[转帖]论TN系统接地型式

通天雷神

[这个贴子最后由通天雷神在 2005/11/26 10:26pm 第 2 次编辑]

论TN系统接地型式

王祖强

　　2001年，陆续读过几篇关于论述TN系统接地型式的文章，颇有异同，即有的论述正确，但也有些不实之处，可能是由于不太了解历史情况的片面理解。为此，本文将对这方面作些陈述，供大家参考。
　　一、关于TN－C接地型式的来由，与建国后到八十年代初国内工厂设计和民用建筑设计的做法问题。
　　1949年，建国前，220/380伏低压配电系统中，我国?以上海、天津为代表?曾采用接地保护?TT系统?，但在建国后的工业和民用建筑中则广泛采用接零保护了?TN系统?。这在当时的保护电器只有初级的熔断器和只有短路保护的自动开关的条件下，TN系统的单相接地短路电流和相同条件下的TT系统相比，要增大五倍以上，单相接地短路电流大，有利于保护装置的快速动作，从而提高了导速切断电源的条件，即提高了安全程度，这不能不说是正确的。
　　在五十年代到八十年代初期，国内有关设计规程，普遍推存“接零保护”?TN系统?。在工厂设计中，正确环境下的三相负荷平衡的动力设备的用电车间，为了节约有色金属?这是当年国家规定的技术政策?，甚至有用吊车钢轨或穿线钢管作“零线”的做法。但是别忘了，规程规定除了“工作接地”的要求外，还有必须进行“保护接地”的要求，如配电屏、开关柜、配电箱和用电设备的金属外壳等。即一般情况下，从车间变电所的接地点引出保护接地干线，此接地干线?通常是40×4扁钢?沿墙离地面30厘米处明敷，成环形绕厂房一周，多跨厂房中间沿柱暗敷，在柱处明敷，车间内所有用电设备?如配电箱、机床?的金属外壳用25×4扁钢与接地干线焊接处连接，所以它实际上是TN－S型式。在没有变电所的车间，此保护接地是从电源进户处的重复接地点引出的，TN－C－S型式。真正的TN－C型式在车间照明回路和民用建筑中比较普遍。广大的民用住宅，由于当年的家用电器很少，一般只有照明灯和少量的电风扇、电子管收间机等，它们由于挂高或无金属外壳，触电机会少，而且每户住宅面积不大，用电回路设备容量很小，其单相回路熔断器的熔体电流一般为2－4安，所以它具有一定的安全和可靠程度。
　　低压配电系统的接地型式与安全问题，在以往多年间，国内外都曾进行过长期的探讨、试验，国际电工委员会1977年通过的建筑电气装置标准总结了世界各国的低压配电系统的接地做法，才正式统一划分为TN、TT、IT三种接地系统，而且根据不同的做法，在TN系统中又有TN－S、TN－C、TN－C－S三种型式。在1982年的IEC364－4－41标准中，进一步明确了一些具体做法和保护措施的具体要求。对故障情况下的电击保护?间接接触保护?总的要求，不论其系统的接地型式如何，必须共性考虑的两条措施：1.用自动切断供电的保护；2.总等电位联结。而且更明确的提出其保护措施；第一要与系统的接地型式相配合；第二要与保护装置的特性相适应。
　　对于允许长时间维护的最大预计接触电压?通秒电压极限?UL，正常环境下，规定为50伏交流有效值?我国老规程为65伏?。这些条文我国现行的相关电气规程中，均已采用。
　　这时还应说明一点，TN系统中，接照IEC364－3标准的原文“TNPOWER SYSTEMSHAVEONEPOINTDIRECTLY EARTHED……”，译文为“TN电力系统有一个直接接地点”。但这个接地点是一个还是多个呢?从我国实际情况看，电力部门的规程中，TN系统都强调中性线重复接地，因此在有关技术要求中，只提“有直接地点”，而不提“一点”或“多点”。
　　二、关于TN－C接地型式存在不够安全的问题
这方面从八十年代以来论述诸多，概括起来就是：
　　1.配电线路过长，以及保护装置选择不当或其保护性能不完善，单相短路电流不足以使保护装置正确的可靠地切断电源的情况下，电源中心点和接保护中性线?PEN线?的设备的外壳均会长时间带有危险电位。即使是进户处有重复接地，虽对降低接触电压有一定作用，但仍免不了其危险性。
　　2.架空相线断落接地，如断线处接地电阻阻值大，由短路电流小，不能使保护装置动作，中性线?N线?电位在50伏以下时，不会危及人身安全，但断线接地点的电位较高，危险的部分是接地点周围。若接地点的电阻值甚小，则接地点电位较低而变压器中心点和N线以及接PEN线的设备外壳均带有危险电位。即使有重复接地或者是TN－S型式都消除不了这种危险。唯一的办法是降低变压器中性点的接地电阻值到1欧以下。
　　3.N线断线
　　1?断线后的接PEN线的设备外壳都处于高电位。
　　2?如三相负载不平衡，则其负载侧中性点偏移，各相电压不对称，导致某一相或两相以上所接用设备烧毁。这是经常听到的屡见不鲜的现象。即使断线的负载侧有重复接地，也只能使其危害程度减轻。
　　4.用电的三相负荷不平衡和有三次谐波电流。N线上将有较大的电流，从而使N线和接PEN线的设备外壳呈现较高电位，产生手触电气设备外壳的麻电现象。
　　除此之外，本人认为更为值得人们关注的是：从五十年代到八十年代初我国绝大多数民用建筑中，尤其是居民住宅，接地系统以TN－C型式单相两线入户的诸多。随着国民经济的发展，人民生活水平的提高，家用电器多了，用电安全问题突出。例如许多家用电器事宜保护接地线的单相三级插头，单相220伏三极插座接地极如何接线?本人曾在各地作过调查：有的不接线，有的将它与N线极相连，也有的接出一根导线接到PEN线上或者接地附近的自然接地体上。这就是导致使用中存在有不安全因素。
　　1.有的用户将某一用电设备?例如洗衣机?的插座接地极引出导线接地自来水管上，而其他用电设备?例如电风扇、电饭锅等?的插座把接地极与N极连接在一起，这就出现了TN保护和TT保护共一系统的情况。这是不安全的，也是规程所不允许的。规程规定：“由同一台发电机、同一台变压器或同一段母线供电的低压线路，不宜采用TN、TT两种保护方式”。因为其中有一台用电设备单相接地碰壳，保护装置没有动作，其他设备的外壳都会呈现危险电压。
　　3.住宅中的相线和N线，常有不熟练的人?例如户主?去修理线路，很容易将相线和N线接错，使接PEN线的设备外壳带电而引起事故。

南气防雷人

太贵，我贴一个！嘿嘿！

论TN系统接地型式
河南省建筑电气技术情报网　 王祖强

　　去年，陆续读过几篇关于论述TN系统接地型式的文章，颇有异同，即有的论述正确，但也有些不实之处，可能是由于不太了解历史情况的片面理解。为此，本文将对这方面作些陈述，供大家参考。
　　一、关于TN－C接地型式的来由，与建国后到八十年代初国内工厂设计和民用建筑设计的做法问题。
　　1949年，建国前，220/380伏低压配电系统中，我国?以上海、天津为代表?曾采用接地保护?TT系统?，但在建国后的工业和民用建筑中则广泛采用接零保护了?TN系统?。这在当时的保护电器只有初级的熔断器和只有短路保护的自动开关的条件下，TN系统的单相接地短路电流和相同条件下的TT系统相比，要增大五倍以上，单相接地短路电流大，有利于保护装置的快速动作，从而提高了导速切断电源的条件，即提高了安全程度，这不能不说是正确的。
　　在五十年代到八十年代初期，国内有关设计规程，普遍推存“接零保护”?TN系统?。在工厂设计中，正确环境下的三相负荷平衡的动力设备的用电车间，为了节约有色金属?这是当年国家规定的技术政策?，甚至有用吊车钢轨或穿线钢管作“零线”的做法。但是别忘了，规程规定除了“工作接地”的要求外，还有必须进行“保护接地”的要求，如配电屏、开关柜、配电箱和用电设备的金属外壳等。即一般情况下，从车间变电所的接地点引出保护接地干线，此接地干线?通常是40×4扁钢?沿墙离地面30厘米处明敷，成环形绕厂房一周，多跨厂房中间沿柱暗敷，在柱处明敷，车间内所有用电设备?如配电箱、机床?的金属外壳用25×4扁钢与接地干线焊接处连接，所以它实际上是TN－S型式。在没有变电所的车间，此保护接地是从电源进户处的重复接地点引出的，TN－C－S型式。真正的TN－C型式在车间照明回路和民用建筑中比较普遍。广大的民用住宅，由于当年的家用电器很少，一般只有照明灯和少量的电风扇、电子管收间机等，它们由于挂高或无金属外壳，触电机会少，而且每户住宅面积不大，用电回路设备容量很小，其单相回路熔断器的熔体电流一般为2－4安，所以它具有一定的安全和可靠程度。
　　低压配电系统的接地型式与安全问题，在以往多年间，国内外都曾进行过长期的探讨、试验，国际电工委员会1977年通过的建筑电气装置标准总结了世界各国的低压配电系统的接地做法，才正式统一划分为TN、TT、IT三种接地系统，而且根据不同的做法，在TN系统中又有TN－S、TN－C、TN－C－S三种型式。在1982年的IEC364－4－41标准中，进一步明确了一些具体做法和保护措施的具体要求。对故障情况下的电击保护?间接接触保护?总的要求，不论其系统的接地型式如何，必须共性考虑的两条措施：1.用自动切断供电的保护；2.总等电位联结。而且更明确的提出其保护措施；第一要与系统的接地型式相配合；第二要与保护装置的特性相适应。
　　对于允许长时间维护的最大预计接触电压?通秒电压极限?UL，正常环境下，规定为50伏交流有效值?我国老规程为65伏?。这些条文我国现行的相关电气规程中，均已采用。
　　这时还应说明一点，TN系统中，接照IEC364－3标准的原文“TNPOWER SYSTEMSHAVEONEPOINTDIRECTLY EARTHED……”，译文为“TN电力系统有一个直接接地点”。但这个接地点是一个还是多个呢?从我国实际情况看，电力部门的规程中，TN系统都强调中性线重复接地，因此在有关技术要求中，只提“有直接地点”，而不提“一点”或“多点”。
　　二、关于TN－C接地型式存在不够安全的问题
这方面从八十年代以来论述诸多，概括起来就是：
　　1.配电线路过长，以及保护装置选择不当或其保护性能不完善，单相短路电流不足以使保护装置正确的可靠地切断电源的情况下，电源中心点和接保护中性线?PEN线?的设备的外壳均会长时间带有危险电位。即使是进户处有重复接地，虽对降低接触电压有一定作用，但仍免不了其危险性。
　　2.架空相线断落接地，如断线处接地电阻阻值大，由短路电流小，不能使保护装置动作，中性线?N线?电位在50伏以下时，不会危及人身安全，但断线接地点的电位较高，危险的部分是接地点周围。若接地点的电阻值甚小，则接地点电位较低而变压器中心点和N线以及接PEN线的设备外壳均带有危险电位。即使有重复接地或者是TN－S型式都消除不了这种危险。唯一的办法是降低变压器中性点的接地电阻值到1欧以下。
　　3.N线断线
　　1?断线后的接PEN线的设备外壳都处于高电位。
　　2?如三相负载不平衡，则其负载侧中性点偏移，各相电压不对称，导致某一相或两相以上所接用设备烧毁。这是经常听到的屡见不鲜的现象。即使断线的负载侧有重复接地，也只能使其危害程度减轻。
　　4.用电的三相负荷不平衡和有三次谐波电流。N线上将有较大的电流，从而使N线和接PEN线的设备外壳呈现较高电位，产生手触电气设备外壳的麻电现象。
　　除此之外，本人认为更为值得人们关注的是：从五十年代到八十年代初我国绝大多数民用建筑中，尤其是居民住宅，接地系统以TN－C型式单相两线入户的诸多。随着国民经济的发展，人民生活水平的提高，家用电器多了，用电安全问题突出。例如许多家用电器事宜保护接地线的单相三级插头，单相220伏三极插座接地极如何接线?本人曾在各地作过调查：有的不接线，有的将它与N线极相连，也有的接出一根导线接到PEN线上或者接地附近的自然接地体上。这就是导致使用中存在有不安全因素。
　　1.有的用户将某一用电设备?例如洗衣机?的插座接地极引出导线接地自来水管上，而其他用电设备?例如电风扇、电饭锅等?的插座把接地极与N极连接在一起，这就出现了TN保护和TT保护共一系统的情况。这是不安全的，也是规程所不允许的。规程规定：“由同一台发电机、同一台变压器或同一段母线供电的低压线路，不宜采用TN、TT两种保护方式”。因为其中有一台用电设备单相接地碰壳，保护装置没有动作，其他设备的外壳都会呈现危险电压。
　　3.住宅中的相线和N线，常有不熟练的人?例如户主?去修理线路，很容易将相线和N线接错，使接PEN线的设备外壳带电而引起事故。

通天雷神

不收钱了。哈哈：）

清洁工

穷苦弟兄门会感谢你们的。

南气防雷人

下面引用由通天雷神在 2005/11/26 10:26pm 发表的内容：
不收钱了。哈哈：）

呵呵，不好意思哈，我可不是想拆您的台哦，只是搜到您的技术资料帖子，下面有满多人叫

穷，刚好看自己也有就发出来了，嘿嘿！

９１１

下面引用由通天雷神在 2003/06/25 11:10pm 发表的内容：
论TN系统接地型式

王祖强

...

穷苦的老百姓都会感谢你的！！！！！！！！！！

通天雷神

呵呵，以后都不收了。遇到收的把帖子顶上来，我编辑。