有關(guān)TN-C、TN-S和TN-C-S三種系統(tǒng)常見問題及解答

有關(guān) 、 和 三種系統(tǒng)常見問題及解答
TN-C TN-S TN-C-S
1 . 14我國在給一排靠墻布置的設(shè)備以TN-C系統(tǒng)配電時，將三根相線架空走線，而PEN
線則用不絕緣的扁鋼沿墻腳明敷。這一做法妥否？
不妥。這一做法使PE線遠離相線，降低了過電流防護電器對接地故障的動作靈敏度，而不
絕緣的PEN線中的中性線上的對地電位又將產(chǎn)生雜散電流，所以這一布線方式對保護接地
是十分不妥的。保護接地的設(shè)置還有許多要求，在下面的問答中將逐一敘述。
1 . 15我國原采用的接零系統(tǒng)、接地系統(tǒng)、不接地系統(tǒng)、零線等術(shù)語為什么被廢止不用而
改用TN-C、TN-S、TN-C-S、TT、IT等接地系統(tǒng)和中l(wèi)性線、PE線、PEN線等術(shù)語？
被廢止的術(shù)語是20世紀50年代采用前蘇聯(lián)電氣規(guī)范時用的術(shù)語。大家知道由于用電技術(shù)
的發(fā)展，IEC標準將接地系統(tǒng)科學(xué)細微地進行了劃分，前蘇聯(lián)的“接零系統(tǒng)”僅是IEC標準中
TN系統(tǒng)之一的TN-C系統(tǒng)，顯然“接零系統(tǒng)”這一術(shù)語不能說明全部TN系統(tǒng)的內(nèi)涵。又如前
蘇聯(lián)規(guī)范內(nèi)的“接地系統(tǒng)”就是IEC標的TT系統(tǒng)，但是“接零系統(tǒng)”也需接地，何嘗不是接地
系統(tǒng)？這樣在概念上就十分模糊不清。又如“零線”這一術(shù)語前蘇聯(lián)規(guī)范定義為接地的中性
線，還要求零線作重復(fù)接地，它實際只是指TN-C系統(tǒng)中的PEN線。由于零線的概念不清，
原本不應(yīng)重復(fù)接地的中性線被錯誤地重復(fù)接地，產(chǎn)生雜散電流而導(dǎo)致許多不應(yīng)有的事故。名
不正則言不順，由于術(shù)語不嚴謹導(dǎo)致的技術(shù)錯誤不勝枚舉。為此這些過時的術(shù)語在我國已停
止使用，但由于建筑電氣技術(shù)對外交流溝通不夠，我國有些國家標準和部頒標準的電氣規(guī)范
仍在因循舊習(xí)使用這些舊術(shù)語，在執(zhí)行這些規(guī)范時應(yīng)加注意以免被誤導(dǎo)。
1 . 16請說明TN、TT和IT這三種接地系統(tǒng)文字符號的含義。
這些接地系統(tǒng)的文字符號的含義是：
第一個字母說明電源的帶電導(dǎo)體與大地的關(guān)系，也即如何處理系統(tǒng)接地：
T：電源的一點（通常是中性線上的一點點）與大地直接連接（T是“大地”一詞法文Terre
的第一個字母）。
I：電源與大地隔離或電源的一點經(jīng)高阻抗（例如l000Ω）與大地連接（I是“隔離”一詞法文
Isolation的第一個字母）。
第二個字母說明電氣裝置的外露導(dǎo)電部分與大地的關(guān)系，也即如何處理保護接地。
T：外露導(dǎo)電部分直接接大地，它與電源的接地?zé)o聯(lián)系。
N：外露導(dǎo)電部分通過與接地的電源中性點的連接而接地（N是“中性點”一詞法文Neutre的
第一個字母）。
1 . 17在TN系統(tǒng)中又分為TN-C、TN-S和TN-C-S三種系統(tǒng)，它們之間有何不同？
IEC標準將IN系統(tǒng)按N線和PE線的不同組合又分為三種類型：TN-C系統(tǒng)―在全系統(tǒng)內(nèi)N線和PE線是合一的（C是“合一”一詞法文Comhine的第一個字
母）。注意，此處的全系統(tǒng)是從電源配電盤出線，處算起。下同。
TN-S系統(tǒng)―在全系統(tǒng)內(nèi)N線和PE線是分開的（S是“分開”一詞法文Separe的第一個字母）。
TN-C-S系統(tǒng)―在全系統(tǒng)內(nèi)，通常僅在低壓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。
1 . 18 TN-C系統(tǒng)較適用于哪些場所？
從圖1 . 18-1可知，TN-C系統(tǒng)內(nèi)的PEN線兼起PE線和N線的作用，可節(jié)省一根導(dǎo)線，
比較經(jīng)濟。但從電氣安全著眼，這個系統(tǒng)存在以下問題。
(l）如系統(tǒng)為一個單相回路，當PEN線中斷時，設(shè)備金屬外殼對地將帶220V的故障電壓，
電擊死亡的危險很大，220V電壓傳導(dǎo)路徑如圖1 . 18-2虛線所示。
（2）如PEN線穿過剩余電流動作保護器RCD，因接地故障電流產(chǎn)生的磁場在RCD內(nèi)互相抵消而使RCD拒動作，所以在TN-C系統(tǒng)內(nèi)不能裝用RCD防電擊。
(3）進行電氣維修時需用四極開關(guān)來隔斷中性線上可能出現(xiàn)的故障電壓的傳導(dǎo)。因PEN線
含有PE線而不允許被開關(guān)切斷，所以TN-C系統(tǒng)內(nèi)不能裝用四極開關(guān)來保證維修人員的安
全，見問答17 . 5。
(4)PEN線因通過中性線電流產(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
可能在爆炸危險場所內(nèi)打火引爆。按IEC標準易爆場所內(nèi)是不允許出現(xiàn)PEN線和采用TN-
C系統(tǒng)的。另外，帶電位的與地接觸的設(shè)備金屬外殼可在地內(nèi)產(chǎn)生雜散電流，在一定程度上
腐蝕地下金屬結(jié)構(gòu)和管道，為此IEC標準要求PEN線應(yīng)按可能遭受的最高電壓加以絕緣。
另外，由于PEN線通過電流，各點對地電位不同，它也不得用于信息技術(shù)系統(tǒng)，以免各信
息技術(shù)設(shè)備地電位的不同而引起干擾。
由于上述一些不安全因素，除維護管理水平較高的一般場所外，現(xiàn)時TN-C系統(tǒng)已很少采用。
1 . 19 TN-S系統(tǒng)較適用于哪些場所？
從圖1 . 19可知，在整個TN-S系統(tǒng)內(nèi)，PE線和N線被分為兩根線。除非施工安裝有誤，
除微量對地泄漏電流外，PE線平時不通過電流，也不帶電位。它只在發(fā)生接地故障時通過
故障電流，因此電氣裝置的外露導(dǎo)電部分對地平時幾乎不帶電位，比較安全，但它需在回路
的全長多敷用一根導(dǎo)線。
TN-S系統(tǒng)適用于內(nèi)部設(shè)有變電所的建筑物。因為在有變電所的建筑物內(nèi)為TT系統(tǒng)分開設(shè)
置在電位上互不影響的系統(tǒng)接地和保護接地是比較麻煩的。即使將變電所中性線的系統(tǒng)接地
用絕緣導(dǎo)體引出另打單獨的接地極，但它和與保護接地PE線連通的戶外地下金屬管道間的
距離常難滿足要求。而在此建筑物內(nèi)如采用TN-C-S系統(tǒng)時．，其前段PEN線上中性線電流產(chǎn)生的電壓降將在建筑物內(nèi)導(dǎo)致電位差而引起不良后果，例如對信息技術(shù)設(shè)備的干擾。因
此在設(shè)有變電所的建筑物內(nèi)接地系統(tǒng)的最佳選擇是TN-S系統(tǒng)，特別是在爆炸危險場所，為
避免電火花的發(fā)生，更宜采用TN-S系統(tǒng)。
1 . 20 TN-C-S系統(tǒng)較適用于哪些場所？
從圖1 . 20可知，TN-C-S系統(tǒng)自電源到另一建筑物用戶電氣裝置之間節(jié)省了一根專用的P
E線。這一段PEN線上的電壓降使整個電氣裝置對地升高△UPEN的電壓，但由于電氣裝
置內(nèi)設(shè)有總等電位聯(lián)結(jié)，且在電源進線點后PE線即和N線即分開，而PE線并不產(chǎn)生電壓
降，整個電氣裝置對地電位都是△UPEN，在裝置內(nèi)并沒有出現(xiàn)電位差，因此不會發(fā)生TN-
C系統(tǒng)的種種電氣不安全因素。在建筑物電氣裝置內(nèi)，它的安全水平和TN-S系統(tǒng)是相仿的。
就信息技術(shù)設(shè)備的抗干擾而言，因為在采用TN-C-S系統(tǒng)的建筑物內(nèi)同一信息系統(tǒng)內(nèi)的信息
技術(shù)設(shè)備的“地”即其金屬外殼，都是連接只通過正常泄漏電流的PE線的，PE線上的電壓
降很小，所以TN-C-S系統(tǒng)和TN-S系統(tǒng)一樣都能使各信息技術(shù)設(shè)備取得比較均等的參考電
位而減少干擾。但就減少共模電壓干擾而言TN-C-S系統(tǒng)內(nèi)的中性線和PE線是在低壓電源
進線處才分開，不像TN-S系統(tǒng)在變電所出線處就分開，所以在低壓用戶建筑物內(nèi)TN-C-S
系統(tǒng)內(nèi)中性線對PE線的電位差或共模電壓小于TN-S系統(tǒng)。因此對信息技術(shù)設(shè)備的抗共模
電壓干擾而言TN-C-S優(yōu)于TN-S系統(tǒng)。
綜上所述可知，當建筑物以低壓供電如果采用TN系統(tǒng)時宜采用TN-C-S系統(tǒng)而不宜采用T
N-S系統(tǒng)。一些發(fā)達國家就是這樣做的。
1 . 21 TT系統(tǒng)較適用于哪些場所？
從圖1 . 21可知，竹系統(tǒng)的電氣裝置的保護接地各有其自己的接地極。正常時裝置內(nèi)的外
露導(dǎo)電部分為地電位，電源側(cè)和各裝置出現(xiàn)的故障電壓不互竄。但發(fā)生接地故障時因故障回
路內(nèi)包含兩個接地電阻RA和RB，故障回路阻抗較大，故障電流較小，一般不能用過電流
防護兼作接地故障防護。因此為防人身電擊事故必須裝用RCD來快速切斷電源。
從圖1 . 21也可知，TT系統(tǒng)的中性線除在電源的一點作系統(tǒng)接地外，為防雜散電流的產(chǎn)生
不得在其他處再接地。我國有些供電部門不理解IEC標準，要求用戶在電源進線處除圖示R
A的保護接地外，還仿照過去的TN-C系統(tǒng)，將TT系統(tǒng)的中性線作重復(fù)接地，認為可借T
T系統(tǒng)中的接地通路，防范中性線中斷（俗稱“斷零”）引起的三相四線系統(tǒng)中燒壞大量單相用電設(shè)備的事故，殊不知由于大地通路與中性線通路的阻抗值相差懸殊，這一措施在理論上
就不成立（這在問答16 . 4中將予說明）。相反，中性線的重復(fù)接地卻可產(chǎn)生雜散電流而
引起種種事故，對供電部門這一不當要求在電氣裝置的設(shè)計安裝中應(yīng)予注意。TT系統(tǒng)內(nèi)各
個電氣設(shè)備或各組電氣設(shè)備可各有自己的接地極和PE線。各PE線之間在電氣上沒有聯(lián)系。
這樣在TT系統(tǒng)供電范圍內(nèi)的接地故障電壓就不會像TN系統(tǒng)那樣通過PE線的導(dǎo)
通而傳導(dǎo)蔓延，導(dǎo)致一處發(fā)生接地故障，多處發(fā)生電氣事故，必須在各處設(shè)置等電位聯(lián)結(jié)或
采取其他措施來消除這種傳導(dǎo)電壓導(dǎo)致的事故。因此TT系統(tǒng)較適用于無等電位聯(lián)結(jié)的戶外
場所，例如農(nóng)場、施工場地、路燈、庭園燈、戶外臨時用電場所等。
1 . 22 IT系統(tǒng)較適用于哪些場所？
從圖1 . 22可知，IT系統(tǒng)的電源端不做系統(tǒng)接地，在發(fā)生第一次接地故障時由于不具備故
障電流返回電源的通路，其故障電流僅為兩非故障相對地電容電流的相量和，其值甚小，因
此在保護接地的接地電阻RA上產(chǎn)生的對地故障電壓很低，不致引發(fā)電擊事故。所以發(fā)生第
一次接地故障時不需切斷電源而使供電中斷。但它一般不引出中性線，不能提供照明、控制
等需用的220V電源，且其故障防護和維護管理較復(fù)雜，加上其他原因，使其應(yīng)用受到限制