2.3 TN系统

　　目前，我国地面上低压配电网绝大多数都采用中性点直接接地的三相四线配电网。在这种配电网中，TN系统是应用最多的配电及防护方式。TN系统为电源变压器中性点直接接地，用电设备金属外壳接中性线的接零保护系统。在这种系统中，当某一相线直接连接设备金属外壳时，形成单相短路。短路电流促使线路上的短路保护装置迅速动作，在规定时间内将故障设备断开电源，消除触电危险。保护装置断开电源前，设备外壳对地电压决定于相-零线回路(L-PE线回路)的特征，其大小为

　　UE=

　　式中 ZPE——回路中包括PE线和PEN线的全部保护线阻抗;

　　ZL——相线阻抗;

　　ZE——相线上电气元件的阻抗;

　　ZT——变压器计算阻抗。如上列阻抗值难以确定，预期接触电压可按下式近似计算

　　UE=K

　　式中m——保护零线电阻RPE与相线电阻RL之比，即m=;

K——计算系数，有总等电位联结时取K=0.6～1。

　　应当指出，这样依靠回路阻抗分压，将漏电设备故障对地电压限制在安全范围以内一般是不可能的。例如，当U=220V、m=1时，UE=66～110V;当U=220V、m=2时，UE=88～147V。这些电压都远远超过安全电压。由此可知，故障时迅速切断电源是保护接零第一位的安全作用，而降低漏电设备对地电压是其第二位的安全作用。如图4所示,TN系统又分为三相五线中性线与保护导体分开的TN-S系统、三相四线制中性线(N)与保护导体合一的TN-C系统及混合的TN-C-S系统。各自的特点分别为：2.3.1 TN-S是一个三相四线加PE线(三相五线制)的系统。如图4(a),通常建筑物内设有独立变配电所时进线采用该系统。TN-S系统的特点是，中性线N(工作零线)与保护接地线PE(电气上通常所说的“地”，其含义实际上是泛指零电位的地方，PE线是用于电气设备金属外壳和零电位连接的保护专用线，故也称作专用保护零线)除在变压器中性点共同接地外，两线不再有任何的电气连接。N线是带电的，而PE线不带电。该系统完全具备安全和可靠的基准电位，可较安全地用于各种场所中，因其安全程度高，世界发达国家应用较广，在我国也越来越被广泛使用。尤其是爆炸危险性较大或安全要求较高的场所应采用该系统。也适用于供电给数据处理设备和精密电子仪器设备的配电系统，如计算机等。

　　2.3.2 TN-C系统被称之为三相四线系统，该系统中性线N(工作零线)与保护接地线PE(保护零线)合二为一，通称PEN线。如图4(c)，这种系统对故障灵敏度高，线路经济简单，适合用于三相负荷基本平衡的工业企业。

　　2.3.3 TN-C-S系统由两个接地系统组成，第一部分是TN-C系统，第二部分是TN-S系统，分界面在N线与PE线的连接点。如图4(b)，该系统一般用在建筑物的供电由区域变电所引来的场所，如厂区设有变电站，低压进线的车间可采用该系统。进户之前采用TN-C系统，进户处做重复接地，进户后变成TN-S系统。TN-S系统的特点是：N线与PE线在进户时共同接地后，不能再有任何电气连接。该系统中，N线常会带电，PE线没有电的来源。PE线连接的设备外壳及金属构件在系统正常运行时，始终不会带电。因此TN-S接地系统明显提高了人及物的安全性。同时只要我们采取接地引线，各自都从接地体一点引出，及选择正确的接地电阻值使电子设备共同获得一个等电位基准点等措施，那么TN-C-S系统可以作为各种建筑物和工矿企业的一种接地系统。

　　3. 当前低压配电网客户端保护接地(零)的使用现状

　　部分电力客户在保护接地与保护接零系统的模式选用上不是很重视，无论是城镇农村居民、办公大楼还是厂矿企业、施工临时用电等电力客户，其中许多客户对各种保护系统的知识掌握不够，适用范围不清楚，使用不规范，保护系统存在许多安全隐患。

　　我们知道，我国的办公或家用电器大多采用三芯电源线配三脚电源插头或四芯电源线配四脚电源插头，对于三相四线制的电器设备，电器外壳会另附一根黄绿两色的保护接地线，以便在电器工作时实行保护接地。由于现行的公用配电网络中，并没有采用统一专用的接地(或接零)线与之相适应。同时，每一个客户并不是都具备这方面的专业技术知识，再加上城镇居住条件的客观环境、房屋配电系统设计施工的不规范、供电部门的安全宣传管理不到位等因素的限制或影响。对于一般的电力客户来说，要想真正能够正确有效地实施保护接地，并不是一件容易的事。因此，大多数的客户在产品买回去后，往往都是将产品设计中要求使用的保护接地线弃而不用。有些即使采取了一定措施，使用了保护接地线，也往往很难达到规程要求的技术标准，存在着诸多的不安全因素，甚至因此反而埋下了许多事故隐患。这样一来，产品中原本是为了客户安全使用电器，而必须要求客户采用的保护接地，反而变成了摆设和累赘。

　　通过调查发现，在家庭中能够正确选择使用保护方式的客户很少;电器买回去后，接地(零)线弃置不用的占总户数的90%以上;有些客户虽选择使用了保护接地(零)，但却不正确;不了解自己所在的配电网是何种配电系统的客户占总户数的95%;能够正确区分接地保护与接零保护的客户不到总户数的2%。在事业单位情况仍不容乐观，工矿企业情况较好。

　　在厂矿企业中，一般都是采用三相四线制，部分采用三相三线制配电系统，由于厂矿企业的工程技术人员较多，安全保护模式的选用比居民用电要规范得多，但并非所有技术人员对此都很重视和了解，故在实际使用中仍存在一些不规范或错误之处。如：未采用保护接地或接零;接地电阻不合要求;没有重复接地;接地接零不规范等。

　　国家要求基建施工现场及临时线路，一律实行三相五线制供电方式即TN-S系统，做到保护零线PE线和工作零线N线单独敷设。但是在施工现场，相当一部分施工单位并未按照这个要求去做，而是采用三相四线制TN-C系统，即使采用了三相五线制TN-S系统的，也存在不规范的地方如专用保护零线PE线未采用黄绿双色线等。

　　4. 各类接地与接零保护系统的选择

　　4.1 正确选择各类接地与接零保护系统

　　实践证明，采用接地保护和接零保护系统是当前我国低压电力网中行之有效的安全保护措施。由于各类不同的保护系统使用的客观环境不同，因此如果选择使用不当，不仅会影响客户使用的保护性能，还会影响电网的供电可靠性。那么作为低压配电网络中的电力客户，如何才能正确合理地选择和使用各类保护系统呢?

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