广东省建筑设计研究院
摘要：本文通过结合各保护接地系统的特点，分别对其优缺点和适用场所进行了具体的分析，为在建筑电气设计时，对保护接地系统的选择提供了一定的参考价值。
关键词：保护接地；故障电压；等电位联结
0、引言
短路、绝缘损坏、漏电流过大将使正常的不带电的电气设备外露可导电部分异常带电，将此异常电压、泄漏电流接地，防止电击人身的安全措施，称为保护接地。建筑电气是用电的技术，是一项关系到人民生命财产安全和国家经济发展的重要电气技术，因此，选择合适的保护接地系统显得非常重要。
1、TN系统的特点
在TN系统中又分为TN-C、TN-S和TN-C-S三种系统。
1.1TN-C系统
TN系统电源中性点接地，电气设备金属外壳与工作零线相接，俗称保护接零。TN-C系统为TN系统之一，工作零和保护合用一根保护中性线（PEN线）。一旦外壳带电，即相当于单相对地短路，漏电流即为短路电流，熔丝熔断或自动开关跳闸，使设备断电。共用中性线节省材料，三相负载不平衡时，PEN线上有不平衡电流，所连外壳有一定电压，故仅适用于单相平衡负荷。PEN不允许中断，且不能与保护接地混用。
1.2TN-S系统
TN系统中工作零线N与专用保护线PE分线使用。正常时仅N线上才有不平衡电流，PE线上没有电流，对地也无电压。相线对地短路，中性线电位偏移均不波及PE的电位。三相不平衡时单相使用，N线上可出现高电位，要求总开关和末级断开相线的同时断开N线。采用四极、两级开关，增加投资。
1.3TN-C-S系统
TN系统中前部为TN-C，后部为TN-S。前后两段特点分别同于TN-S和TN-S。此前、后分段多在总配电箱或某一级配电箱内端子排上进行。应进行重复接地，并进行等电位电气连通。同时N、PE分开后，任何情况都不能再合并。
2、TT系统的特点
将电气设备金属外壳直接接地，俗称保护接地。负载所有接地线均为保护接地线。相线碰壳，绝缘坏而漏电使外壳带电时。漏电流不一定能使熔断器熔断，也不一定是断路器跳开，而漏电的外壳对地电压虽高于安全电压，但接地降低了原有电压，减少触电危险。另外，各设备独自接地，耗材多，也可将设备接地点连起来，在端部（总配电箱处）及末尾两处接地成为PE线，但此专用保护线与N线无电联系。
3、各系统的优势
3.1 TN系统的优势
（1）TN系统中的过电流保护往往可同时作为接地故障保护，相对简单，而TT系统则需装设剩余电流动作保护器RCD作接地故障保护，相对复杂。
（2）TN系统的PE线是由中性线分出，当其发生对地过电压的情况，设备的绝缘所承受的应电压较小；而TT系统的PE线是引自就地的零电位的接地极，设备对地绝缘则容易受到过电压的损害。
（3）TN-C-S系统的共模电压干扰要小于TT系统。
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3.2TT系统的优势
（1）在同一变压器的供电范围内，TN系统的PE线是连通的，当其中任意一处发生接地故障时，故障电压会因PE线的传导危害到其他的位置；而TT系统中，其就地设置的接地极和PE线都是单独的，在电气上互不联系，能有效减少甚至消除故障电压的蔓延。而TN系统若要杜绝因故障电压蔓延的危害就必须作等电位联结，所以，TT系统较TN系统适用于无等电位联结的户外场所。
（2）TT系统可根据情况就地接地引出PE线，而TN系统的PE线必须从电源端引来，因此在距离电源端较远的很多场所中，对于TN系统的投资要大于TT系统。
4、各系统的适用场所
4.1 TN-C系统
TN-C系统的PE线与N线合并，节省了一根导线，虽然比较经济，但在电气安全方面存在一些不安全的因素。在单相回路中，当PEN线中断，设备外壳对地的故障电压为220V，人身安全能不到保护。电气维修人员工作时，需用四极开关隔断中性线，避免可能出现的故障电压通过中性线传导。但TN-C系统的PEN线含PE线，所以不允许隔断，不能通过电气隔离来保证电气维修人员的安全。
综上所述，除特殊情况外，TN-C系统现已很少被采用。
4.2 TN-S系统
TN-S系统中，PE线和N线从变电所出线处就被分为两根线。除施工安装错误或存在不大的对地泄漏电流外，PE线是不通过电流的。只有在接地故障发生时它才会有故障电流通过，所以电气设备外露可导电部分平时对地不带电位，相对安全，但相比TN-C系统，它全长都需要敷设多一根导线。
TN-S系统适用于建筑物在内部设有变电所的情况。因为TT系统在建筑物内分别设置系统接地和保护接地，使其在电位上互不影响是比较困难的，而TN-C-S系统中PE线和N线在前部合并，中性线电流会产生电压降使建筑物内产生电位差，对信息设备产生一定的电磁干扰，在有爆炸危险的场所还会有产生电火花的可能性。。
4.3 TN-C-S系统
在TN-C-S系统和TN-S系统中，PE线上只有正常的泄漏电流通过，电压降很小，信息设备的金属外壳连接到PE线上时，能取得较为均等的参考电位，从而减少干扰。因此两种系统都有一定的抗干扰能力。但TN-S系统的PE线和N线从变电所出线处就被分为两根线，而TN-C-S系统内的PE线和N线是在低压电源进线处才分开，因此在低压用户建筑物内TN-C-S系统的N线对PE线的电位差或共模电压相对较小。
综上所述，以低压供电的建筑物若采用的是TN系统，则TN-C-S系统优于TN-S系统。
4.4 TT系统
TT系统的电气装置按每个或按每组进行就地接地，就地设置的接地极和PE线都是独立的，各PE线在电气上互不联系。因此TT系统并不会出现像TN系统那样故障电压会通过PE线的传导在整个供电范围内蔓延从而导致一个点故障则全区事故的现象，需在每处都设置等电位联结来避免这种事故。因此TT系统普遍适用于无等电位联结的户外场所，如农场、路灯、庭院灯、施工临时用电等场所。
5、结束语
接地系统的好坏只是相对而言，并没有最好的接地系统的说法。因此，在进行建筑电气设计时，应根据项目的实际情况进行分析，选用相对合适的接地系统。
参考文献：
[1]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会.《系统接地的型式及安全技术要求》GB 14050-2008，第一版，中国标准出版社，2009年.
[2]王厚余.《建筑物电气装置600问》，第1版，中国电力出版社，2013年.
[3]马誌溪.《建筑电气工程——基础 设计 实施 实践》，第二版，化学工业出版社，2011年.
论文作者:林锦波
论文发表刊物:《基层建设》2016年10期
论文发表时间:2016/7/28
标签：系统论文; 电压论文; 电位论文; 电流论文; 故障论文; 电气论文; 线上论文; 《基层建设》2016年10期论文;