详解供电系统

在我国，供电系统采用三相三线制、三相四线制和三相五线制等类型。国际电工委员会则统一规定为TT系统、TN系统和IT系统等。供电系统的具体分类表示如下：

系统类型中字母的含义分别为：

1——用字母表示，表示电力(电源)系统对地的关系：T 表示一点直接接地，I表示所有带电部分绝缘;

2——用字母表示，表示用电装置外露的可导电部分对地的关系：T表示设备外壳接地，它与系统中的其他任何接地点无直接关系;

3——用字母表示，表示中性线与保护线的组合关系：C 表示中性线与保护线是合一的，如 TN-C;S 表示中性线与保护线是严格分开的，PE线为专用保护线，如TN-S。

供电方式的选择

在选择系统接地形式时，应根据系统安全保护具备的条件，并结合工程的实际情况来确定选用，可参照以下几项原则：

① 由同一台发电机、配电变压器或同一段母线供电的低压电力系统，不宜同时采用两种系统接地形式。比如，在同一接地低压配电系统中，不宜同时采用TN和TT系统。

② 当在同一低压配电系统中，无法全部采用 TN 系统时，也可部分采用TT系统接地形式。

③ 当采用TT 系统供电时，均应装设能自动切除接地故障的装置(包括漏电电流动作保护装置)或经过由隔离变压器供电。

TT方式供电系统

TT 系统是设备的金属外壳直接接地的保护系统，称为保护接地系统，如图5.1(a)所示。

图5.1 TT方式供电系统

电气设备采用接地保护可以大大减少触电的危险性。但如果相线触及设备金属外壳时，自动断路器不一定跳闸，熔断器也不一定能熔断，故障设备的外壳对地电压就会高于安全电压，所以还需加装漏电断路器作保护。另外，TT系统的接地装置耗材较多，因此TT系统应用较少。

目前，有些地方在临时用电时采用TT系统，增加了一根公共保护地线，可节约接地装置，如图5.1(b)所示。图中把增加的专用保护线PE和中性线N分开了，保护线PE与中性线没有了电的直接联系;设备正常运行时，专用保护线中没有电流。TT 系统适用于接地保护点很分散的地方。

TN-C方式供电系统

TN 供电系统是指电源中性点接地，将电气设备的金属外壳与中性线连接的保护系统，称为接零保护系统。TN-C 方式供电系统的中性线兼作接零保护线，称作保护性中性线，用PEN表示。TN-C方式供电系统的示意图如图5.2所示。

图5.2 TN-C方式供电系统

当设备外壳带电时，接零保护系统将漏电电流上升为较大的短路电流，即单相对地短路故障，熔丝会熔断，断路器自动跳闸，使故障设备断电。因中性线上有不平衡电流存在，则对地有电压，保护线所连接的电器设备金属外壳有一定的电位，所以若供电中性线断线，则保护接零的漏电设备外壳带电。

TN-C系统使用漏电断路器时，中性线不能作为设备的保护零线。保护线上不应设置保护电器和隔离电器。如果电源的相线碰地，则设备的外壳电位升高，会使中性线上的危险电位蔓延。

在TN-C系统中，应采用漏电电流保护或其他保护装置。

TN-S方式供电系统

电源的中性点接地，中性线N和专用保护接零线PE严格分开的供电系统，称作TN-S供电系统，俗称三相五线制，如图5.3所示。当系统正常运行时，专用保护线上无电流，中性线上也没有不平衡电流。另外PE线有重复接地，不经过漏电断路器，所以供电可靠性高。

图5.3 TN-S方式供电系统

中性线可用作单相照明负载的回路线。接零保护可以实现将故障电流转为短路电流，使断路器自动跳闸，安全性能可靠。

TN-S 方式供电系统安全可靠，适用于工业与民用建筑等低压供电系统。建筑工程竣工前的“三通一平”(电通、水通、路通和地面平)，必须采用TN-S方式供电系统。

TN-C-S方式供电系统

在供电系统中，变压器的中性点接地，但中性点没有接出PE线，是三相四线制供电;而某些用电场所要求必须采用专用保护线PE时，可在场所总配电箱中分出PE线，该种系统称为TN-C-S供电系统，如图5.4所示。

图5.4(a)中，总配电箱中N端子与PE端子必须实现连接;图5.4 (b)中是在总配电箱中分出PE线，中性线N进入总配电箱后应直接与接地装置焊接连接，中性线N与专用保护线PE连通在一起。

提示

TN-C-S方式供电系统是在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，TN-C-S系统在施工用电实践中效果还是可行的。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，则必须采用TN-S方式供电系统。

图5.4 TN-C-S方式供电系统

IT方式供电系统

IT方式供电系统一般用于一级负荷用户或不允许停电的场所，如图5.5(a)所示。如医院的手术室、地下矿井等处多采用此种方式。

图5.5 IT方式供电系统

在供电距离不长时，IT系统供电的可靠性高，安全性好;而在供电距离很长时，该系统供电线路对大地的分布电容就应引起重视了。由图5.5(b)可见：当负载漏电使设备外壳带电时，漏电电流与大地形成回路，保护设备如不动作，会发生危险。

IT 系统中的任何带电部分(包括中性线)严禁直接接地。IT 系统中的电源系统对地应保持良好的绝缘状态。所有设备外露可导电部分均应通过保护线与接地极(或保护接地母线、总接线端子)连接。

IT系统必须装设绝缘监视及接地故障报警或显示装置。在无特殊要求的情况下，IT系统不宜引出中性线。