气设备的接地系统设计指南

电气设备的保护接地是一种保护人身安全、预防触电的基本安全保护措施，在机电设备设计时必须首先予以考虑。世界各国的接地系统有所不同，设计时应根据不同的接地系统，进行电气设备的接地。

1.IT系统

IT的首字母I表示电源中性线绝缘（Isoler，法文），第2字母T代表用电设备的机壳接地（Terre，法文，下同）。因此，这是一种电源中性线绝缘或利用过电压保护装置接地或通过高阻（R=1000Ω）接地、用电设备的机壳接地的接地系统。

采用三相交流供电的IT系统如图2.1-4所示。采用IT系统时，如果电气设备的相线和机壳发生短路，由于电源端相线对地的等效阻抗很大，而机壳的接地电阻很小，人体接触机壳一般不会受到伤害。但是，为了预防因电源端绝缘性能下降，而导致等效阻抗的降低、机壳对地电压增大，引起人体伤害，系统必须安装漏电保护器，监控中性线电流。因此，DIN VDE 0100-410标准规定：IT系统的中性线必须有电流监控和保护措施；电气设备的相线和中性线必须能够分断，但是，中性线不允许在相线分断前分断，也不允许在相线之后合上。

图2.1-4 IT系统

a）电源端 b）用电设备

2.TT系统

TT的首字母T表示电源中性线直接接地、第2字母T代表用电设备的机壳接地。采用三相交流供电的TT系统如图2.1-5所示，电源的中性线直接接地（R≤2Ω）、用电设备的机壳接地。

图2.1-5 TT系统

a）电源端 b）电气设备

采用TT系统时，如电气设备的相线和机壳发生短路，且机壳接地电阻和电源端接地电阻接近，电气设备的机壳电压将达1/2相电压，危及人身安全，故这种系统一般不被采用；如采用，系统也应安装漏电保护器，监控中性线电流。因此，DIN VDE 0100-410标准规定：采用TT系统时，电源端的接地电阻；同时，中性线必须应有电流监控和保护措施，而且，中性线不允许在相线分断前分断；如中性线无分断保护，则相线必须中性线过电流后200ms内分断。

3.TN-C系统

TN-C的首字母T表示电源中性线直接接地、第2字母N代表中性线（Neutral，法文，下同）、第3字母C代表公用（Commun，法文）。

采用三相交流供电的TN-C系统如图2.1-6所示，在整个系统中，电气设备的中性线N和保护接地线PE公用，并称为PEN线。TN-C系统的电源中性线直接接地（R≤2Ω）、电气设备的机壳连接公用线PEN。(www.xing528.com)

采用TN-C系统时，如电气设备的相线和机壳发生短路，将直接导致相线短路而产生很大的短路电流，使得电气设备的过电流保护迅速动作，快速切断电源。因此，TN-C系统的中性线不允许安装开关或断路器，系统中也不允许同时存在机壳接地的设备，以防止不足以使电流保护动作的短路电流，引起机壳出现危险电压。此外，在电气设备内部，中性线和保护接地线不应该连接，也不应把PEN作为电气柜内部的连接端使用（IEC 60204）。

图2.1-6 TN-C系统

a）电源端 b）电气设备

4.TN-S系统

TN-S的首字母T表示电源中性线直接接地、第2字母N代表中性线、第3字母S代表分离（Separer，法文）。采用三相交流供电的TN-S系统如图2.1-7所示，在整个系统中，中性线N和保护接地线PE必须始终分开敷设，电源中性线直接接地（R≤2Ω）、电气设备的机壳接保护接地线PE。TN-S系统上的单相电气设备，可直接使用相线和中性线，机壳同样需要连接保护接地线PE。

图2.1-7 TN-S系统

a）电源端 b）电气设备

5.TN-C-S系统

TN-S的首字母T表示电源中性线直接接地、第2字母N代表中性线、第3字母C代表公用、第4字母S代表分离。采用三相交流供电的TN-C-S系统如图2.1-8所示，电源中性线直接接地（R≤2Ω），系统中，部分电气设备的机壳接保护接地线PE、部分电气设备的机壳接中性线N。

图2.1-8 TN-C-S系统

a）电源端 b）电气设备