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学习低压配电系统接地之三(TN-S系统/ TN-C-S系统)

 5jia5 2025-01-08 发布于河北

TN-S系统与TN-C-S系统,是设计中最常用的系统,大家都应该非常熟悉,重新共同学习一下。

TN-S系统 

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在TN-S系统中,PE线和N线完全分开,正规的施工也会采用不同颜色的导线加以区别,在电气调试中,偶尔有把N线和PE线接反的情况。

在正常情况下,PE线平时不通过工作电流,仅有少量的对地泄漏电流(也有资料说是电容电流)。当发生接地故障时,PE线会通过故障电流。PE线的电位接近地电位,不会干扰信息技术设备,也不会对地打火,相对TN-C系统来说,更安全。甘蔗没有两头甜的,TN-S系统需在配电线路全长多敷设一根导线。

在设计过程中,既要安全又要经济,只能做到相对平衡。现在不少业主的既要…又要…,有点强人所难,需要科普这些基本知识。

TN-S系统通常使用在设有10/0.4kV变电站的建筑物内,原因如下:

(1)由前面分析TN-C系统的文章,排除采用TN-C系统。

(2)如果采用TT系统,需要设置互相独立的系统接地和保护接地,在同一建筑物内不容易实现。

(3)如果采用TN-C-S系统,从低压配电柜到下一级配电箱采用的PEN线上,因为有工作电流,就会有电压降,从而产生不同幅值的对地电压。

(4)如果采用IT系统,对电气设备的绝缘水平的要求很高,绝大多数用电设备是不可能达到的,排除采用IT系统。

TN-C-S系统 

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由上图可知,TN-C-S系统,自电源到用户电气装置之间节省了一根专用的PE线。在这一段PEN线上,产生的电压降会使用户端整个电气装置对地电位升高,但由于电气装置内设有总等电位联结,而且在电源进线点后PE线和N线分开,PE线上没有工作电流,不产生电压降,用户电气装置内部没有电位差,安全水平与TN-S类似。

在实际工程中,在不同单体建筑物的电源进线处,我们会采取将PEN线接地的措施,而不仅仅是等电位联结,能够满足业主的既要…又要…,在设计中采用得比较多。

另外,由于TN-C-S系统的中性线和PE线是在进入建筑物后才分开的,与TN-S系统比较,N线和PE线之间的电位差小,对信息技术设备引起共模电压干扰的可能性也会减小。分析如下:

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在都有总等电位联结(MEB)的情况下,发生相同接地故障时,两者的接触电压都是,但是TN-C-S系统(a图)的中性线比TN-S系统(b图)短,N线与PE线间的电位差就小,共模干扰电压也就会小。

重点注意事项 

在TN-C-S系统电源进线处(例如总配电箱处)PEN线必须先接PE母排,然后通过连接板(或连接线)再接N母排。

这是从人身安全的角度考量而要求的,具体分析如下: 先接PE母排,再接N母排的情况,如果连接板(或连接线)导电不良,N线电路不通,设备将不能正常工作,故障可被及时发现,及时维修,不会发生电气事故。

如果PEN线先接N母排,同样发生连接板(或连接线)导电不良,整个用户电气装置内的设备都会与PE线脱接,但是由于N线导通,设备仍然能正常工作,电气系统不接地的隐患不会被发现,对人身有很大的安全威胁。

在GB50054-2011《低压配电设计规范》中

3.2.12 当从电气系统的某一点起,由保护接地中性导体改变为单独的中性导体和保护导体时,应符合下列规定:

1 保护导体和中性导体应分别设置单独的端子或母线;

2 保护接地中性导体应首先接到为保护导体设置的端子或母线上;

3 中性导体不应连接到电气系统的任何其他的接地部分。

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