低压配电TN系统-建筑供配电与照明最新成果

1.3.2　低压配电系统的TN系统

我国的低压配电系统通常采用三相四线制，即380/220V低压配电系统，该系统采用电源中性点直接接地方式，而且引出中性线（N线）或保护线（PE线）。这种将中性点直接接地，而且引出中性线或保护线的三相四线制系统，称为TN系统。

在低压配电的TN系统中，中性线（N线）一是用来接驳相电压220V的单相设备，二是用来传导三相系统中的不平衡电流和单相电流，三是减少负载中性点电压偏移。保护线（PE线）的作用是为保障人身安全，防止触电事故发生。在TN系统中，当用电设备发生单相接地故障时，就形成单相短路，线路过电流保护装置动作，迅速切除故障部分，从而防止人身触电。

TN系统因其N线和PE线的不同形式，可分为TN‐C、TN‐S和TN‐C‐S系统。

1.TN‐C系统

TN‐C系统如图1.16所示。这种系统的N线和PE线合用一根导线——保护中性线（PEN线），所有设备外露可导电部分（如金属外壳等）均与PEN线相连。当三相负荷不平衡或只有单相用电设备时，PEN线上有电流通过。这种系统一般能够满足供电可靠性的要求，而且投资省，节约有色金属，所以在我国低压配电系统中应用最为普遍。

图1.16　TN‐C系统

图1.17　TN‐S系统

2.TN‐S系统

TN‐S系统如图1.17所示。这种系统的N线和PE线是分开的，所有设备的外露可导电部分均与公共PE线相连。这种系统的特点是公共PE线在正常情况下没有电流通过，因此不会对接在PE线上的其他用电设备产生电磁干扰。此外，由于其N线与PE线分开，因此其N线即使断线也不影响接在PE线上的用电设备，提高防间接触电的安全性。所以，这种系统多用于环境条件较差、对安全可靠性要求高及用电设备对电磁干扰要求较严的场所。

3.TN‐C‐S系统

TN‐C‐S系统如图1.18所示。这种系统前部为TN‐C系统，后部为TN‐S系统（或部分为TN‐S系统）。它兼有TN‐C系统和TN‐S系统的优点，常用于配电系统末端环境条件较差且要求无电磁干扰的数据处理或具有精密检测装置等设备的场所。

图1.18　TN‐C‐S系统

小　　结

电力系统是由发电厂、电力网和电能用户组成的一个发电、输电、变配电和用电的整体，其各部分功能不同。

建筑供配电系统由总降压变电所（高压配电所）、高压配电线路、分变电所、低压配电线路及用电设备组成。常采用二次变压的供电系统、一次变压的供电系统和低压供电的小型供电系统等形式。

供配电的基本要求是安全、可靠、优质和经济。

额定电压是指用电设备、发电机、变压器正常运行并具有最经济效果时的工作电压。国家标准规定了三相交流电网和电气设备的额定电压，并分析用电设备、发电机、变压器与同等级电力线路额定电压之间的关系。

供电质量的主要指标是电压和频率，供电质量指标是评价供电质量的标准。电气设备都应在额定电压下使用，电压过高或过低对电气设备都不利，设备的使用电压只允许偏离其额定电压的允许值。电力网频率的变化对供电系统运行的稳定性影响很大，因而对频率的要求比对电压的要求更严格，频率的变化范围不应超过±0.5Hz。

供电系统的高压配电电压主要取决于当地供电系统电源电压及高压用电设备的电压和容量等因素。供电系统的低压配电电压主要取决于低压用电设备的电压，通常采用380/220V。

电力系统中性点常采用不接地、经消弧线圈接地、高电阻接地和直接接地等运行方式。

我国的低压配电系统采用电源中性点直接接地方式，而且引出中性线（N线）或保护线（PE线），即TN系统。TN系统有TN‐C、TN‐S和TN‐C‐S系统三种不同的形式。

思考题与习题(https://www.xing528.com)

1.1　电力系统由哪几部分组成？其作用各是什么？

1.2　建筑供配电系统的主要形式有哪些？各用在什么情况下？

1.3　供配电的基本要求是什么？

1.4　额定电压是如何定义的？举例说明用电设备、发电机、变压器与同等级电力线路额定电压之间的关系。

1.5　供电质量的主要指标是什么？电压、频率的变化范围是什么？

1.6　如何进行电压的调整？

1.7　如何进行高、低供配电电压的选择？

1.8　列出10kV电力线路合理的输送功率和输送距离之间的关系。

1.9　电力系统中性点常采用哪些运行方式？

1.10　低压配电系统中的TN系统有哪几种形式？

技能训练

实训项目：收集并分析学校变（配）电所及所在宿舍的电气数据

（1）实习目的

通过对学校建筑物相关电气数据的收集和分析，掌握供配电系统的组成，分析系统中性点的运行方式，验算系统中各环节额定电压之间的关系，分析建筑物低压配电系统的形式。

（2）实训准备

图板、三角板、铅笔、计算器，变（配）电所的电气系统图；所在宿舍的电气系统图与所涉及参观场所的联系。

（3）实训内容

①抄绘变（配）电所的电气系统图、宿舍的配电系统图。

②写出供电电压等级、引入到学校变（配）电所的供电电缆的型号。

③分析变压级数，统计变压器的台数，记载各变压器的型号；分析变（配）电所的电力系统的接地方式。采用了何种调压措施？效果如何？

④收集供电给所在宿舍楼的导线型号。分析宿舍的供配电系统所采用的接地形式。供电的可靠性如何？

⑤分析并验算电力系统中各环节额定电压的关系，确定是否满足要求。

（4）提交成果

①变（配）电所的电气系统图、宿舍的配电系统图。

②收集到的各项数据及得出的结论。