TT系统、TN系统

TT系统、TN系统 TT系统是低压配电网直接接地、用电设备金属外壳也接地的系统。第一个大写字母“T”表示配电网直接接地、第二个大写字母“T”表示用电设备金属外壳接地。TT系统简图如下。 TT系统能大幅度降低漏电设备外壳对地电压，但一般不能将其降低至安全范围以内。因此，采用TT系统时，应装设能在规定的故障持续时间内切断电源的自动化安全装置。TT系统主要用于低压共用用户，即用于未装备配电变压器，从外面引进低压电源的小型用户。 在接地配电网中，如漏电设备上没有任何安全措施，其上对地电压为相电压。而在TT系统中，当设备漏电时，其上对地电压和零线对地电压分别为: 式中，RN为工作接地的接地电阻。由于RE与RN同在一个数量级，漏电设备上故障电压明显降低，但几乎不可能被限制在安全范围内。另一方面，故障电流不是短路电流，对于一般的过电流保护，不能迅速切断电源，故障将长时间存在。 正因为如此，一般情况下不能采用TT系统。如确有困难，不得不采用TT系统，则必须采取措施防止零线带电的危险，并装设能自动切断电源的保护装置，将故障持续时间限制在允许范围内。TT系统中可装设剩余电流保护装置或过电流保护装置，并优先采用前者。 TT系统主要用于未装备配电变压器，直接从外面引进低压电源的低压用户。 在TN系统中，所有电气设备的外露可导电部分均接到保护线上，并与电源的接地点相连，这个接地点通常是配电系统的中性点。 TN系统，称作保护接零。当故障使电气设备金属外壳带时，形成相线和零线短路，回路电阻小，电流大，能使熔丝迅速熔断或保护装置动作切断电源。 TN系统的电力系统有一点直接接地，电气装置的外露可导电部分通过保护导体与该点连接。 TN系统通常是一个中性点接地的三相电网系统。其特点是电气设备的外露可导电部分直接与系统接地点相连，当发生碰壳短路时，短路电流即经金属导线构成闭合回路。形成金属性单相短路，从而产生足够大的短路电流，使保护装置能可靠动作，将故障切除。 如果将工作零线N重复接地，碰壳短路时，一部分电流就可能分流于重复接地点，会使保护装置不能可靠动作或拒动，使故障扩大化。 在TN系统中，也就是三相五线制中，因N线与PE线是分开敷设，并且是相互绝缘的，同时与用电设备外壳相连接的是PE线而不是N线。因此我们所关心的最主要的是PE线的电位，而不是N线的电位，所以在TN-S系统中重复接地不是对N线的重复接地。如果将PE线和N线共同接地，由于PE线与N线在重复接地处相接，重复接地点与配电变压器工作接地点之间的接线已无PE线和N线的区别，原由N线承担的中性线电流变为由N线和PE线共同承担，并有部分电流通过重复接地点分流。由于这样可以认为重复接地点前侧已不存在PE线，只有由原PE线及N线并联共同组成的PEN线，原TN-S系统所具有的优点将丧失，所以不能将PE线和N线共同接地。 由于上述原因在有关规程中明确提出，中性线(即N线)除电源中性点外，不应重复接地 TN-S:L1L2L3+PE(保护线)+N(中性线) TN-C:L1L2L3+PEN(二者合一) TN-C-S:L1L2L3+前半部PEN，后半部PE+N 具体如下: 低压系统接地制式按配电系统和电气设备接地的不同组合分类，可分为TN、TT、IT三种形式，其文字代号的意义如下: 1、 第一个字母表示配电系统的对地关系: T:电源端有一点直接接地; I:电源端所有带电部分与地绝缘，或有一点经阻抗接地。 2、 第二个字母表示电气装置的外露导电部分与地的关系: T:外露导电部分对地直接做电气连接，与配电系统的任何接地点无关; N:外露导电部分与配电系统的接地点直接做电气连接(在交流配电系统中，接地点通常就是中性点) 在TN系统中，所有电气设备的外露导电部分接到保护线上，与配电系统的接地点相连接。这个接地点通常是配电系统的中性点。如果没有中性点(如配电变压器二次侧为三角形接线)或未引出中性点，可将变压器二次侧的一相接地，但该接地线不能用作PEN线。保护线应在每个变电所附近接地。配电系统引入建筑物时，保护线在其入口处接地。为了在故障时，保护线的电位尽量接近地电位，应尽可能将保护线与附近的有效接地极相连，如有必要，可增加接地点，并使其均匀分布。 根据中性线N与保护线PE是否合并的情况，TN系统又分为TN-C、TN-S及TN-C-S。 1、 在TN-C系统中，保护线与中性线合并为PEN线，具有简单、经济的优点。当发生接地故障时，故障电流大，可采用一般过电流保护电器切断电源，以保证安全。但对于单相负荷或三相不平衡负荷以及有谐波电流负荷的线路，正常PEN线有电流，其所产生的压降呈现在电气设备的金属外壳和线路金属套管上，这对敏感的电子设备不利。另外，PEN线上的微弱电流在爆炸危险环境也能引起爆炸，因此，我国《爆炸危险环境电力设备设计规范》中明确规定:在1、10区爆炸危险环境中不能采用TN-C系统。同时由于PEN线在同一建筑物内往往相互有电气连接，当PEN线断线或相线直接与大地短路时，都将呈现相当高的对地故障电压，这时可能扩大事故范围。 2、 在TN-S系统中，保护线与中性线分开，具有TN-C系统的优点，但价格较贵。由于正常情况下PE线不通过负荷电流，与PE线相连的电气设备金属外壳不带电位，所以适用于数据处理和精密电子仪器设备的供电，也可用于有爆炸危险的环境中。在民用建筑中，家用电器大都有单独接地极的插头，采用TN-S供电，既方便又安全。但TN-S系统仍不能解决相线对大地适中引起电压升高和对地故障电压的蔓延问题。 3、 在TN-C-S系统中，PEN线自A点起分为保护线和中性线，分开以后，N线应对地绝缘。为了防止分开后的PE线与N线混淆，应按国标GB7947-87的规定，给PE线和PEN线涂以黄绿相间的色标，给N线涂以浅蓝色色标。PEN自分开后，PE线与N线不能再合并，否则将丧失分开后形成的TN-S系统的特点。 TN-C-S是广泛采用的配电系统，在工矿企业中，对电位敏感的电气设备往往设置在线路未端，而线路前端大多数为固定设备，因此，到了线咱未端改为TN-S系统十分不利。在民用建筑中，电源线咱采用TN-C系统，进入建筑物内改为TN-S系统。这种系统，线路结构简单又能保证一定的安全水平。在电源侧的PEN线上难免有一定的电压降，但对工矿企业的固定设备及作为民用建筑的电源线都没有影响，PEN分开后即有专用的保护线，可以确保TN-S所具有的特点。 参考资料:电气设计网 N系统种类与应用 TN系统适用于电压0(23,0(4kV低压中性点直接接地的三相四线配电系统。应接保 护线的部位与保护接地相同(参见“IT系统”条目)。 TN系统有三种类型(参见“TN系统”条目之插图)，即TN-S系统、TN-C-S系统和TN-C系统。其中，TN-S系统有专用保护零线(PE线)，即保护零线与工作零线(N线)完全分开。爆炸危险性较大或安全要求较高的场所应采用TN-S系统;有独立附设变电站的车间宜采用 )、后段分开的系TN-S系统。TN-C-S系统是干线前段保护零线与工作零线共用(构成PEN线统。厂区设有变电站，低压进线的车间可采用TN-C-S系统。TN-C系统是干线部分保护零线与工作零线完全共用的系统，用于无爆炸危险和安全条件较好的场所。 由同一台变压器供电的配电网中，一般不允许采用如下图所示部分设备接零、部分设备仅仅接地的运行方式，即一般不允许同时采用TN系统和TT系统的混合运行方式。在这种情况下，当接地的设备漏电时，该设备和零线及其他所有接零设备的对地电压分别为: RRNE,和,,,UUUUUUEPEE，，RRRRNENE 这两个电压都可能给人以致命的电击。而且，由于故障电流是不太大的接地电流，危险状态可能长时间存在。因此，这种运行方式一般是不允许的。如确有困难，不得不采用这种混合系统，则属于TT保护方式的设备必须装设符合“不系统”要求的自动保护装置或采取其他有效的防电击措施。 ——摘自《安全科学技术百科全书》(中国劳动社会保障出版社，2003年6月出版) TN系统分为TN--S，TN--C--S，TN—C三种类型。如图1—8所示，TN--S系统是PE线与N线完全分开的系统;TN--C—S系统是干线部分的前一段PE线与N线共用为PFN线，后一段PE线与N线分开的系统;TN—C系统是干线部分PE线与N线完全共用的系统。应当注意，支线部分的PE线是不能与N线共用的。TN—S系统的安全性能最好。有爆炸危险环境、火灾危险性大的环境及其他安全要求高的场所应采用TN—S系统;厂内低压配电的场 所及民用楼房应采用TN--C—S系统。 TN系统 电源端有一点直接接地，电气装置的外露可电导部分通过中性导体 或保护导体连接到此接地点。 根据中性导体和保护导体的组合情况，TN系统的有以下三种型式: a) TN,S系统:整个系统的中性导体和保护导体是分开的(见图1)。 b) TN,C系统:整个系统的中性导体和保护导体是合一的(见图 2)。 c) TN,C,S系统:系统中一部分线路的中性导体和保护导体是合 一的(见图3)。 图1: 图2: 图3: TN,C系统特点: ,PEN线兼有N线和PE线的作用，节省一根导线; ,重复接地，减小系统总的接地电阻; ,PEN线产生电压降，外露可导电部分对地有电压; ,PEN线在系统内传导故障电压; ,过电流保护兼作接地故障保护。 使用场所:三相负载均衡，并有熟练的维修技术人员。 TN,S系统特点: ,PE线与N线分开，PE线非故障时不流过电流，外露可电导部分 不带电压，比较安全，但多一根导线; ,PE线在系统内传导故障电压。 使用场所:防电击要求高，爆炸和有火灾危险场所，建筑物内装有 大量信息技术设备