低压配电系统接地系统设计方法图解

低压配电系统接地系统设计方法图解

在供配电设计中，接地系统设计占有重要的地位，不管哪类供配电系统，在设计中总包含有接地系统设计，因为它关系到供配电系统的安全性、可靠性。

而且，随着对供电质量要求不同，各类设备功能不同，接地系统要求也相应不同。

但在低压电气工程中，由于对接地系统的了解不深，常常出现将TN—S接地系统中的N线重复接地；更有甚者无论何种接地系统，只要有N线就统统将它重复接地。

为此，有必要几种接地系统进行介绍，针对不同供配电需求，找出适当的供电方式安全、可靠的进行供电。

一、国际电工委员会（IEC）规定的供电方式符号意义

1、国际电工委员会（IEC）规定的供电方式符号中，第一个字母表示电力（电源）系统对地关系。如“T”表示是中性点直接接地；“I”表示所有带电部分绝缘。

2、第二个字母表示用电装置外露的可导电部分对地的关系。如“T”表示设备外壳接地，它与系统中的其他任何接地点无直接关系；“N”表示负载采用接零保护。

3、第三个字母表示工作零线与保护线的组合关系。如“C”表示工作零线与保护线是合一的，如TN-C；“S”表示工作零线与保护线是严格分开的，所以PE线称为专用保护线，如TN-S。

二、国际电工委员会（IEC）对各接地方式供电系统的规定
根据IEC规定的各种保护接地方式的术语概念，低压配电系统按接地方式的不同称为TT系统、TN系统、IT系统。其中TN系统又分为TN-C、TN-S、TN-C-S系统。下面对各种供电系统做扼要的介绍。
1、TT方式接地供电系统
TT接地方式是指将电气设备的金属外壳直接接地的保护系统，称为保护接地系统，也称TT系统。第一个符号T表示电力系统中性点直接接地；第二个符号T表示负载设备外露不与带电体相接的金属导电部分与大地直接联接，而与系统如何接地无关。在TT系统中负载的所有接地均称为保护接地，如图1-1所示。这种供电系统的特点如下。


（1）当电气设备的金属外壳带电（相线碰壳或设备绝缘损坏而漏电）时，由于有接地保护，可以大大减少触电的危险性。但是，低压断路器（自动开关）不一定能跳闸，造成漏电设备的外壳对地电压高于安全电压，属于危险电压。
（2）当漏电电流比较小时，熔断器不一定能熔断，所以还需要漏电保护器作保护，因此TT系统难以推广。
（3）因TT系统接地装置耗用钢材多，安装后难以回收、费工时、费料。现在有的建筑施工单位用电时，采用一根专用保护线，以减少安装接地装置钢材用量，如图1-2所示。


图中虚线后段接线方式采用施工用电配电箱，把新增加的专用保护线PE线和工作零线N分开，其特点是：第一、共用接地线与工作零线没有电的联系；第二、正常运行时，工作零线可以有电流，而专用保护线没有电流。
从上面分析看出TT系统适用于接地保护很分散的地方。
2、TN方式供电系统
这种供电系统是将电气设备的金属外壳与工作零线相接的保护系统，称作接零保护系统，用TN表示。这种供电系统的特点如下。
（1）当设备出现外壳带电时，接零保护系统能将漏电电流上升为短路电流，这个电流很大，是TT系统的几倍，实际上就是单相对地短路故障，熔断器的熔丝会熔断，低压断路器的脱扣器会立即动作而跳闸，使故障设备断电，比较安全。
（2）TN系统节省材料、工时，在我国和其他许多国家广泛得到应用，可见比TT系统优点多。TN方式供电系统中，根据其保护零线是否与工作零线分开而划分为TN-C和TN-S等两种。
3、TN-C方式供电系统
它是用工作零线兼作接零保护线，可以称作保护中性线，如图1-3所示。这种供电系统的特点如下。

（1）由于三相负载不平衡，工作零线上有不平衡电流，对地有电压，所以与保护线所联接的电气设备金属外壳有一定的电压。
（2）如果工作零线断线，则保护接零的漏电设备外壳带电。
（3）如果电源的相线碰地，则设备的外壳电位升高，使中性线上的危险电位蔓延。
（4）TN-C系统干线上使用漏电保护器时，工作零线后面的所有重复接地必须拆除，否则漏电开关合不上；而且，工作零线在任何情况下都不得断线。所以，实用中工作零线只能让漏电保护器的上侧有重复接地。
（5）TN-C方式供电系统只适用于三相负载基本平衡情况。
4、TN-S方式供电系统
它是把工作零线N和专用保护线PE严格分开的供电系统，称作TN-S供电系统，如图1-4所示，TN-S供电系统的特点如下。

（1）系统正常运行时，专用保护线上不有电流，只是工作零线上有不平衡电流。PE线对地没有电压，所以电气设备金属外壳接零保护是接在专用的保护线PE上，安全可靠。
（2）工作零线只用作单相照明负载回路。
（3）专用保护线PE不许断线，也不许进入漏电开关。
（4）干线上使用漏电保护器，工作零线不得有重复接地，而PE线有重复接地，但是不经过漏电保护器，所以TN-S系统供电干线上也可以安装漏电保护器。
（5）TN-S方式供电系统安全可靠，适用于工业与民用建筑等低压供电系统。在建筑工程工工前的“三通一平”（电通、水通、路通和地平——必须采用TN-S方式供电系统。
5、TN-C-S方式供电系统
在建筑施工临时供电中，如果前部分是TN-C方式供电，而施工规范规定施工现场必须采用TN-S方式供电系统，则可以在虚线后段采用施工用电配电箱分出PE线，如图1-5所示。这种系统称为TN-C-S供电系统。TN-C-S系统的特点如下。