建筑供电系统中性点接地方式的识图方法

在我国电力系统中，特别是低压供电部分，一般都采用星形连接的三相四线制供电，其供电原理图如图5-46所示。从图中可以看出，它可以同时用两种电压向不同用电设备供电，其中线电压为380V，相电压为220V，即线电压是相电压的3倍。一般线电压供三相动力设备使用，相电压供单相设备和照明器具使用。

图5-46 三相四线制供电原理

建筑工程供电使用的基本供电系统有三相三线制、三相四线制等，但这些名词术语内涵不是十分严格。国际电工委员会（IEC）对此作了统一规定，称为TT、TN及IT供电系统。其中，TN系统又分为TN-C、TN-S、TN-C-S系统。

【TT供电】 TT方式供电系统

TT方式是指将电气设备的金属外壳直接接地的保护系统，称为保护接地系统，也称TT系统，主要用于高压系统。该系统的供电原理图如图5-47所示。第一个符号T表示电力系统巾性点直接接地：第二个符号T表示负载设备外露布与带电体相连接的金属导电部分与大地直接连接，而与系统如何接地无关。在TT系统中的负载所有接地均称为保护接地。这个供电系统的特点如下：

图5-47 TT方式供电系统原理图

1）当电气设备的金属外壳带电（相线碰壳或设备绝缘损坏而漏电）时，由于有接地保护，可以大大减少触电的危险性。但是，低压断路器（空气自动开关）不一定能跳闸，造成漏电设备的外壳对地电压高于安全电压，属于危险电压。

2）当漏电电流比较小时，即使有熔断器也不一定能熔断，所以还需要漏电断路器作保护，因此TT系统不宜在380V/220V供电系统中应用。

3）TT系统接地装置耗用的钢材多，而且难以回收，费工、费料。

现在有的建筑单位采用TT系统，施工单位借用其电源作临时用电时，应用一条专用保护线，以减少增设接地装置钢材用量。

把新增加的专用保护线PE和工作零线分开，其特点如下：

1）公用接地线与工作零线没有电的联系。

2）正常运行时，工作零线可以有电流，而专用保护线没有电流。

3）TT系统适用于接地保护占很分散的地方。

【TN供电】 TN供电系统

1.TN-C方式供电系统

这种供电系统是电源中性点接地，电气设备的金属外壳与工作零线相接的保护系统，称作接零保护系统。TN方式供电系统巾，根据其保护零线是否与T作零线分开而划分为TN-C和TN-S两种。TN-C中的C表示它的工作零线N和保护线PE共用一根线．即用工作零线兼作接地保护线，可以称作保护性中性线，可用PEN表示。TN-C系统的特点如下，其供电原理图如图5-48所示。

图5-48 TN-C系统供电原理图

1）一旦设备出现外壳带电，接地保护系统能将漏电电流上升为短路电流，这个电流很大，是TT系统的3.5倍，实际就是单相对地短路故障，熔断器会熔断，自动开关立即使脱扣器动作而跳闸，使故障设备断电，比较安全。

2）TN系统节省材料和工时，在我国和其他许多国家得到广泛应用，可见其比TT系统优点多。

3）由于三相负载不平衡，工作零线上有不平衡电流，会产生一定的电位差，所以与保护所连接的电气设备金属外壳对大地有一定的电压。

4）如果工作零线断线，则保护的漏电设备外壳带电。如果电源的相线碰地，则设备的外壳电位升高，使中性线上的危险电位蔓延。

5）TN-C系统干线上使用漏电保护器时，工作零线后面的所有重复接地必须拆除，否则漏电开关合不上闸，而且工作零线在任何情况下不得断开。所以，实用中工作零线只能让漏电保护器的上侧有重复接地。

6）TC-C方式供电系统只适用于三相负载基本平衡的情况。

2.TN-S方式供电系统(www.xing528.com)

把工作零线N和专用保护线PE严格分开的供电系统称作TN-S供电系统。TN-S系统的特点如下，其供电原理图如图5-49所示。

图5-49 TN-S系统供电原理图

1）系统正常运行时，专用保护线上没有电流，只是工作零线上有不平衡电流。PE线对地没有电压，因此电气设备金属外壳接零保护是接在专用的保护线PE上，安全可靠。

2）工作零线只用作单相照明负载的回线，当三相负载很不平衡时，工作零线对地有电压，尤其是当工作零线出现高电位时，有可能导致检修人员间接触电。因此，进户线处总开关和末级线路保护开关需要为检修隔离而采用四极或双极开关切断工作零线。所以需要增加开关的投资成本。

4）干线上使用漏电保护器时，漏电保护器下不得重复接地，而PE线重复接地，但是不经过漏电保护器，所以TN-S系统供电干线上也可以安装漏电保护器。

5）在科研、教学、医院等工作场所，由于使用携带式或移动式单相用电设备较多，宜提倡采用TN-S系统。建筑施工临时供电规范也要求采用TN-S方式供电系统。

3.TN-C-S方式供电系统

在低压供电系统中，如果前部分工作零线N和保护地线PE公用一根线，而后部分从进户总配电箱开始将工作零线N和保护地线PE严格分开的供电系统，称为TN-C-S系统。分开以后N线应对地绝缘。为防止PE线与N线混淆，应分别给PE线和PEN线涂上黄绿相间的色标，N线涂以浅蓝色色标。此外，自分开后，PE线不能再与N线再合并。

其供电原理图如图5-50所示。TN-C-S系统的特点如下：

图5-50 TN-C-S系统供电原理图

1）PE线在任何情况下都不得进入漏电保护器，因为保护器跳闸将PE线也切断，这是不允许的。PE线在任何情况下都不得断线。

2）PE线除了在总箱必须和N线相接以外，其他各分箱处均不得把N线和PE线相连。PE线上不许安装开关和熔断器，也不得用大地兼作PE线，且连接必须牢靠。

3）因为在前面的PEN线有三相不平衡电流通过，产生波动的电压降而对敏感的电子设备产生电阻性干扰，当这种受干扰的电子设备数量比较多时，应该采用TN-S系统。

4）从变电所出线是用PEN线兼作中性线N和保护线PE，节省了一股线，而且在用户进户处和末级配电线路不需要为断开N线而设置四极和双极开关。一次投资比TN-S系统节省。

5）对于以单相负荷为主的供电，其出线采用等截面四芯线，PEN线的截面比TN-S系统的PE线截面大，所以减少了接地故障时的相零回路的阻抗，故增大了单相接地短路电流，有利于提高接地故障保护电气的跳闸动作的可靠性。

6）TN-C-S系统在用户进户处必须作等电位联接，并在进户处作重复接地。将出线中的PEN线、用户中性线N和保护线PE同时接到总等电位联接端子上，此时PEN线和N线上的高电位或偏移电位虽然能传递到等电位联接端子上，但是由于等电位联接端子可以消除这些电位，所以对人体不会产生接触电的危险。

7）PE线上平时没有电流，避免了因对地电位放电产生火花而引起火灾甚至爆炸事故。可见TN-C-S系统可以有条件地用于易燃、易爆场所。

通过上述分析可知．TN-C—S供电系统是在TN-C系统上临时变通的做法。当三相电力变压器工作接地情况良好、三相负载比较平衡时．用TN-C-S系统在施工用电实践中效果还是可以的。但是，在三相负载不平衡、建筑施工工地有专用的电力变压器时．还是应采用TN-S方式供电系统。

【IT供电】 IT方式供电系统

IT系统是指在电源中性点不接地系统中．将所有设备的外露可导电部分均经各自的保护线PE分别直接接地，称之为IT供电系统。IT系统一般为三相三线制。

第一个字母I表示电源侧没有T作接地，或经过高阻抗接地．，第二个字母T表示负载侧电气设备进行接地保护。IT系统供电原理图如图5-51所示，IT系统的特点如下：

图5-51 IT系统供电原理图

IT方式供电系统在供电距离不是很长时，供电的可靠性高、安全性好。一般用于不允许停电的场所，或者是要求严格地连续供电的地方，如煤矿等矿业、大医院的手术室等。这种供电方式在施工工地上很少见。

IT系统发生接地故障时，接地故障电压不会超过50V，不会引起间接电击的危险。