
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)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。
(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
低压配电系统接地型式有TN-S等系统,下面的叙述供你参考。
低压配电系统接地的型式介绍
新中国成立后,我国电力行业和其他行业一样,师从前苏联,因此低压配电系统接地的型式同样采用前苏联标准,即TN-C系统。尽管我国在1957年8月就被国际电工委员会接纳为会员,但新中国成立后,我国各行各业多师从前苏联,电力系统也不例外,一律采用接受苏联的电气规程。在低压配电系统中,长期使用TN-C系统。直到近二十年来,才逐渐采用国电工委员会标准。但在实际执行过程中,由于长期的工作习惯以及认识问题,总会出现一些偏差。本文将对低压配电系统的接地型式作简要介绍,供同仁参考。
问题地提出:最近竣工验收的某工程, 低压配电系统的接地型式设计为TN-C-S系统。安装单位在低压进线柜接线时,未将电源电缆的PEN线(电源电缆的第4芯)与开关柜的PE线进行联结,其接线是错误的。如此接线,存在安全隐患,将对人身安全构成极大威胁。当监理要求整改、正确接线时,施工方告之,某设计师认为可以不连接。在监理工程师地坚持下,错误接线最终得以改正。上述事例说明还有极少的技术人员对TN-C-S接地系统的概念模糊,有进一步说明的必要。根据国家相关规范的规定,本文拟对低压配电系统TN-C-S接地型式的正确接线作一论述,供同行参考、讨论,希望引起关注,用正确的理论指导工作。
一、 TN-C-S接地型式的构成
为了了解TN-C-S接地型式的构成,我们先分别对TN-C和TN-S接地系统作简要介绍。
1、 TN-C系统
TN-C-S接地系统的前半段用4芯电缆(或4根导线)将电源的L1、L2、L3和N线引来,即
三相四线制,低压配电系统的这种接地型式叫做TN-C系统,它的PE线和N线是合一的,叫做PEN线,TN-C接地型式如图1所。解放初,我国电力行业和其他行业一样,一直沿用前苏联的标准,低压配电系统接地型式同样采用前苏联标准,即TN-C系统。一直到20世纪70年代末80年代初,我国开始全面与IEC标准(国际电工委员会标准)接轨,才逐渐采用TN-S和TN-C-S等接地型式,尽量不用或少用TN-C系统。
TN-C系统的最大优点是可以损去一根导线,但它的缺点更不能忽视:一旦设备外壳带电,就是单相短路,它的PEN线上始终有电流流过,而且不能使用漏电保护装置。
2、TN-S系统
TN-S接地系统是将工作零线(N线)和专用保护零线(PE线)严格分开的接地型式。如图2所示。
TN-S接地系统的PE线和N线在变压器中性点处是连接在一起并接地(工作接地),PE线要求重复接地,且与N线要绝缘良好,而且要求PE线不能断线。它的最大优点是系统正常运行时,只在N 线中有电流流过,PE线中没有电流,对地无电压,电气设备金属外壳接到保护零线(PE)上,安全可靠。
3、TN-C-S接地系统的构成
在低压配电系统的前半段采用TN-C接地型式,而从建筑物电源进线总开关柜(总配电箱)处开始,将TN-C接地型式转换为TN-S接地系统,即系统的后半段为TN-S接地系统,从这里开始,到负荷末端,PE线和N线要绝缘良好,不准再有电气连接,并对PE线作重复接地。这种配电系统的前半段后半段分别由TN-C和TN-S两种不同接地型式构成的混合接地型式,就是TN-C-S接地系统。如图3所示。若在建筑物电源进线处的总开关柜(总配电箱)内不将PEN线与PE线进行连接,又何以构成TN-C-S接地系统?
TN-C-S接地系统的特点是供电系统的前半段可以损去一根导线,但PEN线上有电流流过,且不能安装漏电保护装置;而后半段又具有TN-S接地系统的特点,PE线为专用保护零线,正常情况下无电流流过,能够安装漏电保护装置,供电系统的安全功能得到了可靠保证。
二、TN-C-S接地系统的正确接线
对TN-C-S接地系统的正确接线,国家相关规范已作了明确规定,现叙述如下。
1、国家标准《漏电保护器安装和运行》GB 13955-92第614条,规定了包括TN-C-S系统在内的低压配电系统各种接地型式的正确接线方式,并附有接线图。其中要求TN-C-S系统在建筑物电源进线配电柜处将PE线和N线作电气连接。
2、国家规范《供配电系统设计规范》GB 50052-2009,在条文说明的701条的图6,画出了TN-C-S系统的接线图,如图4所示。从图中可见,在将TN-C系统转换为TN-C-S系时,PEN线变为两根线:PE、N线。在此处PE、N线是连接在一起的。
3、行业标准《全国民用建筑工程设计技术措施》电气分册(2009版)第556条第5项,对TN-C-S系统的接线作了具体规定:“将TN-C系统转换为TN-C-S系统,即在电源进线处,将PEN线转换为PE线和N线,PEN进线先联接PE母线,并作接地,再联接N母线,同时N线与PE线分开后不应再合并。”并绘制了示例接线图(图556-1 TN-C-S系统接线示例图),如图5所示。该图对《供配电系统设计规范》GB 50052-2009的第6图如何在配电箱内具体实施作了更明确地规定。接线图有两个特点:一是在电源进线配电柜(箱)处,PE线和N线必须连接起来;二是电源进线的PEN线必须先与PE母线联接,并作接地,再将PE母线与N母线连接起来。
三、《全国民用建筑工程设计技术措施》电气分册为什么要求PEN进线先联接PE母线,并作接地,再联接N母线?试分析如下:
在PEN线先接PE母线,再将PE母线与N母线进行连接的情况下,当PE母线与N母线之间的连接线接触不良时,中性线路(N线)不通,系统设备运行不正常,单相设备甚至不工作。这时故障容易被发现并修复,不致造成大的危害。若PEN线先与N母线连接,再将N母线与PE母线进行连接时,当PE母线与N母线之间的连接线接触不良时,则整个系统失去PE线的接零保护,但系统内的设备仍正常工作,失去PE接零保护的故障将不被发现,对人身安全构成极大威胁。而人的生命安全是头等大事,因此规范如此规定是合理的、科学的。
TN-C-S接地系统的正确接线,事关供配电系统的正常运行和人身安全问题,不容忽视,应引起我们的重视,在工作中杜绝错误的接线。
配电系统接地制式的分类
配电系统接地制式的分类,按配电系统和电气设备不同的接地组合进行。按照IEC(国际电工委员会)规定,接地制式一般由两个字母组成,必要时可加后续字母。因为IEC是以法文作为正式文件语言,因此所用的字母为相应法文文字的首字母。
相关规定如下:
一、前两个字母:
第一个字母表示电源接地点对地的关系。
其中:T--(法文Terre的首字母),表示电源接地点直接接地。
I--(法文Isolant的首字母),表示电源接地点不接地(包括所有带电部分与地隔离)或通过阻抗与大地相连。
第二个字母表示电气设备的外露导电部分与地的关系。
其中:T—表示独立于电源接地点的直接接地。
N--(法文Neutre的首字母),表示电气设备的外露导电部分直接与电源系统接地点或与该点引出的导体相连接。
二、后续字母:
后续字母表示中性线与保护线之间的关系。
其中:C--(法文Combinaison的首字母),表示中性线N与保护线PE合并为PEN线。
S--(法文separateur的首字母),表示中性线N与保护线PE分开。
C-S –-表示在电源侧为PEN线,从某点起,N线与PE线分开。
三、配电系统接地制式的具体分类:
根据以上的分类方法,配电系统按地制式可分为TN-S、TN-C、TN-C-S、TT、IT等。
在几个工业先进的国家内,完全按照IEC标准划分接地制式的国家有:德国电气工程师协会VDE规程,法国电工联合会UTE规程,英国电气工程师学会IEE规程,美国国家电气法规NEC和日本电气协会JEAC法规。
我国配电系统的接地制式已规定为与IEC标准等同。在我国建筑电气实际应用中,多采用TN-S 系统和TN-C-S系统。
IT系统,即中性点不接地系统IT系统:IT系统的电源不接地或通过阻抗接地,电气设备外露可导电部分可直接接地或通过保护线接到电源的接地体上,这也是保护接地。由于该系统出现第一次故障时故障电流小,电气设备金属外壳不会产生危险性的接触电压,因此可以不切断电源,使电气设备继续运行,并可通过报警装置及检查消除故障。
随着大量的智能化楼宇的出现,对接地系统也提出了许多新的要求。在常用的几种接地型式中,哪一种能够适合智能化楼宇智能化系统的弱电设备及线路的接地要求如何与强电设备及线路的接地统筹考虑下面一一分析!
1、IT系统
I表示电源端不接地,或经过高阻抗接地。T表示负载侧电气设备外露可导电部分直接接地。IT系统最大的优点是当发生单相接地故障时,故障电流很小,可以不切断故障线路。为保证人身安全,它要求发生接地故障时发出信号,设备的接触电压不大于50V,其动作电流应符合下式要求:
RA·Id≤50V式中:RA―外露可导电部分的接触电阻(Ω)
Id―相线和外露可导电部分间第一次短路故障电流(A)
为达到此要求,应减少配电系统的对地电容,例如限制设备线路总长度。IT系统的缺点是不宜配出中性线N,并必须补充一些安全措施,不宜用于拥有大量单相设备的智能化大楼的低压配电系统。但智能化系统重要的主机房设备和各层终端设备设置防雷击、防干扰隔离变压器后可采用IT系统供电。
2、TT系统
第一个符号T表示电源端有一点直接接地;第二个符号T表示电气装置外露可导电部分直接接地,此接地点在电气上独立于电源端的接地点。
(1)TT系统的特点是中性线N与保护接地线PE无电气连接,即中性点接地与PE线接地是分开的。该系统在正常运行时,当三相负荷不平衡时,在中性线N带电情况下,PE线不会带电。
(2)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,接地故障保护的动作特性应符合下式要求:RA·Ia≤50V式中:
RA―外露可导电部分的接地电阻和PE线电阻(Ω)
Ia―保证保护电器切断故障回路的动作电流(A)
由于接地故障电流的大小受电源端的接地电阻和设备外壳的接地电阻之和的限制,一般情况下其电流较小,不能启动低压断路器跳闸或熔断器熔断,将造成漏电设备的外壳对地电压高于安全电压,故应采用漏电保护器保护。
(3)TT接地型式的适用范围
适用于以低压供电远离变电所的建筑物,对接地要求高的精密电子设备以及要防火防爆的场所。
3、TN-C系统
TN-C系统是用中性线(N)兼作接地保护线(PE),称作保护中性线,通称PEN线。
(1)TN系统的接地故障保护的动作特性应符合下式要求:ZS·Ia≤U0式中:ZS―接地故障回路阻抗(Ω)
Ia―保证保护电器在规定的时间内自动切断故障回路的电流(A)
UO―相线对地标称电压(V)
ZS包括变压器阻抗和自变压器至接地故障处相线与PE(PEN)线的阻抗。因TN系统的接地故障电流大,使故障线路的保护装置迅速动作,切断故障回路电源达到保护目的。
(2)由于三相负载不平衡,PEN线上有不平衡电流,对地有电压,所以与PEN线所连接的电气设备金属外壳有一定的电压。
(3)如果PEN断线,则设备外壳带电。
(4)如果电源的相线碰地,则设备的外壳电位升高,使PEN线上的危险电位蔓延。
(5)TN-C系统干线上不能使用漏电保护器。
(6)TN-C系统虽对接地故障灵敏度高,线路简单经济,但在智能化大楼内,有大量的照明、计算机、消防等设备,其中单相负荷所占比重较大,难以实现三相负荷平衡,PEN线的不平衡电流加上线路中存在着的由于荧光灯、晶闸管(可控硅)等设备引起的高次谐波电流,在非故障情况下,会在中PEN线上叠加,使PEN线电压波动,不但会使设备外壳(与PEN线连接)带电,对人身造成不安全,而且也无法取到一个合适的电位基准点,精密电子设备无法准确可靠运行。因此TN-C接地系统不能作为智能化建筑的接地系统。
4、TN-C-S系统
TN-C-S系统由两个部分组成,第一部分是TN-C系统,第二部分是TN-S系统,分界面在PEN线与PE线的连接点。该系统一般用在建筑物的配电由公共变电所引来的场所,进户之前为TN-C系统,在进户配电箱处做PEN线的重复接地,配电箱馈出线将N线与PE线分开至设备,并不再有电气连接。当三相电力变压器工作接地情况良好、三相负载比较平衡时,同时只要我们采取等电位连接,使电子设备共同获得一个等电位基准点,那么TN-C-S系统可以作为智能型建筑物低压配电系统的一种接地型式。
5TN-S系统
TN-S系统是把中性线N和保护接地线PE严格分开的低压配电系统。通常建筑物内设有独立变配电所时采用该系统。
(1)TN-S系统的接地故障保护特性见31。
(2)中性线N与保护接地线PE除在变压器中性点处共同接地外,两线不再有任何的电气连接。系统正常运行时,PE线上没有电流,只是N线上有不平衡电流。
3)PE线不许断线,对地没有电压,所以电气设备金属外壳是接在PE线上安全可靠。
(4)TN-S系统的适用范围
TN-S系统安全可靠,适用于工业与民用建筑等低压配电系统。智能化楼宇除计算机等主要电子设备有特殊的要求时,一般都采用这种接地系统。
6、智能化楼宇的电气接地措施
(1)防雷接地
为把雷电流迅速导入大地,以防止雷害为目的的接地叫作防雷接地。智能化楼宇内有建筑电气设备和大量的电子设备与布线系统,如通信自动化系统、 办公自动化 系统、火灾报警及消防联动控制系统、楼宇自动化系统、安全防范系统、综合布线系统、闭路电视系统、车库管理系统等。从已建成的大楼看,大楼的各层顶板,底板,侧墙,吊顶内几乎被各种布线布满。其中电子设备及布线系统一般均属于耐压等级低,防干扰要求高,最怕受到雷击的部分。不管是直击、串击、反击雷、雷电感应及雷电波侵入都会使电子设备受到不同程度的损坏或严重干扰。
(2)工作接地
将变压器中性点直接与大地作金属连接,称为工作接地,接地的中性线(N线)必须用铜芯绝缘线,不能与其它接地线混接,也不能与PE线连接。
(3)安全保护接地
安全保护接地就是将电气设备不带电的金属部分与接地体之间作良好的金属连接。即将大楼内的电气设备以及设备附近的金属构件、金属管等用PE线连接起来,但严禁将PE线与N线连接。这些措施不仅是保障智能建筑电气系统安全、有效运行的措施,也是保障非智能建筑内设备及人身安全的必要手段。
(4)屏蔽接地与防静电接地
电磁屏蔽及其正确接地是电子设备防止电磁干扰的最佳保护方法。可将设备外壳与PE线连接;穿导线或电缆的金属管、电缆的金属外皮和屏蔽层的一端或两端与PE线可靠连接;重要电子设备室的墙、顶板、地板的钢筋网及金属门窗也应多点与PE线可靠连接。
防静电干扰也很重要。防静电接地要求在洁静干燥环境中,所有设备外壳、金属管及室内(包括地坪)设施必须均与PE线多点可靠连接。
(5)共用接地系统
智能化楼宇的建筑物防雷接地、电气设备(含电子设备)的接地、屏蔽接地及防静电接地应采用一个总的共用接地装置。共用接地装置优先采用大楼的钢筋混凝土内的钢筋、金属物件及管道等自然接地体。其接地电阻应≤1Ω。若达不到要求,可增加人工接地体或采用化学降阻法,使接地电阻≤1Ω。
(6)等电位连接
等电位连接是防止人身遭受电击、发生电气火灾及电子设备抗电磁干扰的主要措施。将建筑物的各种设备金属外壳、金属管、电缆支架、金属线槽、电缆金属外皮、建筑物的钢筋网等金属体,就近与共用接地装置可靠连接。
1)强、弱电系统分别设置各自的等电位接地端子板,分别通过接地干线或接地母排与共用接地装置连接。
2)各电气设备应采用单独的PE线与等电位端子板连接,不得将几个设备用接地线串联接地。
3)等电位接地端子板与接地干线或共用接地装置的连接点,至少应有两点,并在不同位置。
4)各等电位接地端子板应设置在便于安装和检查以及接近各种引入线的位置,避免装设在潮湿或有腐蚀性气体及易受机械损伤的地方。等电位接地端子板的连接点应具有牢固的机械强度和良好的电气连续性。
5)从建筑物外引入建筑物内的各种金属管、金属线槽、电缆金属外皮等,应在引入处与共用接地装置进行等电位连接,或与强电系统等电位接地端子板连接。
7结束语
综上所述,智能化系统设备的供配电和接地应做到安全可靠、经济合理。智能化楼宇接地设计应首先采用TN-S系统,为了保证人身和设备安全及系统的正常运行,应设置电气、电子设备的防雷接地、工作接地、安全保护接地、屏蔽接地与防静电接地,各种接地应采用共用接地装置和等电位连接。
智能化系统设备的供配电和接地应做到安全可靠、经济合理。智能化楼宇接地设计应首先采用TN-S系统,为了保证人身和设备安全及系统的正常运行,应设置电气、电子设备的防雷接地、工作接地、安全保护接地、屏蔽接地与防静电接地,各种接地应采用共用接地装置和等电位连接。
低压配电系统接地型式有TN-S等系统,下面的叙述供你参考。\x0d\低压配电系统接地的型式介绍\x0d\ \x0d\新中国成立后,我国电力行业和其他行业一样,师从前苏联,因此低压配电系统接地的型式同样采用前苏联标准,即TN-C系统。尽管我国在1957年8月就被国际电工委员会接纳为会员,但新中国成立后,我国各行各业多师从前苏联,电力系统也不例外,一律采用接受苏联的电气规程。在低压配电系统中,长期使用TN-C系统。直到近二十年来,才逐渐采用国电工委员会标准。但在实际执行过程中,由于长期的工作习惯以及认识问题,总会出现一些偏差。本文将对低压配电系统的接地型式作简要介绍,供同仁参考。\x0d\ 问题地提出:最近竣工验收的某工程, 低压配电系统的接地型式设计为TN-C-S系统。安装单位在低压进线柜接线时,未将电源电缆的PEN线(电源电缆的第4芯)与开关柜的PE线进行联结,其接线是错误的。如此接线,存在安全隐患,将对人身安全构成极大威胁。当监理要求整改、正确接线时,施工方告之,某设计师认为可以不连接。在监理工程师地坚持下,错误接线最终得以改正。上述事例说明还有极少的技术人员对TN-C-S接地系统的概念模糊,有进一步说明的必要。根据国家相关规范的规定,本文拟对低压配电系统TN-C-S接地型式的正确接线作一论述,供同行参考、讨论,希望引起关注,用正确的理论指导工作。\x0d\一、 TN-C-S接地型式的构成\x0d\为了了解TN-C-S接地型式的构成,我们先分别对TN-C和TN-S接地系统作简要介绍。\x0d\1、 TN-C系统\x0d\TN-C-S接地系统的前半段用4芯电缆(或4根导线)将电源的L1、L2、L3和N线引来,即\x0d\三相四线制,低压配电系统的这种接地型式叫做TN-C系统,它的PE线和N线是合一的,叫做PEN线,TN-C接地型式如图1所。解放初,我国电力行业和其他行业一样,一直沿用前苏联的标准,低压配电系统接地型式同样采用前苏联标准,即TN-C系统。一直到20世纪70年代末80年代初,我国开始全面与IEC标准(国际电工委员会标准)接轨,才逐渐采用TN-S和TN-C-S等接地型式,尽量不用或少用TN-C系统。\x0d\\x0d\TN-C系统的最大优点是可以损去一根导线,但它的缺点更不能忽视:一旦设备外壳带电,就是单相短路,它的PEN线上始终有电流流过,而且不能使用漏电保护装置。\x0d\2、TN-S系统\x0d\ TN-S接地系统是将工作零线(N线)和专用保护零线(PE线)严格分开的接地型式。如图2所示。\x0d\\x0d\TN-S接地系统的PE线和N线在变压器中性点处是连接在一起并接地(工作接地),PE线要求重复接地,且与N线要绝缘良好,而且要求PE线不能断线。它的最大优点是系统正常运行时,只在N 线中有电流流过,PE线中没有电流,对地无电压,电气设备金属外壳接到保护零线(PE)上,安全可靠。\x0d\3、TN-C-S接地系统的构成\x0d\ 在低压配电系统的前半段采用TN-C接地型式,而从建筑物电源进线总开关柜(总配电箱)处开始,将TN-C接地型式转换为TN-S接地系统,即系统的后半段为TN-S接地系统,从这里开始,到负荷末端,PE线和N线要绝缘良好,不准再有电气连接,并对PE线作重复接地。这种配电系统的前半段后半段分别由TN-C和TN-S两种不同接地型式构成的混合接地型式,就是TN-C-S接地系统。如图3所示。若在建筑物电源进线处的总开关柜(总配电箱)内不将PEN线与PE线进行连接,又何以构成TN-C-S接地系统?\x0d\\x0d\TN-C-S接地系统的特点是供电系统的前半段可以损去一根导线,但PEN线上有电流流过,且不能安装漏电保护装置;而后半段又具有TN-S接地系统的特点,PE线为专用保护零线,正常情况下无电流流过,能够安装漏电保护装置,供电系统的安全功能得到了可靠保证。\x0d\ 二、TN-C-S接地系统的正确接线\x0d\ 对TN-C-S接地系统的正确接线,国家相关规范已作了明确规定,现叙述如下。\x0d\ 1、国家标准《漏电保护器安装和运行》GB 13955-92第614条,规定了包括TN-C-S系统在内的低压配电系统各种接地型式的正确接线方式,并附有接线图。其中要求TN-C-S系统在建筑物电源进线配电柜处将PE线和N线作电气连接。\x0d\2、国家规范《供配电系统设计规范》GB 50052-2009,在条文说明的701条的图6,画出了TN-C-S系统的接线图,如图4所示。从图中可见,在将TN-C系统转换为TN-C-S系时,PEN线变为两根线:PE、N线。在此处PE、N线是连接在一起的。\x0d\\x0d\3、行业标准《全国民用建筑工程设计技术措施》电气分册(2009版)第556条第5项,对TN-C-S系统的接线作了具体规定:“将TN-C系统转换为TN-C-S系统,即在电源进线处,将PEN线转换为PE线和N线,PEN进线先联接PE母线,并作接地,再联接N母线,同时N线与PE线分开后不应再合并。”并绘制了示例接线图(图556-1 TN-C-S系统接线示例图),如图5所示。该图对《供配电系统设计规范》GB 50052-2009的第6图如何在配电箱内具体实施作了更明确地规定。接线图有两个特点:一是在电源进线配电柜(箱)处,PE线和N线必须连接起来;二是电源进线的PEN线必须先与PE母线联接,并作接地,再将PE母线与N母线连接起来。\x0d\\x0d\三、《全国民用建筑工程设计技术措施》电气分册为什么要求PEN进线先联接PE母线,并作接地,再联接N母线?试分析如下:\x0d\在PEN线先接PE母线,再将PE母线与N母线进行连接的情况下,当PE母线与N母线之间的连接线接触不良时,中性线路(N线)不通,系统设备运行不正常,单相设备甚至不工作。这时故障容易被发现并修复,不致造成大的危害。若PEN线先与N母线连接,再将N母线与PE母线进行连接时,当PE母线与N母线之间的连接线接触不良时,则整个系统失去PE线的接零保护,但系统内的设备仍正常工作,失去PE接零保护的故障将不被发现,对人身安全构成极大威胁。而人的生命安全是头等大事,因此规范如此规定是合理的、科学的。\x0d\TN-C-S接地系统的正确接线,事关供配电系统的正常运行和人身安全问题,不容忽视,应引起我们的重视,在工作中杜绝错误的接线。\x0d\\x0d\配电系统接地制式的分类\x0d\\x0d\配电系统接地制式的分类,按配电系统和电气设备不同的接地组合进行。按照IEC(国际电工委员会)规定,接地制式一般由两个字母组成,必要时可加后续字母。因为IEC是以法文作为正式文件语言,因此所用的字母为相应法文文字的首字母。\x0d\相关规定如下:\x0d\一、前两个字母:\x0d\第一个字母表示电源接地点对地的关系。\x0d\其中:T--(法文Terre的首字母),表示电源接地点直接接地。\x0d\ I--(法文Isolant的首字母),表示电源接地点不接地(包括所有带电部分与地隔离)或通过阻抗与大地相连。\x0d\第二个字母表示电气设备的外露导电部分与地的关系。\x0d\其中:T—表示独立于电源接地点的直接接地。\x0d\ N--(法文Neutre的首字母),表示电气设备的外露导电部分直接与电源系统接地点或与该点引出的导体相连接。\x0d\二、后续字母:\x0d\后续字母表示中性线与保护线之间的关系。\x0d\其中:C--(法文Combinaison的首字母),表示中性线N与保护线PE合并为PEN线。\x0d\ S--(法文separateur的首字母),表示中性线N与保护线PE分开。\x0d\ C-S –-表示在电源侧为PEN线,从某点起,N线与PE线分开。\x0d\三、配电系统接地制式的具体分类:\x0d\根据以上的分类方法,配电系统按地制式可分为TN-S、TN-C、TN-C-S、TT、IT等。\x0d\在几个工业先进的国家内,完全按照IEC标准划分接地制式的国家有:德国电气工程师协会VDE规程,法国电工联合会UTE规程,英国电气工程师学会IEE规程,美国国家电气法规NEC和日本电气协会JEAC法规。\x0d\我国配电系统的接地制式已规定为与IEC标准等同。在我国建筑电气实际应用中,多采用TN-S 系统和TN-C-S系统。
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