体(PE)及中性导体(N),三相五线。TN-S系统的最大特征是N线与PE线在系统中性点分开后,不能再有任何电气连接,这一条件一旦破坏,TN-S系统便不再成立。PE作为保护线多与用电器外壳相接。

TN-C-S系统中,由变压器到总电掣柜,保护导体及中性导体混合在一起(PEN),之后分开独立的PE及N。民用建筑中,电源线路采用TN-C,进入建筑物后,采用TN-S系统,也就是TN-C-S系统。

参考文档

最后一篇中有许多图片,可以帮助理解。

如果把零线和地线直接接在一起,你觉得能正常使用吗-北京驰骋远方电气技术咨询有限公司 (gallop-far.com)

tn-c-s系统_百度百科 (baidu.com)

接地系统 - 维基百科,自由的百科全书

全面解析IEC 60364三种接地系统的概念、特点及应用 - 知乎buyouha