中性點(diǎn)接地電阻柜

根據(jù)上述符號(hào)的含義可知TN系統(tǒng)的電源的一點(diǎn)（中性點(diǎn)）是不經(jīng)過(guò)任何阻抗而直接接地的，電氣設(shè)備的外露導(dǎo)電部分則是接在保護(hù)線上，與配電系統(tǒng)的接地點(diǎn)相連接，這一接地點(diǎn)通常是配電系統(tǒng)的中性點(diǎn)。如果沒(méi)有中性點(diǎn)（三角形接線）或未能引出中性點(diǎn)，可將帶電相一相接地，但該接地線不能用作保護(hù)中性線 (PEN)。

根據(jù)保護(hù)線PE與中性線N是否合并，TN系統(tǒng)又可組合成 TN-C、TN-S 和 TN-C-S 三種類型。

1、TN-C系統(tǒng)

如圖1-1所示，在全系統(tǒng)內(nèi)保護(hù)線PE與中性線N是合二為一的，組成保護(hù)中性線PEN（以前稱為接零保護(hù)），這一系統(tǒng)具有接線簡(jiǎn)單、投資費(fèi)用少的優(yōu)點(diǎn)。

這一系統(tǒng)當(dāng)發(fā)生接地短路時(shí)，故障電流大，采用過(guò)電流保護(hù)器或熔斷器可快速切斷電源，保證人身安全和防止事故的擴(kuò)大。我國(guó)過(guò)去長(zhǎng)期沿用蘇聯(lián)規(guī)程的規(guī)定，曾廣泛采用這一系統(tǒng)。但從電氣安全角度來(lái)衡量，這一系統(tǒng)存在以下問(wèn)題：

(1)對(duì)于三相不平衡負(fù)荷或單相負(fù)荷以及有諧波電流的負(fù)荷線路，PEN線流有電流，其所產(chǎn)生的壓降會(huì)使接PEN線的電氣設(shè)備金屬外殼帶電，同時(shí)對(duì)于具有靈敏度較高的電子設(shè)備造成誤動(dòng)作或損壞設(shè)備。特別在有爆炸危險(xiǎn)環(huán)境中，當(dāng)接地裝置接觸不良極易產(chǎn)生火花，成為一引爆點(diǎn)，因此我國(guó)“爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力設(shè)計(jì)規(guī)范”中明確規(guī)定不允許采用TN-C系統(tǒng)。

(2)如系統(tǒng)為一單相回路，當(dāng)PEN線導(dǎo)電不良或斷線時(shí)，電氣設(shè)備外殼對(duì)地將帶有220V的故障電壓，電擊死亡的危險(xiǎn)性 很大。

(3)不能裝用觸電保安器，因PEN線與相線同時(shí)穿過(guò)零序電流互感器，發(fā)生故障時(shí)，零序電流互感器內(nèi)的磁場(chǎng)強(qiáng)度為零，而使觸電保安器拒動(dòng)。所以TN-C系統(tǒng)內(nèi)不能裝用觸電保安器來(lái)防接地電弧火災(zāi)和電擊事故。

2、TN-S系統(tǒng)

如圖1-2所示，在TN-S系統(tǒng)內(nèi)保護(hù)線PE和中性線N分開(kāi)，PE線平時(shí)不通過(guò)工作電流，它只是在發(fā)生接地故障時(shí)流過(guò)故障電流，其電位正常時(shí)為零電位，不存在對(duì)電子設(shè)備的干擾，也不會(huì)發(fā)生對(duì)地打火現(xiàn)象，比較安全。所以適用于數(shù)據(jù)處理和精密電子儀器設(shè)備供電，也可用于有爆炸危險(xiǎn)的環(huán)境中。由于該系統(tǒng)需在回路中多增加一根導(dǎo)線，投資略有增加。同吋丁N-S系統(tǒng)仍不能解決相線對(duì)地故障引起中性線電壓升髙和對(duì)地故障電壓傳遞問(wèn)題。

在設(shè)有變電站的建筑物內(nèi)通常采用TN-S系統(tǒng)。這是因?yàn)槿绮捎肨T系統(tǒng)，就需要建兩個(gè)獨(dú)立接地的系統(tǒng)接地和保護(hù)接地, 這在同一建筑內(nèi)是不易做到的。如采用TN-C-S系統(tǒng)，會(huì)因PEN線上產(chǎn)生的電壓降而在電氣設(shè)備金屬外殼上產(chǎn)生的對(duì)地電位，這不是一個(gè)好的選擇。因此，設(shè)有變電站的建筑物內(nèi)TN-S系統(tǒng)是最好的選擇。

3、TN-C-S系統(tǒng)

如圖1-3所示，從PEN線的A點(diǎn)起分為保護(hù)線PE和中性線N,形成A點(diǎn)前一部分為T(mén)N-C系統(tǒng)，后一部分為T(mén)N-S系 統(tǒng)。此后N線與PE線不能再合并。否則會(huì)失去已形成的TN-S地絕緣，絕緣導(dǎo)線可采用淺藍(lán)色或涂以淺藍(lán)色 色標(biāo)，而PE線和PEN線涂以黃綠相間的色標(biāo)，以防施工中或運(yùn)行中混淆。

從圖1-3可見(jiàn)，在這一系統(tǒng)中，電源線路采用TN-C系統(tǒng)，進(jìn)入建筑物內(nèi)改為T(mén)N-S系統(tǒng)，從電源到A點(diǎn) (建筑物內(nèi)）間節(jié)省了一根專用的PE線。這里要說(shuō)明的是在PEN線上的一段電壓降U，在建筑物內(nèi)設(shè)有總等電位聯(lián)結(jié)，由于整個(gè)電氣設(shè)備對(duì)地電位都升高AL7,而PE線與N線分開(kāi)后，PE線并不產(chǎn)生電壓降，因此，不會(huì)出現(xiàn)電氣設(shè)備金屬外殼對(duì)地帶有電位的問(wèn)題。在建筑物內(nèi)，它的安全水平與TN-S系統(tǒng)是相同的。

TN-C-S供電系統(tǒng)是在TN-C系統(tǒng)上臨時(shí)變通的做法。當(dāng)三相電力變壓器工作接地情況良好、三相負(fù)載比較平衡時(shí)，TNOS效 果是很顯著的。

在工礦企業(yè)中，線路的前端大部分為固定設(shè)備，而具有敏感元器件等信息技術(shù)設(shè)備大多設(shè)置于線路末端，因此引起共模干擾的可能性較小。這正是一些發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)低壓供電的廣泛采用TN-C-S系統(tǒng)的原因。

無(wú)論是TN-C系統(tǒng)還是TNhS或TN-OS系統(tǒng)，在同一供電范圍內(nèi)，所有的PEN線、PE線都是連通的，因此在TN系統(tǒng)內(nèi)PEN線、PE線上的故障電壓在各電氣設(shè)備金屬外殼會(huì)帶上電位，為此需在建筑物內(nèi)電氣設(shè)備采取總等電位聯(lián)結(jié)，以防故障電壓的傳導(dǎo)引起觸電事故。

當(dāng)TN系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生永久性故障時(shí)，電擊的危險(xiǎn)性很大，但這時(shí)故障電流大，可用熔斷器和斷路器等防過(guò)電流的開(kāi)關(guān)電器來(lái)切 斷電源。其切斷時(shí)間需滿足t=5s和t=0.4s的要求。如采用熔斷器來(lái)作點(diǎn)擊保護(hù)，按GB13539.1-2002標(biāo)準(zhǔn)，接地故障電流Id與熔體額定電流In的倍數(shù)不小于表1-1所列值。

在TN系統(tǒng)內(nèi)接于電氣設(shè)備金屬外殼的PE線系引自電源的 接地中性點(diǎn)，通常此中性點(diǎn)與變壓器的金屬外殼及髙壓避雷器的下樁頭（下接線柱）三點(diǎn)是共同接地的，當(dāng)發(fā)生雷擊時(shí)，幾千安雷電波通過(guò)避雷器引入接地極（配電變壓器接地電阻約4fl)或小電阻電網(wǎng)接地故障，大地電位會(huì)瞬時(shí)升高，此值低則幾千伏, 高則上萬(wàn)伏，中性線、相線和PE線電位同時(shí)升高，電氣設(shè)備的絕緣基本不承受瞬時(shí)過(guò)電壓，電氣設(shè)備不致遭受損壞。

綜合上述原因，各類TN系統(tǒng)不適用于無(wú)總等電位聯(lián)結(jié)的戶外用電場(chǎng)所，如農(nóng)業(yè)用電、施工現(xiàn)場(chǎng)、居民小區(qū)、路燈等場(chǎng)合。

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