低壓配電接地系統(tǒng)要求根據(jù)具體的供電系統(tǒng)而做出正確的選擇，而且對(duì)于電線、電纜的選擇也有著較高的要求，如果不能符合要求將會(huì)造成不可估計(jì)的后果。
所以各單位在進(jìn)行電氣工程安裝時(shí)必須對(duì)低壓配電中的接地系統(tǒng)工作給予高度的重視。
一、低壓供電系統(tǒng)接地方式及其特點(diǎn)
低壓配電系統(tǒng)的接地形式分為三種：TN系統(tǒng)、TT系統(tǒng)和IT系統(tǒng)。字母表示的含義是：第一個(gè)字母表示電源對(duì)地的關(guān)系，第二個(gè)字母表示電氣設(shè)施的外露可導(dǎo)電部分對(duì)地的關(guān)系，第三、四兩個(gè)字母表示中性線和保護(hù)線的組合情況。
TT系統(tǒng)就是將電氣設(shè)備的金屬外殼作接地保護(hù)的系統(tǒng)；TN系統(tǒng)就是將電氣設(shè)備的金屬外殼作接零保護(hù)的系統(tǒng)。
（1）TT方式供電系統(tǒng)
TT 方式供電系統(tǒng)是指將電氣設(shè)備的金屬外殼直接接地的保護(hù)系統(tǒng)，稱為保護(hù)接地系統(tǒng)，也稱 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)備外露不與帶電體相接的金屬導(dǎo)電部分與大地直接聯(lián)接，而與系統(tǒng)如何接地?zé)o關(guān)。
TT系統(tǒng)就是電源中性點(diǎn)直接接地，用電設(shè)備外露可導(dǎo)電部分也直接接地的系統(tǒng)。通常將電源中性點(diǎn)的接地叫做工作接地，而設(shè)備外露可導(dǎo)電部分的接地叫做保護(hù)接地。
TT系統(tǒng)中，這兩個(gè)接地必須是相互獨(dú)立的。設(shè)備接地可以是每一設(shè)備都有各自獨(dú)立的接地裝置，也可以若干設(shè)備共用一個(gè)接地裝置。
附圖一 TT接地系統(tǒng)示意圖
（2）TN方式供電系統(tǒng)
TN 方式供電系統(tǒng) 這種供電系統(tǒng)是將電氣設(shè)備的金屬外殼與工作零線相接的保護(hù)系統(tǒng)，稱作接零保護(hù)系統(tǒng)，用 TN 表示。它的特點(diǎn)如下。
一旦設(shè)備出現(xiàn)外殼帶電，接零保護(hù)系統(tǒng)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，實(shí)際上就是單相對(duì)地短路故障，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，比較安全。
TN 系統(tǒng)節(jié)省材料、工時(shí)，在我國和其他許多國家廣泛得到應(yīng)用，可見比 TT 系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)多。TN 方式供電系統(tǒng)中，根據(jù)其保護(hù)零線是否與工作零線分開而劃分為 TN-C 和 TN-S 等兩種。
a. TN-C方式供電系統(tǒng)
TN-C系統(tǒng)就是保護(hù)接零系統(tǒng)，其中的零線為PEN線，即當(dāng)工作零線又當(dāng)保護(hù)零線，既與電源開關(guān)接又與電氣設(shè)備金屬外殼相連。當(dāng)總零線斷掉，那單相負(fù)載無法構(gòu)成回路，零線電壓增高，與此相連的金屬外殼設(shè)備也帶電，很危險(xiǎn)。所以必須讓零線重復(fù)接地，零線斷了后，TN-C變成TT保護(hù)方式，單相供電變成一火一地。減輕了危險(xiǎn)。
TN-C供電系統(tǒng)的特點(diǎn)如下:
(1)由于三相負(fù)載不平衡，中性線上有不平衡電流，對(duì)地有電壓，所以與保護(hù)線所連接的電氣設(shè)備金屬外殼有一定的電壓。
(2)如果中性線斷線，則保護(hù)接零的剩余電流設(shè)備外殼帶電。
(3)如果電源的相線碰地，則設(shè)備的外殼電位升高，使中性線上的危險(xiǎn)電位蔓延。
(4)TN-C系統(tǒng)干線上使用剩余電流保護(hù)器時(shí)，中性線后面的所有重復(fù)接地必須拆除，否則剩余電流開關(guān)合不上；而且，中性線在任何情況下都不得斷線。所以，實(shí)用中性線只能讓剩余電流保護(hù)器的上側(cè)有重復(fù)接地。
(5)TN-C方式供電系統(tǒng)只適用于三相負(fù)載基本平衡情況。
附圖二 TN-C接地系統(tǒng)示意圖
b. TN-S方式供電系統(tǒng)
在TN-S制式的供電系統(tǒng)中，B級(jí)（基本保護(hù)）的防雷器我們選用3+1電路結(jié)構(gòu)的防雷器。
在3+1電路里3根相線通過防雷器連接到中線，中線通過一個(gè)火花間隙連接到保護(hù)地（PE）線。
這種電路結(jié)構(gòu)可預(yù)防由于絕緣問題而使接電線帶電從而引起防雷器產(chǎn)生漏電電流的問題。
如果需要多級(jí)浪涌保護(hù)，那么必須在分配電箱里安裝C級(jí)防雷器，即中等保護(hù)的防雷器。
對(duì)于間隙型防雷器，僅當(dāng)前級(jí)斷路器的容量大于防雷器要求的數(shù)值時(shí)，需要在防雷器前串接適當(dāng)?shù)臄嗦菲鳌?/p>
TN-S 方式供電系統(tǒng) 它是把工作零線 N 和專用保護(hù)線 PE 嚴(yán)格分開的供電系統(tǒng)，稱作 TN-S 供電系統(tǒng)， TN-S 供電系統(tǒng)的特點(diǎn)如下。
① 系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，專用保護(hù)線上不有電流，只是工作零線上有不平衡電流。PE 線對(duì)地沒有電壓，所以電氣設(shè)備金屬外殼接零保護(hù)是接在專用的保護(hù)線 PE 上，安全可靠。
② 工作零線只用作單相照明負(fù)載回路。
③ 專用保護(hù)線 PE 不許斷線，也不許進(jìn)入漏電開關(guān)。
TN－S系統(tǒng)即三相五線供電系統(tǒng)，除三相線（U、V、W）和中性線（N）外，還有一條保護(hù)接地（PE）線。
(1)諧波電流
當(dāng)今社會(huì)的各類建筑物中的供電系統(tǒng)通常采用直流電子設(shè)備以及大量的熒光燈。運(yùn)行過程會(huì)所產(chǎn)生高次諧波，其不僅對(duì)電源具有嚴(yán)重的污染作用，而且還會(huì)給N 線帶來諧波電流，特別是3次諧波電流。
根據(jù)相關(guān)理論的分析，出現(xiàn)在三相中的3次諧波電流會(huì)在 N 線上疊加，而疊加后的電流值相當(dāng)可觀。為了防止 N 線上出現(xiàn)疊加的諧波電流超過相線電流而出現(xiàn)的短路，供電過程中在三相四線回路中采用4根截面相等的電線或電纜。
(2)單相工作電流
N線上電流的大小與相線上的電流一致，單相工作電流會(huì)隨著照度標(biāo)準(zhǔn)的變化而發(fā)生變化，如果電流越變?cè)酱�，則很可能會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的后果，所以不容小覷。
(3)三相不平衡電流
三相不平衡電流是單相負(fù)荷的供電系統(tǒng)中必然會(huì)出現(xiàn)的情況。而且隨著時(shí)間的推移，不平衡的現(xiàn)象會(huì)隨之發(fā)展而變得愈加復(fù)雜。TN-S系統(tǒng)供電的制定是特別針對(duì)三相不平衡用電負(fù)荷，從而防止因用電而出現(xiàn)的意外事故。
附圖三 TN-S接地系統(tǒng)示意圖
c. TN-C-S方式供電系統(tǒng)
TN-C-S方式供電系統(tǒng)在建筑施工臨時(shí)供電中，如果前部分是 TN-C 方式供電，而施工規(guī)范規(guī)定施工現(xiàn)場(chǎng)必須采用 TN-S 方式供電系統(tǒng)，則可以在系統(tǒng)后部分現(xiàn)場(chǎng)總配電箱分出 PE 線。
TN-C-S系統(tǒng)的特點(diǎn)如下:
（1）工作零線 N 與專用保護(hù)線 PE 相聯(lián)通，如圖 1-5ND 這段線路不平衡電流比較大時(shí)，電氣設(shè)備的接零保護(hù)受到零線電位的影響。
D 點(diǎn)至后面 PE 線上沒有電流，即該段導(dǎo)線上沒有電壓降，因此， TN-C-S 系統(tǒng)可以降低電動(dòng)機(jī)外殼對(duì)地的電壓，然而又不能完全消除這個(gè)電壓，這個(gè)電壓的大小取決于 ND 線的負(fù)載不平衡的情況及 ND 這段線路的長度。負(fù)載越不平衡， ND 線又很長時(shí)，設(shè)備外殼對(duì)地電壓偏移就越大。所以要求負(fù)載不平衡電流不能太大，而且在 PE 線上應(yīng)作重復(fù)接地。
（2）PE 線在任何情況下都不能進(jìn)入漏電保護(hù)器，因?yàn)榫�路末端的漏電保護(hù)器動(dòng)作會(huì)使前級(jí)漏電保護(hù)器跳閘造成大范圍停電。
（3）對(duì) PE 線除了在總箱處必須和 N 線相接以外，其他各分箱處均不得把 N 線和 PE 線相聯(lián)， PE 線上不許安裝開關(guān)和熔斷器，也不得用大地兼作 PE 線。
通過上述分析， TN-C-S 供電系統(tǒng)是在 TN-C 系統(tǒng)上臨時(shí)變通的作法。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)， TN-C-S 系統(tǒng)在施工用電實(shí)踐中效果還是可行的。
但是，在三相負(fù)載不平衡、建筑施工工地有專用的電力變壓器時(shí)，必須采用 TN-S 方式供電系統(tǒng)。
附圖四 TN-C-S接地系統(tǒng)示意圖
d) PE線的作用及約束條件
常見的低壓配電系統(tǒng)主要通過三種方式實(shí)現(xiàn)接地。在電氣設(shè)備與供電系統(tǒng)相連的情況下，低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中把可觸及到金屬物體的所有電氣設(shè)備均與保護(hù)PE線連接，可以對(duì)電氣設(shè)備與操作人員形成保護(hù)。所以，在低壓配電系統(tǒng)保護(hù)中，PE 線的設(shè)置非常重要，通過技術(shù)措施實(shí)現(xiàn)安全保護(hù)。
而PE線的設(shè)置要求具體包含以下幾個(gè)方面：
(1)載流能力能夠達(dá)到保護(hù)裝置靈敏度的要求。
(2)載流時(shí)的線載溫度以及電磁感應(yīng)強(qiáng)度都應(yīng)控制在合理范圍內(nèi)，不能存在對(duì)建筑物或其內(nèi)部隱藏的危險(xiǎn)，例如火災(zāi)或爆炸。
(3)由于接地故障電流較小，TT系統(tǒng)接地故障保護(hù)的約束條件為RAIA≤50V，條件中的RA指的是可導(dǎo)電部分的接地極電阻，IA指的是保證保護(hù)電器在規(guī)定時(shí)間內(nèi)切斷故障線的動(dòng)作電流。
（三）IT方式供電系統(tǒng)
IT系統(tǒng)是指在電源中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中，將所有設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分均經(jīng)各自的保護(hù)線PE分別直接接地，稱之為IT供電系統(tǒng)。IT系統(tǒng)一般為三相三線制。也就是說電源的中性點(diǎn)是對(duì)地絕緣的或者通過高阻抗接地。
IT 方式供電系統(tǒng) I 表示電源側(cè)沒有工作接地。第二個(gè)字母 T 表示負(fù)載側(cè)電氣設(shè)備進(jìn)行接地保護(hù)。
IT 方式供電系統(tǒng)在供電距離不是很長時(shí)，供電的可靠性高、安全性好。一般用于不允許停電的場(chǎng)所，或者是要求嚴(yán)格地連續(xù)供電的地方，例如電爐煉鋼、大醫(yī)院的手術(shù)室、地下礦井等處。
IT系統(tǒng)發(fā)生接地故障時(shí)，接地故障電壓不會(huì)超過50V，不會(huì)引起相間電擊的危險(xiǎn)。
附圖五 IT接地系統(tǒng)示意圖
二、TT、TN系統(tǒng)在應(yīng)用中需要注意的事項(xiàng)
�。ㄒ唬㏕T系統(tǒng)中性線不應(yīng)重復(fù)接地
在一些供配電工程中，承建部門要求將TT系統(tǒng)中性線做重復(fù)接地，其目的是防止中性線斷線后中性點(diǎn)漂移帶來的三相電壓不平衡。實(shí)際上，該做法效果有限。
�。ǘ┺r(nóng)村低壓電網(wǎng)不應(yīng)采用TN-C系統(tǒng)
(1)TN-C系統(tǒng)的單相回路內(nèi)，如果NPE線中斷，電氣設(shè)備外殼可帶高達(dá)220V的對(duì)地電壓，威脅人身安全。
(2)TN-C系統(tǒng)的三相回路內(nèi)，如果NPE線中斷，不僅使設(shè)備失去等電壓聯(lián)結(jié)和接地，在三相不平衡時(shí)還因“斷零”而引起燒壞單相設(shè)備事故。
(3)TN-C系統(tǒng)NPE線不平衡電流產(chǎn)生的電壓，將在電氣裝置內(nèi)產(chǎn)生電位差和雜散電流，容易打火和干擾電子設(shè)備。
