上世紀(jì)80年代，我國低壓配電系統(tǒng)設(shè)計開始引用IEC標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于電力系統(tǒng)接地型式的定義，90年代逐步將IEC標(biāo)準(zhǔn)引入我國有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范。由于TN接地型式與我國原有的配電系統(tǒng)接地做法比較類似，成為我國建筑物內(nèi)低壓配電系統(tǒng)最常見的接地型式，也是設(shè)計工程師最熟悉的型式。然而，因為熟悉和習(xí)慣，TN系統(tǒng)定義中一些細(xì)節(jié)常常不被人們注意，一些微小差異往往被人們忽視，一些概念和含義不被重視。加之，TN系統(tǒng)較TT、IT系統(tǒng)更復(fù)雜，有TN -S、TN -C和TN -C-S三類，在某些設(shè)計文件和實際工程應(yīng)用中，或者在不同的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的定義條文里，出現(xiàn)一些值得業(yè)內(nèi)商榷和探討的問題。這些問題的出現(xiàn)反映了業(yè)內(nèi)對一些概念存在差異。這些差異的存在，若反映到工程實際應(yīng)用中，不僅僅會引起接地型式做法的不一致，某些做法還可能會引起接地型式功能的喪失，導(dǎo)致接地故障保護(hù)無法實施，甚至危及人身和財產(chǎn)的安全。

1 TN系統(tǒng)定義的差異

目前，不同規(guī)范對TN系統(tǒng)的定義有一些差異，在此作比較。

定義一：電源端有一點直接接地，電氣裝置的外露可導(dǎo)電部分通過保護(hù)中性導(dǎo)體或保護(hù)導(dǎo)體連接到此接地點。

定義二：系統(tǒng)有一點直接接地，裝置的外露導(dǎo)電部分用保護(hù)線與該點連接。

“電源端”還是“系統(tǒng)”，這兩個詞表示不同的概念。前者表示電源設(shè)備的一個點，如低壓配電變壓器的低壓繞組端、發(fā)電機的出線端等等；后者則是包括從電源設(shè)備、導(dǎo)體，到用電設(shè)備的整個組成部分，是一個很大的范圍，實際應(yīng)用中應(yīng)是前者。

“外露可導(dǎo)電部分”還是“外露導(dǎo)電部分”？后者容易被誤認(rèn)為是帶電導(dǎo)體， “外露可導(dǎo)電部分”是非帶電導(dǎo)體，只有當(dāng)發(fā)生接地故障時，這些部分才可能帶電。因此，應(yīng)用“外露可導(dǎo)電部分”或“外露可導(dǎo)電體”更為合理。

“保護(hù)中性導(dǎo)體或保護(hù)導(dǎo)體”還是“保護(hù)線”？定義中這句話是說明外露可導(dǎo)電部分通過什么導(dǎo)體與系統(tǒng)接地點連接。按功能該線是保護(hù)線或保護(hù)導(dǎo)體，不包括中性線的功能。顯然“保護(hù)導(dǎo)體”既表示獨立的“保護(hù)導(dǎo)體”也包括具有保護(hù)功能的“保護(hù)中性導(dǎo)體”。

“保護(hù)線”還是“保護(hù)導(dǎo)體”？“保護(hù)線”局限于導(dǎo)體的一種類型，具有局限性， “保護(hù)導(dǎo)體”更具有廣泛的含義。

“連接到此接地點”還是“與該點連接”？這兩種說法作為實施結(jié)果應(yīng)是一致的，但從文字結(jié)構(gòu)上看，前者強調(diào)“連接”動作，后者強調(diào)“連接”的結(jié)果狀態(tài)。標(biāo)準(zhǔn)中是給TN系統(tǒng)作定義，是要明確“外露可導(dǎo)電部分”接地的結(jié)果形式與狀態(tài)，因此用后者較合適，在文字上也更精煉。

以上所涉及的文字差異，一些可能是由于翻譯IEC標(biāo)準(zhǔn)引起的，一些可能是認(rèn)識差異引起的。我們希望規(guī)范在上述定義上盡量一致，以避免在應(yīng)用中產(chǎn)生不必要的爭辯。

2 TN系統(tǒng)中兩個接地概念不能混淆

在理解、研討配電系統(tǒng)接地型式時，兩個接地概念應(yīng)分清，不能混淆，在TN系統(tǒng)定義里也不例外。

兩個接地，一個是“系統(tǒng)接地”，另一個是“保護(hù)接地”。這是兩個完全不同的概念．不同性質(zhì)，不同內(nèi)容，不同功能的接地，應(yīng)分清楚。

“系統(tǒng)接地”是電力系統(tǒng)內(nèi)電源端帶電導(dǎo)體的接地，就低壓系統(tǒng)而言是變壓器、發(fā)電機等中性點接地。

“保護(hù)接地”或“設(shè)備接地”是非帶電導(dǎo)體的接地，是帶電導(dǎo)體以外接近帶電導(dǎo)體的非帶電外露導(dǎo)體的接地。這些導(dǎo)體，系統(tǒng)正常運行時不帶電，沒有傳輸電能的功能。如變壓器、發(fā)電機、配電柜、動力箱、電動機等的金屬外殼，電力電纜的金屬護(hù)套、金屬鎧裝、金屬套管、金屬橋架、金屬線槽等等。這些非帶電導(dǎo)體的接地是一種與上述系統(tǒng)接地完全不同的接地，應(yīng)分清。電力系統(tǒng)的接地型式是這兩種接地的相互連接的關(guān)系，不要將這兩種接地概念混淆起來。

表1列出了兩種接地在性質(zhì)上，接地目的上的差異。

兩種接地除在形式、性質(zhì)上不同外，在接地功能、接地目的上也不相同，系統(tǒng)接地目的是：

a．為電力系統(tǒng)建立可靠的電位參考點，減小中性點電位偏移，限制帶電導(dǎo)體間的電位差在一個適當(dāng)?shù)姆秶畠?nèi)。

b．在系統(tǒng)發(fā)生接地故障時，產(chǎn)生較大的故障電流，便于通過故障電流啟動過電流保護(hù)裝置，自動切斷故障設(shè)備或線路，隔離故障點。

c．由于系統(tǒng)接地，可避免產(chǎn)生由于不接地系統(tǒng)存在的電容電流產(chǎn)生的過電壓，在一般情況下，不接地系統(tǒng)產(chǎn)生的過電壓為接地系統(tǒng)過電壓的1. 73倍，系統(tǒng)接地可限制更大的過電壓。

保護(hù)接地的目的與系統(tǒng)接地不同，它是基于下列目的：

a．減小外露可導(dǎo)電部分的接觸電壓，防止產(chǎn)生危及人身或動物的間接電擊。設(shè)備外露金屬接地，將設(shè)備外露金屬與地間的電位差保持在相對低的水平，避免人身處于一個危及人身安全的電擊電位之中。

b．為接地故障電流提供安全的電氣通路，避免由于故障電流經(jīng)過產(chǎn)生過熱或火花而引起火災(zāi)或爆炸危險。

c．與系統(tǒng)接地型式協(xié)調(diào)、配合，設(shè)置滿足系統(tǒng)防電擊、過電壓保護(hù)要求的保護(hù)裝置，改善系統(tǒng)保護(hù)功能，提高運行性能。

配電系統(tǒng)的接地型式實際上是解決兩種接地的相互關(guān)系，是相互連接還是不連接。TN系統(tǒng)里，兩種接地應(yīng)連接在一起．TN -S、TN -C、TN -C-S只是兩種接地之間的三種不同的連接方法，采用的連接導(dǎo)體存在差別。TT系統(tǒng)，系統(tǒng)接地與保護(hù)接地不連接或不直接連接。

3 “整個系統(tǒng)”的范圍應(yīng)清晰

無論是IEC標(biāo)準(zhǔn)，還是國家標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，在定義TN -S和TN -C系統(tǒng)時，都明確“整個系統(tǒng)”的中性導(dǎo)體和保護(hù)體是分開的或合一的。實際上，對TN-C-S系統(tǒng)也應(yīng)是“整個系統(tǒng)”，只不過規(guī)范定義中只規(guī)定系統(tǒng)中的一部分中性導(dǎo)體和保護(hù)導(dǎo)體是合一的， “整個系統(tǒng)”的另一部分未寫出來，隱含系統(tǒng)的另一部分中性導(dǎo)體和保護(hù)導(dǎo)體是分開的。因此，學(xué)習(xí)、理解接地型式的定義，充分理解“整個系統(tǒng)”的含義，分清各個系統(tǒng)中， “整個系統(tǒng)”的范圍和界限是十分必需的。

“整個系統(tǒng)”，簡言之是一個完整的電力系統(tǒng)，一整個完整的電路。是從電源開始，經(jīng)傳輸導(dǎo)體直到用電設(shè)備的所有導(dǎo)體相互連接起來的電路的總和。在這里，任何一個瞬間，其物理量均滿足相同參數(shù)的電路定律。當(dāng)然電路參數(shù)在不同時間是不一樣的，它將隨電路結(jié)構(gòu)的改變而變化。

一臺配電變壓器供電的低壓配電系統(tǒng)是一個系統(tǒng)。該“整個系統(tǒng)”應(yīng)包括變壓器低壓繞組、低壓配電設(shè)備、連接導(dǎo)體以及所有的用電設(shè)備組成的主電路。而不應(yīng)包括經(jīng)控制變壓器、隔離變壓器、電流互感器、整流變壓器等變換后的二次電路。這些二次電路組成各自獨立的新系統(tǒng)。

二臺或多臺變壓器并聯(lián)運行，則并聯(lián)運行的低壓配電系統(tǒng)組成一個系統(tǒng)。

當(dāng)二臺變壓器采用單母線分段接線的低壓配電系統(tǒng)時，分段運行，每臺變壓器、各自母線、導(dǎo)體、配電設(shè)備及其用電負(fù)荷各自組成一個系統(tǒng)，共組成二個“整個系統(tǒng)”。當(dāng)一臺變壓器發(fā)生故障，脫離在線，由另一臺正常變壓器通過母聯(lián)斷路器向故障母線段負(fù)荷供電時，低壓配電系統(tǒng)只組成一個“整個系統(tǒng)”，這時， “整個系統(tǒng)”是由一臺變壓器及所有由該配電變壓器供電的配電線路和負(fù)荷組成，兩個系統(tǒng)成了一個系統(tǒng)。

“整個系統(tǒng)”是隨著電路間的導(dǎo)體連接狀況而變化的。

總之， “整個系統(tǒng)”應(yīng)是一個完整的電力電路概念。它是隨電路結(jié)構(gòu)和導(dǎo)體連接實際狀況而變化的；其電路參數(shù)、運行物理量、保護(hù)功能也隨著電路的改變而改變。TN -S、TN -C、TN -C-S的“整個系統(tǒng)”的范圍界限也隨著改變，是動態(tài)的，因為電路的保護(hù)功能是動態(tài)的，隨著導(dǎo)體組成的實際電路改變而變化，其性能隨導(dǎo)體組成的實際電路參數(shù)而改變。電氣工程師在設(shè)計配電系統(tǒng)選擇接地型式時，采取的保護(hù)措施不應(yīng)忘記“整個系統(tǒng)”的范圍與界限，使系統(tǒng)設(shè)計、保護(hù)功能、接地型式適應(yīng)電路結(jié)構(gòu)可能存在的變化。

4 TN-S、TN -C、TN-C-S的比較

TN -S、TN -C、TN -C-S是IEC標(biāo)準(zhǔn)和國家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)可的TN系統(tǒng)的三類接地型式，在這些標(biāo)準(zhǔn)里同時也提出了保證各系統(tǒng)安全的措施。應(yīng)該講，按規(guī)范要求設(shè)計，都能形成保證人身安全的電力系統(tǒng)，避免發(fā)生危及人身安全的危險。不應(yīng)簡單地認(rèn)為哪個系統(tǒng)比哪個系統(tǒng)更安全。如果不能按照規(guī)范要求，特別是安全性要求建立TN系統(tǒng)，三類TN系統(tǒng)都有可能產(chǎn)生危及人身安全的危險。

系統(tǒng)的安全不是簡單地由接地型式確定，而是由接地型式和與之相配合的保護(hù)裝置功能的完善性共同確定的。

表2列出了TN系統(tǒng)三類接地型式的比較，可以看出，三類接地型式性能差異不大。在發(fā)生接地故障情況時，性能是基本相同的。由于故障電流是通過保護(hù)線返回電源，在TN -S系統(tǒng)，故障電流返回導(dǎo)體為PE線；在TN -C系統(tǒng)則為PEN線：在TN -C-S系統(tǒng)，部分是PE線，部分是PEN線，或者只是PEN線，由電路結(jié)構(gòu)和故障點位置而定。在一般情況下，大多數(shù)PE線截面小于N線截面或為N線的一半，所以有表中的結(jié)果。但都滿足保護(hù)功能的需求，只不過TN -C故障電流偏大，較容易滿足保護(hù)裝置動作電流值的要求，或提高了保護(hù)裝置動作的可靠性，從這個觀點上看，TN -C系統(tǒng)優(yōu)于TN -S系統(tǒng)。

在正常運行情況下，在TN -C和TN -C-S系統(tǒng)中，系統(tǒng)的中性線電流流過PEN線，由于PEN線存在阻抗，中性線電流在PEN線上產(chǎn)生電壓降，產(chǎn)生對中性點的電位差，雖然這個電位差不大，但也會反映在與PEN線連接的外露可導(dǎo)電部分上。這個電位大小正比于中性線電流和PEN線路阻抗的乘積。在一般場所，該電位差不會產(chǎn)生危險。但在對電位差、電火花敏感的場所，應(yīng)絕對避免，在爆炸危險的場所應(yīng)禁止，因為這個電位差可能產(chǎn)生火花而危及安全。另外，當(dāng)PEN線上的中性線電流影響到電子信息系統(tǒng)或設(shè)備運行特性時，也應(yīng)禁止采用。

TN -C和TN -C -S系統(tǒng)使用的目的在于可以節(jié)省PE線，節(jié)省金屬資源，也節(jié)省投資。當(dāng)使用TN系統(tǒng)時，將任一個相互連接的外露可導(dǎo)電部分與保護(hù)導(dǎo)體連接時，應(yīng)采用一點連接，特別是TN -C和TN -C-S系統(tǒng)里，同一個外露可導(dǎo)電部分應(yīng)避免二點以上與PEN導(dǎo)體連接，防止外露可導(dǎo)電部分在正常運行情況下流過中性線電流，產(chǎn)生發(fā)熱而引起其它間接故障或危害。

5建議

導(dǎo)體型式、接地型式是電力系統(tǒng)的基本特性，對于這些基本內(nèi)容除了有明確定義外，

國內(nèi)的各種標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范應(yīng)保持一致。

筆者建議TN系統(tǒng)定義的文字部分是否可以為：

TN系統(tǒng)：電源處有一點直接接地，裝置的外露可導(dǎo)電體通過保護(hù)導(dǎo)體與接地點連接。根據(jù)中性導(dǎo)體和保護(hù)導(dǎo)體的配置可分為如下三類：

a．TN -S系統(tǒng)：整個系統(tǒng)的中性導(dǎo)體和保護(hù)導(dǎo)體是分開的：

b．TN -C-S系統(tǒng)：系統(tǒng)中一部分中性導(dǎo)體和保護(hù)導(dǎo)體是共用的：

c．TN -C系統(tǒng)：整個系統(tǒng)的中性導(dǎo)體和保護(hù)導(dǎo)體是共用的。

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