淺論低壓TN—S系統(tǒng)中PE線和N線不正確使用的危害

[摘 要]TN-S系統(tǒng)最適合對建筑物內(nèi)的設(shè)備供電，是現(xiàn)在工業(yè)使用最多的一種供電方式。因系統(tǒng)中PE線和N線的連接方式獨特，操作人員為一時便利有意或無意的沒有正確使用PE線和N線，這都給系統(tǒng)供電和設(shè)備運行帶來了安全隱患，本文根據(jù)實踐中常出現(xiàn)的幾種不規(guī)范操作行為，分析其危害，規(guī)范其操作行為。

[關(guān)鍵詞]短路電流 腐蝕電流 散雜電流 工頻 總等電位 傳導(dǎo)故障電壓

中圖分類號：TD422/672 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）28-0014-02

引言

三相四線制TN-S供電系統(tǒng)因保護開關(guān)的選用較為簡單，又可對負載提供相電壓，當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生漏電時由于變壓器中性點直接接地，中性點不會發(fā)生漂移，使非故障相對地電壓不會升高，所以被廣泛使用，特別適合在建筑物內(nèi)供電，是我國工業(yè)使用最多的一種供電方式。在實踐工作中由于行為的不負責(zé)和認識上不足，沒能正確的使用PE線和N線，這給供電安全帶來了隱患同時增加了電氣故障的發(fā)生頻率。現(xiàn)對實踐中錯誤使用N線和PE線的操作行為進行分析討論。

一、錯誤的使用N線和PE線

TN-S供電系統(tǒng)接線如圖a ，以圖a所示PE線和N線是分開的，PE線是保護線，故障時通過短路電流，可無限的重復(fù)接地。N線只通過三相不平衡電流以及給單相負載提供相電壓，N線屬工作線稱工作中性線。在一個系統(tǒng)中N線不允許重復(fù)接地。但在實踐中PE線和N線不規(guī)范使用，對系統(tǒng)供電的可靠性和安全性產(chǎn)生了很大的影響。實踐中錯誤的操作行為如下：

1、把PE線當(dāng)N線使用

在TN-S供電系統(tǒng)中所有電氣設(shè)備金屬外殼和金屬電纜橋架以及屏蔽電纜的屏蔽層均與PE線直接連接。在使用相電壓時將PE線當(dāng)做N線使用以獲得相電壓，這種操作行為會對整個系統(tǒng)的供電和用電負載自身造成影響，具體如下：

（1）PE線是保護線，是不允許有電流的，當(dāng)把PE線當(dāng)做N線使用時PE線上將有電流和電壓，這將對PE線進行電流腐蝕。

（2）當(dāng)PE線中有電流時，因PE線可無限的重復(fù)接地，PE線中的的電流為了回到電源，因電流所經(jīng)過路徑電阻大小不等，會在PE線之外形成散雜電流或主電流，這些電流將對所通過設(shè)備或管路的金屬部分進行電腐蝕，并使設(shè)備或管路攜帶電流和電壓。

（3）電子設(shè)備和通信設(shè)備通過與PE線的連接，能破壞或影響這些設(shè)備的正常運行。

（4）使系統(tǒng)PE線電位升高，PE線大于零電位。

2、把N線當(dāng)PE線使用

有的工作人員認為TN-S供電系統(tǒng)中的PE線是保護中性線，PE線和N線沒有什么差別可以相互代替使用，故將電氣設(shè)備的金屬外殼直接與工作N線連接，連接完成后即認為已對電氣設(shè)備實現(xiàn)了PE保護，這種操作行為是不正確的。主要危害如下：

（1）PE線是保護線N線是工作中性線，N線工作時通過三相不平衡電流，對地有電壓。若把N線當(dāng)成PE線接在設(shè)備外殼上，將是設(shè)備對地存在電壓。

（2）設(shè)備金屬外殼一般都與地電位直接聯(lián)接，N線接在設(shè)備外殼上即形成了N線重復(fù)接地。這種接地不是電氣保護接地，阻值一般較高。

（3）當(dāng)接在設(shè)備外殼上的N線斷開時即相當(dāng)于工作中性線斷開，如單相負載的繼續(xù)通電，斷開的N線將對地存在相電壓。

3、將N線和PE線混用

將N線和PE線在某一段分開使用，又在另一段N線和PE線合用，再在另一段又分開使用，隨意的時分時合的使用N線和PE線，這種操作行為即為混用?；煊迷赥N-S供電系統(tǒng)中的危害如下：

（1）N線斷開后逆電源方向的單相設(shè)備不能正常工作，設(shè)備金屬外殼經(jīng)與N線連接對地存在電位差。

（2）PE線斷開后即形成TT系統(tǒng)，漏電時電流小斷路器不一定會動作。

（3）因PE接地線和N線的連接，系統(tǒng)正常運行時在地下形成散雜電流。

（4）PE線和N線的使用混亂，不符合TT系統(tǒng)和TN系統(tǒng)中的任何一種，在選擇保護開關(guān)時勢必混亂，漏電時開關(guān)不能切斷電源或誤動是必然。

4、將N線斷開接地

這種行為多數(shù)是操作者圖一時便捷有意的將單相負荷的N線直接接地，這種接線方式在有漏電保護電路中和對電壓要求高的負荷中是很難實現(xiàn)運行的。一般能在沒安裝漏電保護的電阻性負荷中運行。他的危害主要是：

（1）N線電流回到電源需經(jīng)接地電阻和低電阻，相當(dāng)于在負載中串入兩個電阻？依據(jù)分壓定律負載兩端的電壓將下降。

（2）電子設(shè)備、電氣儀表、通訊線路一般都有接地，電流在通過這些接地裝置時，使這些接地裝置不再是0電位，從而影響電子設(shè)備、電氣儀表、通訊線路正常運行。

（3）腐蝕電流所經(jīng)過的金屬管路和設(shè)備金屬部分。

（4）由于經(jīng)過RCD（漏電保護器）電流失去平衡，能使RCD動作。

5、將PE線斷開接地

在TN-S供電系統(tǒng)中將PE線斷開接地，即相當(dāng)于在只有導(dǎo)線電阻的PE線中串一地電阻，如果地電阻大到一定程度，系統(tǒng)中發(fā)生漏電時電路中的斷路器不會動作。通過PE線與接地極連接的電氣設(shè)備金屬外殼將長期存在接近相線的電壓。所以在TN-S供電系統(tǒng)中PE線不能斷開。

二、TT、TN系統(tǒng)的理論分析和N線與PE線的規(guī)范使用。

以上是實踐中不規(guī)范的操作行為，對三相四線供電系統(tǒng)沒有充足的認識，也是導(dǎo)致不規(guī)范操作行為的主要原因，現(xiàn)對我國工業(yè)常用的低壓供電系統(tǒng)做一介紹，著重分析三相四線制TN-S供電系統(tǒng)，以規(guī)范PE線和N線的正確使用。

1、電力系統(tǒng)中性點運行方式

我國電力變壓器的中性點有三種運行方式：中性點不接地、中性點經(jīng)阻抗接地、中性點直接接地。在中性點不接地系統(tǒng)中發(fā)生單相接地故障時，電流為其他兩相對地電容電流之和。在中性點經(jīng)阻抗接地系統(tǒng)中如果采用消弧線圈接地，由于消弧線圈產(chǎn)生的電感電流與接地電流相差180度時間角，可相互補償 ，故障點的電流可補償?shù)讲荒芤l(fā)電弧。這兩種系統(tǒng)中的單相接地故障電流均比負荷電流小很多，稱為小電流接地系統(tǒng)。在中性點直接接地系統(tǒng)中，因中性點直接接地和引出有中性線，系統(tǒng)中發(fā)生單相接地故障時，接地電流很大，可達負荷電流的許多倍。這種系統(tǒng)稱為大電流接地系統(tǒng)。TT系統(tǒng)和TN系統(tǒng)均屬于大電流接地系統(tǒng)，在這兩個系統(tǒng)中都設(shè)有保護接地PE線。但TT系統(tǒng)和TN系統(tǒng)中的PE線有著不同的特點：endprint

TT系統(tǒng)

TT系統(tǒng)第一個符號T表示電力系統(tǒng)中性點直接接地；第二個符號T表示負載設(shè)備金屬導(dǎo)電部分與大地直接連接，與系統(tǒng)如何接地?zé)o關(guān)。該系統(tǒng)PE線可直接接地，系統(tǒng)中的N不允許重復(fù)接地。

電氣設(shè)備的金屬外殼帶電（漏電）時，故障電流經(jīng)保護接地PE線和和地電阻，所以短路電流較小，電路中的斷路器（自動開關(guān)）和熔斷器不一定動作。需使用漏電保護器彌補。

TT系統(tǒng)適用于接地保護很分散的地方。但接地裝置耗材多費工時。一般用在戶外供電。

TN系統(tǒng)

TN-S系統(tǒng)第一個符號T表示電力系統(tǒng)中性點直接接地；第二個字母N表示電氣裝置的外露導(dǎo)電部分通過與接地的電源中性點的連接而接地。系統(tǒng)中的接地線是通過一專用PE接地線連接在一起的。該系統(tǒng)中的N不允許重復(fù)接地。PE線可無限的重復(fù)接地。PE線阻抗小能將漏電電流上升為短路電流，這個電流很大，是TT 系統(tǒng)的5.3 倍，一旦設(shè)備出現(xiàn)外殼帶電，熔斷器的熔絲會熔斷，低壓斷路器的脫扣器會立即動作而跳閘，使故障設(shè)備斷電。

TN系統(tǒng)因使用N線和PE線的不同可以再分為為三類，但同屬于三相四線制TN系統(tǒng)供電。

2、PE線的功能

接地是一個復(fù)雜的問題，它關(guān)系到人身和財產(chǎn)的安全，以及電氣裝置和設(shè)備功能的正常發(fā)揮，在TT系統(tǒng)和TN系統(tǒng)中均有接地，接地有兩個含義：一是電氣回路導(dǎo)體或電氣設(shè)備外殼與大地的連接，另一部分是指需要接地的部分不與大地連接，而與某一導(dǎo)體電位作為參考電位。接地按功能又有低頻和高頻之分，工頻屬低頻，在這里只討論低頻和與大地連接的接地。

系統(tǒng)接地的作用是使系統(tǒng)取得大地電位為參考電位，在系統(tǒng)發(fā)生一相漏電時及構(gòu)成短路，不會使其他兩相對地電壓有相電壓升高為線電壓，從而降低系統(tǒng)對地的絕緣水平。當(dāng)有高壓電串入具有系統(tǒng)接地的低壓電路時，高壓電流可通過低壓系統(tǒng)的接地返回電源，使高壓繼電器保護動作。

保護接地是電氣裝置外露導(dǎo)體與地電位聯(lián)接的一種保護方式。在發(fā)生漏電時設(shè)備外殼對地帶相電壓，人體接觸故障設(shè)備導(dǎo)電外殼時有很大危險，有保護接地后人體接觸的電壓僅為相電壓的一部分。漏電電流可通過保護接地提供的通路返回電源，使保護器動作切斷電源。PE線就是保護接地的一部分。

3、TN系統(tǒng)的分類

TN系統(tǒng)按N線和PE線在全系統(tǒng)中組合方式的不同分為三種：N線和PE線合一的稱為TN-C系統(tǒng)；N線和PE線分開的稱為TN-S系統(tǒng)；在全系統(tǒng)內(nèi)僅在電氣裝置電源進線點前N線和PE線是合一的，電源進線點后即分為兩根線的稱為TN-C-S系統(tǒng)。PE線和N線合一的稱為PEN線。

（1）TN-C系統(tǒng)

TN-C系統(tǒng)的PEN線兼起PE線和N線的作用，可以節(jié)省一根導(dǎo)線，比較經(jīng)濟，但以電氣安全來衡量這一系統(tǒng)存在以下問題：

1）單相回路中當(dāng)PEN線中斷或?qū)щ姴涣紩r，設(shè)備金屬外殼對地將帶相電壓，人身觸擊時危險性很大。

2）發(fā)生單相漏電時PEN線上通過的相線電流和故障電流在通過RCD的零序電流互感器鐵芯時相互抵消，而是RCD拒動。

3）進行電氣維修時，因PEN線中含有PE線而不允許被斷開，所以不能用四級開關(guān)隔斷中性線上可能出現(xiàn)的傳導(dǎo)故障電壓。

4）PEN線因通過中性線電流而產(chǎn)生電壓降，從而使所接設(shè)備的金屬外殼對地帶電位，此電位可對信息技術(shù)設(shè)備產(chǎn)生干擾。

（2）TN-S系統(tǒng)

在整個TN-S系統(tǒng)內(nèi)PE線和N線被分為兩根，PE線除微量對地泄漏電流外平時不帶電流，只在發(fā)生漏電故障時通過故障電流。PE線和N線在電源端相連接并且共用一個接地極。在系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生漏電時PE線電阻值以毫安計其阻值小，通過的是短路電流。

在系統(tǒng)正常運行中的PE線不允許斷開，否則系統(tǒng)處于無接地保護狀態(tài)。因此系統(tǒng)內(nèi)的PE線只要有可能就可無限的重復(fù)接地。進行了重復(fù)接地的TN S系統(tǒng)具有雙重保護功能：即PE斷線后TN―S系統(tǒng)供電隨機轉(zhuǎn)變成TT系統(tǒng)供電，其系統(tǒng)內(nèi)漏電電流比TN―S系統(tǒng)要小。系統(tǒng)中的工作中性線N不允許重復(fù)接地，這是因為：N線接地后PE線與N線在重復(fù)接地處相接，重復(fù)接地點與配電變壓器工作接地點之間的接線已無PE線和N線的區(qū)別，原由N線承擔(dān)的中性線電流變?yōu)橛蒒線和PE線共同承擔(dān)，并有部分電流通過重復(fù)接地點分流。這樣可以認為重復(fù)接地點前側(cè)已不存在PE線，只有由原PE線及N線并聯(lián)共同組成的PEN線，原TN-S系統(tǒng)所具有的優(yōu)點將喪失，所以不能將PE線和N線共同接地。即在TN-S系統(tǒng)中N線除電源中性點外，不應(yīng)重復(fù)接地。TN-S系統(tǒng)的優(yōu)點如下：

1）N線是工作中性線，正常運行時只通三相不平衡電流，對地有電壓。PE線是保護線，任何情況下不許斷開，也不許進入RCD，但工作中性線N可以斷開也可以進入RCD。

2）TN-S系統(tǒng)具有雙重保護功能：當(dāng)PE斷開TN―S系統(tǒng)隨機轉(zhuǎn)變?yōu)門T系統(tǒng)的PE保護方式。

3）TN-S系統(tǒng)中性線N不得有重復(fù)接地，否則不僅能產(chǎn)生散雜電流，還能使通過RCD的兩線電流失去平衡，當(dāng)差值達到漏電保護器電流整定值時，RCD就會動作。

4）可以在TN-S系統(tǒng)內(nèi)局部建立TT系統(tǒng)，

5）PE線與地連接不通過工作電流，電位接近地電位。因此不會干擾信息技術(shù)設(shè)備，也不會對地打火，比較安全。

6）建筑物內(nèi)的設(shè)備可以通過專用PE線接地，并且在建筑物內(nèi)容易實現(xiàn)總等電位聯(lián)接，所以TN-S系統(tǒng)適合在建筑物內(nèi)供電。

（3） TN-C-S系統(tǒng)

TN-C-S系統(tǒng)中的C表示合，S表示分，即表示該系統(tǒng)僅在電氣裝置電源進線前N線和PE線是合一的，稱為PEN線，電源在電氣裝置進線后即分為兩根線（N線和PE線）。其系統(tǒng)的供電特征是：

1）系統(tǒng)電源到電氣裝置之間節(jié)省了一根專用的PE線。

2）PEN線上的電壓降使電氣裝置對地電壓升高△PEN 但是電氣裝置內(nèi)有總等電位的連接，且在電源進線點后PE線即和N線分開，PE線不會產(chǎn)生電壓降。但整個電氣裝置對地電位都會升高一△PEN ，升高一△PEN 后系統(tǒng)內(nèi)電氣設(shè)備金屬外殼不會出現(xiàn)對地電位。

3）PE線與N線的電位差較小，所以TN-C-S系統(tǒng)對信息技術(shù)干擾較小。

4）在電源進線處PEN線必須先接PE母線排后接N線排，這是因為PE母排與N母線的聯(lián)接板導(dǎo)電不良或斷開后，設(shè)備停止工作，可及時發(fā)現(xiàn)故障修復(fù)，否則不易發(fā)現(xiàn)故障，但設(shè)備PE線已失去與PEN線的連接。

結(jié)論

以上不正確的操作行為均是對TN-S供電系統(tǒng)特性沒有充分的認識造成的，從而導(dǎo)致操作行為不規(guī)范以及事故的發(fā)生。分析得出結(jié)論：①TN-S供電系統(tǒng)中PE線和N線只能在電源處相互連接共用一個接地極，在其余整個供電系統(tǒng)中PE線可無限的重復(fù)接地，N線不允許重復(fù)接地，②TN-S供電系統(tǒng)正常運行時PE線和N線不能相互替換和混用，PE線更不能斷開；③TN-S供電系統(tǒng)在PE線重復(fù)接地后具有兩種PE線保護功能，正常運行時是TN-S供電系統(tǒng)，PE線斷開后是TT供電系統(tǒng)；③TN-S供電系統(tǒng)中可以部分實現(xiàn)TT供電系統(tǒng)，但必須安裝漏電保護裝置，否則斷路器有可能不動作。

參考文獻

[1] 低壓電氣裝置的設(shè)計安裝和檢驗：中國電力出版社

[2] 工礦企業(yè)供電：中國礦業(yè)大學(xué)出版社

[3] 工廠供電技術(shù)：天津大學(xué)出版社

作者簡介

樊洪發(fā)（1978—）男，洛陽市宜陽縣人，高級技師，畢業(yè)于河南省理工大學(xué)， 現(xiàn)在河南能源化工集團永煤公司城郊煤礦從事機電設(shè)備管理工作。endprint

TT系統(tǒng)

TT系統(tǒng)第一個符號T表示電力系統(tǒng)中性點直接接地；第二個符號T表示負載設(shè)備金屬導(dǎo)電部分與大地直接連接，與系統(tǒng)如何接地?zé)o關(guān)。該系統(tǒng)PE線可直接接地，系統(tǒng)中的N不允許重復(fù)接地。

電氣設(shè)備的金屬外殼帶電（漏電）時，故障電流經(jīng)保護接地PE線和和地電阻，所以短路電流較小，電路中的斷路器（自動開關(guān)）和熔斷器不一定動作。需使用漏電保護器彌補。

TT系統(tǒng)適用于接地保護很分散的地方。但接地裝置耗材多費工時。一般用在戶外供電。

TN系統(tǒng)

TN-S系統(tǒng)第一個符號T表示電力系統(tǒng)中性點直接接地；第二個字母N表示電氣裝置的外露導(dǎo)電部分通過與接地的電源中性點的連接而接地。系統(tǒng)中的接地線是通過一專用PE接地線連接在一起的。該系統(tǒng)中的N不允許重復(fù)接地。PE線可無限的重復(fù)接地。PE線阻抗小能將漏電電流上升為短路電流，這個電流很大，是TT 系統(tǒng)的5.3 倍，一旦設(shè)備出現(xiàn)外殼帶電，熔斷器的熔絲會熔斷，低壓斷路器的脫扣器會立即動作而跳閘，使故障設(shè)備斷電。

TN系統(tǒng)因使用N線和PE線的不同可以再分為為三類，但同屬于三相四線制TN系統(tǒng)供電。

2、PE線的功能

接地是一個復(fù)雜的問題，它關(guān)系到人身和財產(chǎn)的安全，以及電氣裝置和設(shè)備功能的正常發(fā)揮，在TT系統(tǒng)和TN系統(tǒng)中均有接地，接地有兩個含義：一是電氣回路導(dǎo)體或電氣設(shè)備外殼與大地的連接，另一部分是指需要接地的部分不與大地連接，而與某一導(dǎo)體電位作為參考電位。接地按功能又有低頻和高頻之分，工頻屬低頻，在這里只討論低頻和與大地連接的接地。

系統(tǒng)接地的作用是使系統(tǒng)取得大地電位為參考電位，在系統(tǒng)發(fā)生一相漏電時及構(gòu)成短路，不會使其他兩相對地電壓有相電壓升高為線電壓，從而降低系統(tǒng)對地的絕緣水平。當(dāng)有高壓電串入具有系統(tǒng)接地的低壓電路時，高壓電流可通過低壓系統(tǒng)的接地返回電源，使高壓繼電器保護動作。

保護接地是電氣裝置外露導(dǎo)體與地電位聯(lián)接的一種保護方式。在發(fā)生漏電時設(shè)備外殼對地帶相電壓，人體接觸故障設(shè)備導(dǎo)電外殼時有很大危險，有保護接地后人體接觸的電壓僅為相電壓的一部分。漏電電流可通過保護接地提供的通路返回電源，使保護器動作切斷電源。PE線就是保護接地的一部分。

3、TN系統(tǒng)的分類

TN系統(tǒng)按N線和PE線在全系統(tǒng)中組合方式的不同分為三種：N線和PE線合一的稱為TN-C系統(tǒng)；N線和PE線分開的稱為TN-S系統(tǒng)；在全系統(tǒng)內(nèi)僅在電氣裝置電源進線點前N線和PE線是合一的，電源進線點后即分為兩根線的稱為TN-C-S系統(tǒng)。PE線和N線合一的稱為PEN線。

（1）TN-C系統(tǒng)

TN-C系統(tǒng)的PEN線兼起PE線和N線的作用，可以節(jié)省一根導(dǎo)線，比較經(jīng)濟，但以電氣安全來衡量這一系統(tǒng)存在以下問題：

1）單相回路中當(dāng)PEN線中斷或?qū)щ姴涣紩r，設(shè)備金屬外殼對地將帶相電壓，人身觸擊時危險性很大。

2）發(fā)生單相漏電時PEN線上通過的相線電流和故障電流在通過RCD的零序電流互感器鐵芯時相互抵消，而是RCD拒動。

3）進行電氣維修時，因PEN線中含有PE線而不允許被斷開，所以不能用四級開關(guān)隔斷中性線上可能出現(xiàn)的傳導(dǎo)故障電壓。

4）PEN線因通過中性線電流而產(chǎn)生電壓降，從而使所接設(shè)備的金屬外殼對地帶電位，此電位可對信息技術(shù)設(shè)備產(chǎn)生干擾。

（2）TN-S系統(tǒng)

在整個TN-S系統(tǒng)內(nèi)PE線和N線被分為兩根，PE線除微量對地泄漏電流外平時不帶電流，只在發(fā)生漏電故障時通過故障電流。PE線和N線在電源端相連接并且共用一個接地極。在系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生漏電時PE線電阻值以毫安計其阻值小，通過的是短路電流。

在系統(tǒng)正常運行中的PE線不允許斷開，否則系統(tǒng)處于無接地保護狀態(tài)。因此系統(tǒng)內(nèi)的PE線只要有可能就可無限的重復(fù)接地。進行了重復(fù)接地的TN S系統(tǒng)具有雙重保護功能：即PE斷線后TN―S系統(tǒng)供電隨機轉(zhuǎn)變成TT系統(tǒng)供電，其系統(tǒng)內(nèi)漏電電流比TN―S系統(tǒng)要小。系統(tǒng)中的工作中性線N不允許重復(fù)接地，這是因為：N線接地后PE線與N線在重復(fù)接地處相接，重復(fù)接地點與配電變壓器工作接地點之間的接線已無PE線和N線的區(qū)別，原由N線承擔(dān)的中性線電流變?yōu)橛蒒線和PE線共同承擔(dān)，并有部分電流通過重復(fù)接地點分流。這樣可以認為重復(fù)接地點前側(cè)已不存在PE線，只有由原PE線及N線并聯(lián)共同組成的PEN線，原TN-S系統(tǒng)所具有的優(yōu)點將喪失，所以不能將PE線和N線共同接地。即在TN-S系統(tǒng)中N線除電源中性點外，不應(yīng)重復(fù)接地。TN-S系統(tǒng)的優(yōu)點如下：

1）N線是工作中性線，正常運行時只通三相不平衡電流，對地有電壓。PE線是保護線，任何情況下不許斷開，也不許進入RCD，但工作中性線N可以斷開也可以進入RCD。

2）TN-S系統(tǒng)具有雙重保護功能：當(dāng)PE斷開TN―S系統(tǒng)隨機轉(zhuǎn)變?yōu)門T系統(tǒng)的PE保護方式。

3）TN-S系統(tǒng)中性線N不得有重復(fù)接地，否則不僅能產(chǎn)生散雜電流，還能使通過RCD的兩線電流失去平衡，當(dāng)差值達到漏電保護器電流整定值時，RCD就會動作。

4）可以在TN-S系統(tǒng)內(nèi)局部建立TT系統(tǒng)，

5）PE線與地連接不通過工作電流，電位接近地電位。因此不會干擾信息技術(shù)設(shè)備，也不會對地打火，比較安全。

6）建筑物內(nèi)的設(shè)備可以通過專用PE線接地，并且在建筑物內(nèi)容易實現(xiàn)總等電位聯(lián)接，所以TN-S系統(tǒng)適合在建筑物內(nèi)供電。

（3） TN-C-S系統(tǒng)

TN-C-S系統(tǒng)中的C表示合，S表示分，即表示該系統(tǒng)僅在電氣裝置電源進線前N線和PE線是合一的，稱為PEN線，電源在電氣裝置進線后即分為兩根線（N線和PE線）。其系統(tǒng)的供電特征是：

1）系統(tǒng)電源到電氣裝置之間節(jié)省了一根專用的PE線。

2）PEN線上的電壓降使電氣裝置對地電壓升高△PEN 但是電氣裝置內(nèi)有總等電位的連接，且在電源進線點后PE線即和N線分開，PE線不會產(chǎn)生電壓降。但整個電氣裝置對地電位都會升高一△PEN ，升高一△PEN 后系統(tǒng)內(nèi)電氣設(shè)備金屬外殼不會出現(xiàn)對地電位。

3）PE線與N線的電位差較小，所以TN-C-S系統(tǒng)對信息技術(shù)干擾較小。

4）在電源進線處PEN線必須先接PE母線排后接N線排，這是因為PE母排與N母線的聯(lián)接板導(dǎo)電不良或斷開后，設(shè)備停止工作，可及時發(fā)現(xiàn)故障修復(fù)，否則不易發(fā)現(xiàn)故障，但設(shè)備PE線已失去與PEN線的連接。

結(jié)論

以上不正確的操作行為均是對TN-S供電系統(tǒng)特性沒有充分的認識造成的，從而導(dǎo)致操作行為不規(guī)范以及事故的發(fā)生。分析得出結(jié)論：①TN-S供電系統(tǒng)中PE線和N線只能在電源處相互連接共用一個接地極，在其余整個供電系統(tǒng)中PE線可無限的重復(fù)接地，N線不允許重復(fù)接地，②TN-S供電系統(tǒng)正常運行時PE線和N線不能相互替換和混用，PE線更不能斷開；③TN-S供電系統(tǒng)在PE線重復(fù)接地后具有兩種PE線保護功能，正常運行時是TN-S供電系統(tǒng)，PE線斷開后是TT供電系統(tǒng)；③TN-S供電系統(tǒng)中可以部分實現(xiàn)TT供電系統(tǒng)，但必須安裝漏電保護裝置，否則斷路器有可能不動作。

參考文獻

[1] 低壓電氣裝置的設(shè)計安裝和檢驗：中國電力出版社

[2] 工礦企業(yè)供電：中國礦業(yè)大學(xué)出版社

[3] 工廠供電技術(shù)：天津大學(xué)出版社

作者簡介

樊洪發(fā)（1978—）男，洛陽市宜陽縣人，高級技師，畢業(yè)于河南省理工大學(xué)， 現(xiàn)在河南能源化工集團永煤公司城郊煤礦從事機電設(shè)備管理工作。endprint

TT系統(tǒng)

TT系統(tǒng)第一個符號T表示電力系統(tǒng)中性點直接接地；第二個符號T表示負載設(shè)備金屬導(dǎo)電部分與大地直接連接，與系統(tǒng)如何接地?zé)o關(guān)。該系統(tǒng)PE線可直接接地，系統(tǒng)中的N不允許重復(fù)接地。

電氣設(shè)備的金屬外殼帶電（漏電）時，故障電流經(jīng)保護接地PE線和和地電阻，所以短路電流較小，電路中的斷路器（自動開關(guān)）和熔斷器不一定動作。需使用漏電保護器彌補。

TT系統(tǒng)適用于接地保護很分散的地方。但接地裝置耗材多費工時。一般用在戶外供電。

TN系統(tǒng)

TN-S系統(tǒng)第一個符號T表示電力系統(tǒng)中性點直接接地；第二個字母N表示電氣裝置的外露導(dǎo)電部分通過與接地的電源中性點的連接而接地。系統(tǒng)中的接地線是通過一專用PE接地線連接在一起的。該系統(tǒng)中的N不允許重復(fù)接地。PE線可無限的重復(fù)接地。PE線阻抗小能將漏電電流上升為短路電流，這個電流很大，是TT 系統(tǒng)的5.3 倍，一旦設(shè)備出現(xiàn)外殼帶電，熔斷器的熔絲會熔斷，低壓斷路器的脫扣器會立即動作而跳閘，使故障設(shè)備斷電。

TN系統(tǒng)因使用N線和PE線的不同可以再分為為三類，但同屬于三相四線制TN系統(tǒng)供電。

2、PE線的功能

接地是一個復(fù)雜的問題，它關(guān)系到人身和財產(chǎn)的安全，以及電氣裝置和設(shè)備功能的正常發(fā)揮，在TT系統(tǒng)和TN系統(tǒng)中均有接地，接地有兩個含義：一是電氣回路導(dǎo)體或電氣設(shè)備外殼與大地的連接，另一部分是指需要接地的部分不與大地連接，而與某一導(dǎo)體電位作為參考電位。接地按功能又有低頻和高頻之分，工頻屬低頻，在這里只討論低頻和與大地連接的接地。

系統(tǒng)接地的作用是使系統(tǒng)取得大地電位為參考電位，在系統(tǒng)發(fā)生一相漏電時及構(gòu)成短路，不會使其他兩相對地電壓有相電壓升高為線電壓，從而降低系統(tǒng)對地的絕緣水平。當(dāng)有高壓電串入具有系統(tǒng)接地的低壓電路時，高壓電流可通過低壓系統(tǒng)的接地返回電源，使高壓繼電器保護動作。

保護接地是電氣裝置外露導(dǎo)體與地電位聯(lián)接的一種保護方式。在發(fā)生漏電時設(shè)備外殼對地帶相電壓，人體接觸故障設(shè)備導(dǎo)電外殼時有很大危險，有保護接地后人體接觸的電壓僅為相電壓的一部分。漏電電流可通過保護接地提供的通路返回電源，使保護器動作切斷電源。PE線就是保護接地的一部分。

3、TN系統(tǒng)的分類

TN系統(tǒng)按N線和PE線在全系統(tǒng)中組合方式的不同分為三種：N線和PE線合一的稱為TN-C系統(tǒng)；N線和PE線分開的稱為TN-S系統(tǒng)；在全系統(tǒng)內(nèi)僅在電氣裝置電源進線點前N線和PE線是合一的，電源進線點后即分為兩根線的稱為TN-C-S系統(tǒng)。PE線和N線合一的稱為PEN線。

（1）TN-C系統(tǒng)

TN-C系統(tǒng)的PEN線兼起PE線和N線的作用，可以節(jié)省一根導(dǎo)線，比較經(jīng)濟，但以電氣安全來衡量這一系統(tǒng)存在以下問題：

1）單相回路中當(dāng)PEN線中斷或?qū)щ姴涣紩r，設(shè)備金屬外殼對地將帶相電壓，人身觸擊時危險性很大。

2）發(fā)生單相漏電時PEN線上通過的相線電流和故障電流在通過RCD的零序電流互感器鐵芯時相互抵消，而是RCD拒動。

3）進行電氣維修時，因PEN線中含有PE線而不允許被斷開，所以不能用四級開關(guān)隔斷中性線上可能出現(xiàn)的傳導(dǎo)故障電壓。

4）PEN線因通過中性線電流而產(chǎn)生電壓降，從而使所接設(shè)備的金屬外殼對地帶電位，此電位可對信息技術(shù)設(shè)備產(chǎn)生干擾。

（2）TN-S系統(tǒng)

在整個TN-S系統(tǒng)內(nèi)PE線和N線被分為兩根，PE線除微量對地泄漏電流外平時不帶電流，只在發(fā)生漏電故障時通過故障電流。PE線和N線在電源端相連接并且共用一個接地極。在系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生漏電時PE線電阻值以毫安計其阻值小，通過的是短路電流。

在系統(tǒng)正常運行中的PE線不允許斷開，否則系統(tǒng)處于無接地保護狀態(tài)。因此系統(tǒng)內(nèi)的PE線只要有可能就可無限的重復(fù)接地。進行了重復(fù)接地的TN S系統(tǒng)具有雙重保護功能：即PE斷線后TN―S系統(tǒng)供電隨機轉(zhuǎn)變成TT系統(tǒng)供電，其系統(tǒng)內(nèi)漏電電流比TN―S系統(tǒng)要小。系統(tǒng)中的工作中性線N不允許重復(fù)接地，這是因為：N線接地后PE線與N線在重復(fù)接地處相接，重復(fù)接地點與配電變壓器工作接地點之間的接線已無PE線和N線的區(qū)別，原由N線承擔(dān)的中性線電流變?yōu)橛蒒線和PE線共同承擔(dān)，并有部分電流通過重復(fù)接地點分流。這樣可以認為重復(fù)接地點前側(cè)已不存在PE線，只有由原PE線及N線并聯(lián)共同組成的PEN線，原TN-S系統(tǒng)所具有的優(yōu)點將喪失，所以不能將PE線和N線共同接地。即在TN-S系統(tǒng)中N線除電源中性點外，不應(yīng)重復(fù)接地。TN-S系統(tǒng)的優(yōu)點如下：

1）N線是工作中性線，正常運行時只通三相不平衡電流，對地有電壓。PE線是保護線，任何情況下不許斷開，也不許進入RCD，但工作中性線N可以斷開也可以進入RCD。

2）TN-S系統(tǒng)具有雙重保護功能：當(dāng)PE斷開TN―S系統(tǒng)隨機轉(zhuǎn)變?yōu)門T系統(tǒng)的PE保護方式。

3）TN-S系統(tǒng)中性線N不得有重復(fù)接地，否則不僅能產(chǎn)生散雜電流，還能使通過RCD的兩線電流失去平衡，當(dāng)差值達到漏電保護器電流整定值時，RCD就會動作。

4）可以在TN-S系統(tǒng)內(nèi)局部建立TT系統(tǒng)，

5）PE線與地連接不通過工作電流，電位接近地電位。因此不會干擾信息技術(shù)設(shè)備，也不會對地打火，比較安全。

6）建筑物內(nèi)的設(shè)備可以通過專用PE線接地，并且在建筑物內(nèi)容易實現(xiàn)總等電位聯(lián)接，所以TN-S系統(tǒng)適合在建筑物內(nèi)供電。

（3） TN-C-S系統(tǒng)

TN-C-S系統(tǒng)中的C表示合，S表示分，即表示該系統(tǒng)僅在電氣裝置電源進線前N線和PE線是合一的，稱為PEN線，電源在電氣裝置進線后即分為兩根線（N線和PE線）。其系統(tǒng)的供電特征是：

1）系統(tǒng)電源到電氣裝置之間節(jié)省了一根專用的PE線。

2）PEN線上的電壓降使電氣裝置對地電壓升高△PEN 但是電氣裝置內(nèi)有總等電位的連接，且在電源進線點后PE線即和N線分開，PE線不會產(chǎn)生電壓降。但整個電氣裝置對地電位都會升高一△PEN ，升高一△PEN 后系統(tǒng)內(nèi)電氣設(shè)備金屬外殼不會出現(xiàn)對地電位。

3）PE線與N線的電位差較小，所以TN-C-S系統(tǒng)對信息技術(shù)干擾較小。

4）在電源進線處PEN線必須先接PE母線排后接N線排，這是因為PE母排與N母線的聯(lián)接板導(dǎo)電不良或斷開后，設(shè)備停止工作，可及時發(fā)現(xiàn)故障修復(fù)，否則不易發(fā)現(xiàn)故障，但設(shè)備PE線已失去與PEN線的連接。

結(jié)論

以上不正確的操作行為均是對TN-S供電系統(tǒng)特性沒有充分的認識造成的，從而導(dǎo)致操作行為不規(guī)范以及事故的發(fā)生。分析得出結(jié)論：①TN-S供電系統(tǒng)中PE線和N線只能在電源處相互連接共用一個接地極，在其余整個供電系統(tǒng)中PE線可無限的重復(fù)接地，N線不允許重復(fù)接地，②TN-S供電系統(tǒng)正常運行時PE線和N線不能相互替換和混用，PE線更不能斷開；③TN-S供電系統(tǒng)在PE線重復(fù)接地后具有兩種PE線保護功能，正常運行時是TN-S供電系統(tǒng)，PE線斷開后是TT供電系統(tǒng)；③TN-S供電系統(tǒng)中可以部分實現(xiàn)TT供電系統(tǒng)，但必須安裝漏電保護裝置，否則斷路器有可能不動作。

參考文獻

[1] 低壓電氣裝置的設(shè)計安裝和檢驗：中國電力出版社

[2] 工礦企業(yè)供電：中國礦業(yè)大學(xué)出版社

[3] 工廠供電技術(shù)：天津大學(xué)出版社

作者簡介

樊洪發(fā)（1978—）男，洛陽市宜陽縣人，高級技師，畢業(yè)于河南省理工大學(xué)， 現(xiàn)在河南能源化工集團永煤公司城郊煤礦從事機電設(shè)備管理工作。endprint