[摘 要]TN-S系統(tǒng)最適合對(duì)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(dú)特，操作人員為一時(shí)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(yùn)行帶來了安全隱患，本文根據(jù)實(shí)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(hào)：TD422/672 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2014）28-0014-02

引言

三相四線制TN-S供電系統(tǒng)因保護(hù)開關(guān)的選用較為簡(jiǎn)單，又可對(duì)負(fù)載提供相電壓，當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生漏電時(shí)由于變壓器中性點(diǎn)直接接地，中性點(diǎn)不會(huì)發(fā)生漂移，使非故障相對(duì)地電壓不會(huì)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(shí)踐工作中由于行為的不負(fù)責(zé)和認(rèn)識(shí)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(shí)增加了電氣故障的發(fā)生頻率?，F(xiàn)對(duì)實(shí)踐中錯(cuò)誤使用N線和PE線的操作行為進(jìn)行分析討論。

一、錯(cuò)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(hù)線，故障時(shí)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(fù)載提供相電壓，N線屬工作線稱工作中性線。在一個(gè)系統(tǒng)中N線不允許重復(fù)接地。但在實(shí)踐中PE線和N線不規(guī)范使用，對(duì)系統(tǒng)供電的可靠性和安全性產(chǎn)生了很大的影響。實(shí)踐中錯(cuò)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(shí)將PE線當(dāng)做N線使用以獲得相電壓，這種操作行為會(huì)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的供電和用電負(fù)載自身造成影響，具體如下：

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

（2）當(dāng)PE線中有電流時(shí)，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(huì)在PE線之外形成散雜電流或主電流，這些電流將對(duì)所通過設(shè)備或管路的金屬部分進(jìn)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(yùn)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(rèn)為TN-S供電系統(tǒng)中的PE線是保護(hù)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(rèn)為已對(duì)電氣設(shè)備實(shí)現(xiàn)了PE保護(hù)，這種操作行為是不正確的。主要危害如下：

（1）PE線是保護(hù)線N線是工作中性線，N線工作時(shí)通過三相不平衡電流，對(duì)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(duì)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(hù)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(shí)即相當(dāng)于工作中性線斷開，如單相負(fù)載的繼續(xù)通電，斷開的N線將對(duì)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(shí)分時(shí)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(duì)地存在電位差。

（2）PE線斷開后即形成TT系統(tǒng)，漏電時(shí)電流小斷路器不一定會(huì)動(dòng)作。

（3）因PE接地線和N線的連接，系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)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(hù)開關(guān)時(shí)勢(shì)必混亂，漏電時(shí)開關(guān)不能切斷電源或誤動(dòng)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(shí)便捷有意的將單相負(fù)荷的N線直接接地，這種接線方式在有漏電保護(hù)電路中和對(duì)電壓要求高的負(fù)荷中是很難實(shí)現(xiàn)運(yùn)行的。一般能在沒安裝漏電保護(hù)的電阻性負(fù)荷中運(yùn)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(fù)載中串入兩個(gè)電阻？依據(jù)分壓定律負(fù)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(shí)，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(yùn)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(hù)器）電流失去平衡，能使RCD動(dòng)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(shí)電路中的斷路器不會(huì)動(dòng)作。通過PE線與接地極連接的電氣設(shè)備金屬外殼將長(zhǎng)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(shí)踐中不規(guī)范的操作行為，對(duì)三相四線供電系統(tǒng)沒有充足的認(rèn)識(shí)，也是導(dǎo)致不規(guī)范操作行為的主要原因，現(xiàn)對(duì)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(diǎn)運(yùn)行方式

我國電力變壓器的中性點(diǎn)有三種運(yùn)行方式：中性點(diǎn)不接地、中性點(diǎn)經(jīng)阻抗接地、中性點(diǎn)直接接地。在中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中發(fā)生單相接地故障時(shí)，電流為其他兩相對(duì)地電容電流之和。在中性點(diǎn)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(shí)間角，可相互補(bǔ)償 ，故障點(diǎn)的電流可補(bǔ)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(fù)荷電流小很多，稱為小電流接地系統(tǒng)。在中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中，因中性點(diǎn)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(shí)，接地電流很大，可達(dá)負(fù)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(gè)系統(tǒng)中都設(shè)有保護(hù)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(diǎn)：endprint

TT系統(tǒng)

TT系統(tǒng)第一個(gè)符號(hào)T表示電力系統(tǒng)中性點(diǎn)直接接地；第二個(gè)符號(hào)T表示負(fù)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(shí)，故障電流經(jīng)保護(hù)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(dòng)開關(guān)）和熔斷器不一定動(dòng)作。需使用漏電保護(hù)器彌補(bǔ)。

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

TN系統(tǒng)

TN-S系統(tǒng)第一個(gè)符號(hào)T表示電力系統(tǒng)中性點(diǎn)直接接地；第二個(gè)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(diǎn)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(gè)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(huì)熔斷，低壓斷路器的脫扣器會(huì)立即動(dòng)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(gè)復(fù)雜的問題，它關(guān)系到人身和財(cái)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(gè)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(shí)及構(gòu)成短路，不會(huì)使其他兩相對(duì)地電壓有相電壓升高為線電壓，從而降低系統(tǒng)對(duì)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(shí)，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(hù)動(dòng)作。

保護(hù)接地是電氣裝置外露導(dǎo)體與地電位聯(lián)接的一種保護(hù)方式。在發(fā)生漏電時(shí)設(shè)備外殼對(duì)地帶相電壓，人體接觸故障設(shè)備導(dǎo)電外殼時(shí)有很大危險(xiǎn)，有保護(hù)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(hù)接地提供的通路返回電源，使保護(hù)器動(dòng)作切斷電源。PE線就是保護(hù)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(jìn)線點(diǎn)前N線和PE線是合一的，電源進(jìn)線點(diǎn)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(jì)，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(shí)，設(shè)備金屬外殼對(duì)地將帶相電壓，人身觸擊時(shí)危險(xiǎn)性很大。

2）發(fā)生單相漏電時(shí)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(shí)相互抵消，而是RCD拒動(dòng)。

3）進(jìn)行電氣維修時(shí)，因PEN線中含有PE線而不允許被斷開，所以不能用四級(jí)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(duì)地帶電位，此電位可對(duì)信息技術(shù)設(shè)備產(chǎn)生干擾。

（2）TN-S系統(tǒng)

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

在系統(tǒng)正常運(yùn)行中的PE線不允許斷開，否則系統(tǒng)處于無接地保護(hù)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(jìn)行了重復(fù)接地的TN S系統(tǒng)具有雙重保護(hù)功能：即PE斷線后TN―S系統(tǒng)供電隨機(jī)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?yàn)椋篘線接地后PE線與N線在重復(fù)接地處相接，重復(fù)接地點(diǎn)與配電變壓器工作接地點(diǎn)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(diǎn)分流。這樣可以認(rèn)為重復(fù)接地點(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)外，不應(yīng)重復(fù)接地。TN-S系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)如下：

1）N線是工作中性線，正常運(yùn)行時(shí)只通三相不平衡電流，對(duì)地有電壓。PE線是保護(hù)線，任何情況下不許斷開，也不許進(jìn)入RCD，但工作中性線N可以斷開也可以進(jìn)入RCD。

2）TN-S系統(tǒng)具有雙重保護(hù)功能：當(dāng)PE斷開TN―S系統(tǒng)隨機(jī)轉(zhuǎn)變?yōu)門T系統(tǒng)的PE保護(hù)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(dá)到漏電保護(hù)器電流整定值時(shí)，RCD就會(huì)動(dòng)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(huì)干擾信息技術(shù)設(shè)備，也不會(huì)對(duì)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(shí)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(jìn)線前N線和PE線是合一的，稱為PEN線，電源在電氣裝置進(jìn)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(duì)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(jìn)線點(diǎn)后PE線即和N線分開，PE線不會(huì)產(chǎn)生電壓降。但整個(gè)電氣裝置對(duì)地電位都會(huì)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(huì)出現(xiàn)對(duì)地電位。

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

4）在電源進(jìn)線處PEN線必須先接PE母線排后接N線排，這是因?yàn)镻E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(shí)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(duì)TN-S供電系統(tǒng)特性沒有充分的認(rèn)識(shí)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(gè)接地極，在其余整個(gè)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(yùn)行時(shí)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(hù)功能，正常運(yùn)行時(shí)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(shí)現(xiàn)TT供電系統(tǒng)，但必須安裝漏電保護(hù)裝置，否則斷路器有可能不動(dòng)作。

參考文獻(xiàn)

[1] 低壓電氣裝置的設(shè)計(jì)安裝和檢驗(yàn)：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(jiǎn)介

樊洪發(fā)（1978—）男，洛陽市宜陽縣人，高級(jí)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(tuán)永煤公司城郊煤礦從事機(jī)電設(shè)備管理工作。endprint

TT系統(tǒng)

TT系統(tǒng)第一個(gè)符號(hào)T表示電力系統(tǒng)中性點(diǎn)直接接地；第二個(gè)符號(hào)T表示負(fù)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(shí)，故障電流經(jīng)保護(hù)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(dòng)開關(guān)）和熔斷器不一定動(dòng)作。需使用漏電保護(hù)器彌補(bǔ)。

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

TN系統(tǒng)

TN-S系統(tǒng)第一個(gè)符號(hào)T表示電力系統(tǒng)中性點(diǎn)直接接地；第二個(gè)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(diǎn)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(gè)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(huì)熔斷，低壓斷路器的脫扣器會(huì)立即動(dòng)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(gè)復(fù)雜的問題，它關(guān)系到人身和財(cái)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(gè)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(shí)及構(gòu)成短路，不會(huì)使其他兩相對(duì)地電壓有相電壓升高為線電壓，從而降低系統(tǒng)對(duì)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(shí)，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(hù)動(dòng)作。

保護(hù)接地是電氣裝置外露導(dǎo)體與地電位聯(lián)接的一種保護(hù)方式。在發(fā)生漏電時(shí)設(shè)備外殼對(duì)地帶相電壓，人體接觸故障設(shè)備導(dǎo)電外殼時(shí)有很大危險(xiǎn)，有保護(hù)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(hù)接地提供的通路返回電源，使保護(hù)器動(dòng)作切斷電源。PE線就是保護(hù)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(jìn)線點(diǎn)前N線和PE線是合一的，電源進(jìn)線點(diǎn)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(jì)，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(shí)，設(shè)備金屬外殼對(duì)地將帶相電壓，人身觸擊時(shí)危險(xiǎn)性很大。

2）發(fā)生單相漏電時(shí)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(shí)相互抵消，而是RCD拒動(dòng)。

3）進(jìn)行電氣維修時(shí)，因PEN線中含有PE線而不允許被斷開，所以不能用四級(jí)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(duì)地帶電位，此電位可對(duì)信息技術(shù)設(shè)備產(chǎn)生干擾。

（2）TN-S系統(tǒng)

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

在系統(tǒng)正常運(yùn)行中的PE線不允許斷開，否則系統(tǒng)處于無接地保護(hù)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(jìn)行了重復(fù)接地的TN S系統(tǒng)具有雙重保護(hù)功能：即PE斷線后TN―S系統(tǒng)供電隨機(jī)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?yàn)椋篘線接地后PE線與N線在重復(fù)接地處相接，重復(fù)接地點(diǎn)與配電變壓器工作接地點(diǎn)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(diǎn)分流。這樣可以認(rèn)為重復(fù)接地點(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)外，不應(yīng)重復(fù)接地。TN-S系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)如下：

1）N線是工作中性線，正常運(yùn)行時(shí)只通三相不平衡電流，對(duì)地有電壓。PE線是保護(hù)線，任何情況下不許斷開，也不許進(jìn)入RCD，但工作中性線N可以斷開也可以進(jìn)入RCD。

2）TN-S系統(tǒng)具有雙重保護(hù)功能：當(dāng)PE斷開TN―S系統(tǒng)隨機(jī)轉(zhuǎn)變?yōu)門T系統(tǒng)的PE保護(hù)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(dá)到漏電保護(hù)器電流整定值時(shí)，RCD就會(huì)動(dòng)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(huì)干擾信息技術(shù)設(shè)備，也不會(huì)對(duì)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(shí)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(jìn)線前N線和PE線是合一的，稱為PEN線，電源在電氣裝置進(jìn)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(duì)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(jìn)線點(diǎn)后PE線即和N線分開，PE線不會(huì)產(chǎn)生電壓降。但整個(gè)電氣裝置對(duì)地電位都會(huì)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(huì)出現(xiàn)對(duì)地電位。

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

4）在電源進(jìn)線處PEN線必須先接PE母線排后接N線排，這是因?yàn)镻E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(shí)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(duì)TN-S供電系統(tǒng)特性沒有充分的認(rèn)識(shí)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(gè)接地極，在其余整個(gè)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(yùn)行時(shí)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(hù)功能，正常運(yùn)行時(shí)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(shí)現(xiàn)TT供電系統(tǒng)，但必須安裝漏電保護(hù)裝置，否則斷路器有可能不動(dòng)作。

參考文獻(xiàn)

[1] 低壓電氣裝置的設(shè)計(jì)安裝和檢驗(yàn)：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(jiǎn)介

樊洪發(fā)（1978—）男，洛陽市宜陽縣人，高級(jí)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(tuán)永煤公司城郊煤礦從事機(jī)電設(shè)備管理工作。endprint

TT系統(tǒng)

TT系統(tǒng)第一個(gè)符號(hào)T表示電力系統(tǒng)中性點(diǎn)直接接地；第二個(gè)符號(hào)T表示負(fù)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(shí)，故障電流經(jīng)保護(hù)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(dòng)開關(guān)）和熔斷器不一定動(dòng)作。需使用漏電保護(hù)器彌補(bǔ)。

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

TN系統(tǒng)

TN-S系統(tǒng)第一個(gè)符號(hào)T表示電力系統(tǒng)中性點(diǎn)直接接地；第二個(gè)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(diǎn)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(gè)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(huì)熔斷，低壓斷路器的脫扣器會(huì)立即動(dòng)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(gè)復(fù)雜的問題，它關(guān)系到人身和財(cái)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(gè)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(shí)及構(gòu)成短路，不會(huì)使其他兩相對(duì)地電壓有相電壓升高為線電壓，從而降低系統(tǒng)對(duì)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(shí)，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(hù)動(dòng)作。

保護(hù)接地是電氣裝置外露導(dǎo)體與地電位聯(lián)接的一種保護(hù)方式。在發(fā)生漏電時(shí)設(shè)備外殼對(duì)地帶相電壓，人體接觸故障設(shè)備導(dǎo)電外殼時(shí)有很大危險(xiǎn)，有保護(hù)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(hù)接地提供的通路返回電源，使保護(hù)器動(dòng)作切斷電源。PE線就是保護(hù)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(jìn)線點(diǎn)前N線和PE線是合一的，電源進(jìn)線點(diǎn)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(jì)，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(shí)，設(shè)備金屬外殼對(duì)地將帶相電壓，人身觸擊時(shí)危險(xiǎn)性很大。

2）發(fā)生單相漏電時(shí)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(shí)相互抵消，而是RCD拒動(dòng)。

3）進(jìn)行電氣維修時(shí)，因PEN線中含有PE線而不允許被斷開，所以不能用四級(jí)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(duì)地帶電位，此電位可對(duì)信息技術(shù)設(shè)備產(chǎn)生干擾。

（2）TN-S系統(tǒng)

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

在系統(tǒng)正常運(yùn)行中的PE線不允許斷開，否則系統(tǒng)處于無接地保護(hù)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(jìn)行了重復(fù)接地的TN S系統(tǒng)具有雙重保護(hù)功能：即PE斷線后TN―S系統(tǒng)供電隨機(jī)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?yàn)椋篘線接地后PE線與N線在重復(fù)接地處相接，重復(fù)接地點(diǎn)與配電變壓器工作接地點(diǎn)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(diǎn)分流。這樣可以認(rèn)為重復(fù)接地點(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)外，不應(yīng)重復(fù)接地。TN-S系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)如下：

1）N線是工作中性線，正常運(yùn)行時(shí)只通三相不平衡電流，對(duì)地有電壓。PE線是保護(hù)線，任何情況下不許斷開，也不許進(jìn)入RCD，但工作中性線N可以斷開也可以進(jìn)入RCD。

2）TN-S系統(tǒng)具有雙重保護(hù)功能：當(dāng)PE斷開TN―S系統(tǒng)隨機(jī)轉(zhuǎn)變?yōu)門T系統(tǒng)的PE保護(hù)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(dá)到漏電保護(hù)器電流整定值時(shí)，RCD就會(huì)動(dòng)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(huì)干擾信息技術(shù)設(shè)備，也不會(huì)對(duì)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(shí)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(jìn)線前N線和PE線是合一的，稱為PEN線，電源在電氣裝置進(jìn)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(duì)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(jìn)線點(diǎn)后PE線即和N線分開，PE線不會(huì)產(chǎn)生電壓降。但整個(gè)電氣裝置對(duì)地電位都會(huì)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(huì)出現(xiàn)對(duì)地電位。

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

4）在電源進(jìn)線處PEN線必須先接PE母線排后接N線排，這是因?yàn)镻E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(shí)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(duì)TN-S供電系統(tǒng)特性沒有充分的認(rèn)識(shí)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(gè)接地極，在其余整個(gè)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(yùn)行時(shí)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(hù)功能，正常運(yùn)行時(shí)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(shí)現(xiàn)TT供電系統(tǒng)，但必須安裝漏電保護(hù)裝置，否則斷路器有可能不動(dòng)作。

參考文獻(xiàn)

[1] 低壓電氣裝置的設(shè)計(jì)安裝和檢驗(yàn)：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(jiǎn)介

樊洪發(fā)（1978—）男，洛陽市宜陽縣人，高級(jí)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(tuán)永煤公司城郊煤礦從事機(jī)電設(shè)備管理工作。endprint