TN-C-S系統(tǒng)正確的接線和接地

1、TN-C-S系統(tǒng)正確的接線和接地一、接地問題什么是接地？將地面上的金屬物體或電氣回路中的某一點(diǎn)通過導(dǎo)體與大地相連,使該物體或該點(diǎn)與大地保持等電位稱為接地.電流入地點(diǎn)電位和無窮遠(yuǎn)處的零電位的電位差與入地電流的比 值稱為接地電阻.如下列圖所示.TT系統(tǒng)接地型式/co 八八匚作族越I1 r-Hhl 久事電焊機(jī) 單用修名上面三個(gè)圖中,一個(gè)是設(shè)備單獨(dú)做接地裝置,設(shè)備直接接地,第二個(gè)是設(shè)備接 PEN戔, 第三個(gè)是設(shè)備接PE線,我們把這幾種做法都叫做接地.根據(jù)IEC規(guī)定和最新標(biāo)準(zhǔn)?民用建 筑電氣設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?JGJ16-2022和其他標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,我們現(xiàn)在更正一個(gè)概念：1、今后不再用“接零這一述語,而用TT、TN-

2、S、TN-C-S等系統(tǒng)名詞代替,而將“接 地作為以上做法的統(tǒng)稱.在?建筑電氣工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)? GB50303-2022中還在用 “接零這一術(shù)語,在標(biāo)準(zhǔn)?民用建筑電氣設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)? JGJ16-2022,已明確不再用.該?標(biāo)準(zhǔn)?條文說明第12.3.1條表達(dá)如下：與原標(biāo)準(zhǔn)根本一致,取消了有架空線路的 保護(hù)局部.這里要注意的是原標(biāo)準(zhǔn)中,用的“接零和"接地的概念,修訂后就不再采用 了,而是用TN-C-S、TN-S及TT等系統(tǒng)名稱代替,而將 “接地作為以上做法的統(tǒng)稱.現(xiàn)在,?建筑電氣工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)? GB50303-2022還沿用“接零和“接地術(shù) 語,估計(jì)修改時(shí)也會(huì)一致起來.2、不再用

3、“零線這一術(shù)語.所謂“零線是歷史產(chǎn)物,20世紀(jì)50年代我國師從前蘇 聯(lián),電力工業(yè)也不例外,在低壓接地系統(tǒng)中采用前蘇聯(lián)的接地系統(tǒng),就沿用“零線這一 術(shù)語.當(dāng)時(shí)的“零線是“中性線的別稱,二者等同、混用.當(dāng)時(shí)的接零系統(tǒng),就是 IEC 標(biāo)準(zhǔn)和現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)中的TN-C系統(tǒng),而當(dāng)時(shí)說的“零線就是 TN-C系統(tǒng)中的PEN線.國家標(biāo)準(zhǔn)?系統(tǒng)接地的型式及平安技術(shù)要求? GB14050-2022對中性導(dǎo)體N、保護(hù)導(dǎo) 體PE和保護(hù)接地中性導(dǎo)體PEN的術(shù)語如下：中性導(dǎo)體N連接到系統(tǒng)中性點(diǎn)上并能提供傳輸電能的導(dǎo)體.保護(hù)導(dǎo)體PE-用于在故障情況下預(yù)防電擊所采用保護(hù)舉措的導(dǎo)體 .保護(hù)接地中性導(dǎo)體PEN-同時(shí)具有保護(hù)接地導(dǎo)體

4、和中性導(dǎo)體功能的導(dǎo)體.我建議,在我們的監(jiān)理工作中,要按國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定正確使用電工術(shù)語.3、不用“觸電 一詞,而用標(biāo)準(zhǔn)術(shù)語“電擊.國家標(biāo)準(zhǔn)?電氣平安術(shù)語? GB4776-2022給“電擊的解釋術(shù)語如下：電擊一電流通過人體或動(dòng)物體而引起的病理、生理效應(yīng).4、什么是電氣事故？國家標(biāo)準(zhǔn)?電氣平安術(shù)語? GB4776-2022給“電氣事故的解釋術(shù)語如下：由電流、電磁場、雷電、靜電和某些電路故障等直接或間接造成建筑設(shè)施、電氣設(shè)備毀壞,人、動(dòng)物傷亡,以及引起火災(zāi)和爆炸等后果的事件5、短路國家標(biāo)準(zhǔn)?電氣平安術(shù)語? GB4776-2022給“短路的解釋術(shù)語如下：通過比擬小的電阻或阻抗,偶然地或有意地對一個(gè)電路中

5、在正常情況下處于不同電位 下的兩點(diǎn)或幾點(diǎn)之間進(jìn)行的連接.二、配電系統(tǒng)接地型式的分類配電系統(tǒng)接地型式的分類,按配電系統(tǒng)和電氣設(shè)備不同的接地組合進(jìn)行.根據(jù)IEC 國 際電工委員會(huì)規(guī)定,接地制式一般由兩個(gè)字母組成,必要時(shí)可加后續(xù)字母.采用拉丁字 母作代號.注：原資料介紹：由于IEC是以法文作為正式文件語言,因此所用的字母為法語詞語的 首字母.但國家標(biāo)準(zhǔn)?系統(tǒng)接地的型式及平安技術(shù)要求? GB 14050-2022規(guī)定：系統(tǒng)接地 型式以拉丁字母作代號,現(xiàn)按 GB 14050-2022的規(guī)定更正.相關(guān)規(guī)定如下：1、前兩個(gè)字母：第一個(gè)字母表示電源接地點(diǎn)對地的關(guān)系.其中：T-表小電源接地點(diǎn)直接接地.I-表示電

6、源接地點(diǎn)不接地包括所有帶電局部與地隔離 或通過阻抗與大地相 連.第二個(gè)字母表示電氣設(shè)備的外露導(dǎo)電局部與地的關(guān)系.其中：T-表示獨(dú)立于電源接地點(diǎn)的直接接地.N-表示電氣設(shè)備的外露導(dǎo)電局部直接與電源系統(tǒng)接地點(diǎn)或與該點(diǎn)引出的導(dǎo)體 相連接.2、后續(xù)字母：后續(xù)字母表示中性線與保護(hù)線之間的關(guān)系.其中：C表示中性線N與保護(hù)線PE合并為PENUIoS表示中性線N與保護(hù)線PE分開.C-S表示在電源側(cè)為PEN線,從某點(diǎn)起,N線與PE線分開.3、配電系統(tǒng)接地制式的具體分類：根據(jù)以上的分類方法,配電系統(tǒng)按地制式可分為三種系統(tǒng):TNTTIT其中TN系統(tǒng)又可分為三種形式：TN-STN-CTN- C- S在幾個(gè)工業(yè)先進(jìn)的國

7、家內(nèi),完全根據(jù)IEC標(biāo)準(zhǔn)劃分接地制式的國家有：德國電氣工程師 協(xié)會(huì)VDEB程,法國電工聯(lián)合會(huì) UTE規(guī)程,英國電氣工程師學(xué)會(huì)IEE規(guī)程,美國國家電氣法 規(guī)NECK日本電氣協(xié)會(huì)JEACt規(guī).我國配電系統(tǒng)接地的型式已完全與IEC標(biāo)準(zhǔn)等同.在我國建筑電氣實(shí)際應(yīng)用 中,多采用TN-S系統(tǒng)和TN-C-S系統(tǒng).這里說明一點(diǎn),人們往往將TN-S系統(tǒng)用一種不標(biāo)準(zhǔn) 的叫法,稱為“三相五線制,它盡管很形象,但還是建議用標(biāo)準(zhǔn)語言,不用“三相五線制.三、關(guān)于低壓配電系統(tǒng)TN-C-S系統(tǒng)的正確接線問題地提出：最近竣工驗(yàn)收的某工程,低壓配電系統(tǒng)的接地型式設(shè)計(jì)為TN-C-S系統(tǒng).安裝單位在低壓進(jìn)線柜接線時(shí),未將電源電纜的P

8、EN® 電源電纜的第4芯與開關(guān)柜的PE 線進(jìn)行聯(lián)結(jié),其接線是錯(cuò)誤的.如此接線,存在平安隱患,將對人身平安構(gòu)成極大威脅.當(dāng) 監(jiān)理要求整改、正確接線時(shí),施工方告之,某設(shè)計(jì)師認(rèn)為可以不連接.在監(jiān)理工程師地堅(jiān) 持下,錯(cuò)誤接線最終得以改正.上述事例說明還有極少的技術(shù)人員對TN-C-牖地系統(tǒng)的概念模糊,有進(jìn)一步說明的必要.根據(jù)國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,本文擬對低壓配電系統(tǒng)TN-C- S接地型式的正確接線作一論述,供同行參考、討論,希望引起關(guān)注,用正確的理論指導(dǎo)工 作.一TN-C- S接地型式的構(gòu)成為了了解TN-C-S接地型式的構(gòu)成,我們先分別對TN-Cf口TN-Sg地系統(tǒng)作簡要介紹.1、TN-CK統(tǒng)T

9、N-C-S接地系統(tǒng)的前半段用4芯電纜或4根導(dǎo)線將電源的L1、L2、L3和賤引來, 即三相四線制,低壓配電系統(tǒng)的這種接地型式叫做 TN-d/KWPESI和N®是合一的,叫做 PEN®, TN-C接地型式如圖1所.解放初,我國電力行業(yè)和其他行業(yè)一樣,師從前蘇聯(lián),一 直沿用前蘇聯(lián)的標(biāo)準(zhǔn),低壓配電系統(tǒng)接地型式同樣采用前蘇聯(lián)標(biāo)準(zhǔn),即TN-CS統(tǒng).一直到20世紀(jì)70年代末80年代初,我國開始全面與IEC標(biāo)準(zhǔn)國際電工委員會(huì)標(biāo)準(zhǔn)接軌,才逐漸采 用TN-用DTN-C-野接地型式,盡量不用或少用 TN-C8統(tǒng).TN C系統(tǒng)的最大優(yōu)點(diǎn)是可以省去一根導(dǎo)線,但它的缺點(diǎn)更不能無視：一旦設(shè)備外殼帶電,就

10、是單相短路,它的PEN®上始終有電流流過,而且不能使用漏電保護(hù)裝置.2、TN- S系統(tǒng)TN-S接地系統(tǒng)是將工作零線N線和專用保護(hù)零線P囁嚴(yán)格分開的接地型式.如 圖2所示.TN-S接地系統(tǒng)的P囁和N線在變壓器中性點(diǎn)處是連接在一起并接地工作接地,P囁要求重復(fù)接地,且與 賤要絕緣良好,而且要求P或不能斷線.它的最大優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)正常運(yùn) 行時(shí),只在N線中有電流流過,P囁中沒有電流,對地?zé)o電壓,電氣設(shè)備金屬外殼接到保 護(hù)零線PE上,平安可靠.3、TN- C-S接地系統(tǒng)的構(gòu)成在低壓配電系統(tǒng)的前半段采用 TN-C接地型式,而從建筑物電源進(jìn)線總開關(guān)柜總配電 箱處開始,將TN-或地型式轉(zhuǎn)換為TN-S接地系

11、統(tǒng),即系統(tǒng)的后半段為TN-S接地系統(tǒng),從 這里開始,到負(fù)荷末端,P囁和N線要絕緣良好,不準(zhǔn)再有電氣連接,并對P啜作重復(fù)接地. 這種配電系統(tǒng)的前半段后半段分別由 TN-CF 口 TN-SM種不同接地型式構(gòu)成的混合接地型式, 就是TN-C-S接地系統(tǒng).如圖3所示.假設(shè)在建筑物電源進(jìn)線處的總開關(guān)柜總配電箱內(nèi)不將PEN 線與P啜進(jìn)行連接,又何以構(gòu)成TN-C-S接地系統(tǒng)？TN- C-S接地系統(tǒng)的特點(diǎn)是供電系統(tǒng)的前半段可以省去一根導(dǎo)線,但 PEN®上有電流流 過,且不能安裝漏電保護(hù)裝置；而后半段又具有 TN-S接地系統(tǒng)白特點(diǎn),P囁為專用保護(hù)零 線,正常情況下無電流流過,能夠安裝漏電保護(hù)裝置,供電

12、系統(tǒng)的平安功能得到了可靠保證.二TN- C-或地系統(tǒng)的正確接線對TN-C-S接地系統(tǒng)的正確接線,國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)已作了明確規(guī)定,現(xiàn)表達(dá)如下.1 、國家標(biāo)準(zhǔn)?漏電保護(hù)器安裝和運(yùn)行? GB13955 92第6.1.4條,規(guī)定了包括TN-C- S 系統(tǒng)在內(nèi)的低壓配電系統(tǒng)各種接地型式的正確接線方式,并附有接線圖.其中要求 TN-C-S 系統(tǒng)在建筑物電源進(jìn)線配電柜處將 P啜和N線作電氣連接.2、國家標(biāo)準(zhǔn)?供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)? GB 50052-2022,在條文說明的7.0.1條的圖6, 畫出了 TN-C-S系統(tǒng)的接線圖,如圖4所示.從圖中可見,在將TN-C系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為TN-C S系 時(shí),PENI變?yōu)閮筛€：P

13、E、N線.在此處PE、N線是連接在一起的.DIL23圉4 TH-C-5樓地系正班更笫叵圖3、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)?全國民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)舉措?電氣分冊2022版第5.5.6條第5項(xiàng),對TN-C S系統(tǒng)的接線作了具體規(guī)定：將TN-C系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為TN-C- S系統(tǒng),即在電源進(jìn)線處,將PENI轉(zhuǎn)換為P囁和N線,PENS線先聯(lián)接PE®線,并作接地,再聯(lián)接N®線,同時(shí)N 線與P或分開后不應(yīng)再合并.并繪制了例如接線圖圖5.5.6-1 TN-C-S系統(tǒng)接線例如 圖,如圖5所示.該圖對?供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)? GB500522022的第5.5.6-1圖對如何在 配電箱內(nèi)具體實(shí)施作了更明確地規(guī)定. 接線圖

14、有兩個(gè)特點(diǎn)：一是在電源進(jìn)線配電柜箱處, P或和N線必須連接起來；二是電源進(jìn)線的PENI必須先與PEM線聯(lián)接,并彳接地,再將 PE 母線與NS線連接起來.電闔進(jìn)統(tǒng)配電急一班接金屬管道板幗可能和隔鼻決定辭度低壓霆雷梏根樨需要決定圖5 一匚一5接地毒裝警,例如 4段布梢他,電氣分用國15,三、?全國民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)舉措?電氣分冊為什么要求PENS線先聯(lián)接PEM線,并作接地,再聯(lián)接N®線？試分析如下：1、在PENI先接PEM線,再將PE5線與N®線進(jìn)行連接的情況下,當(dāng)PE5線與N®線之間 的連接線接觸不良時(shí),中性線路N線不通,系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行不正常,單相設(shè)備甚至不工作. 這時(shí)故障容易被發(fā)現(xiàn)并修復(fù),不致造成大的危害.2、假設(shè)PENI先與N®線連接,再將N®線與PE5線進(jìn)行連接時(shí),當(dāng)PE5線與N®線之間的 連接線接觸不良時(shí),那么整個(gè)系統(tǒng)失去 PEy勺接零保護(hù),但系統(tǒng)內(nèi)的設(shè)備仍正常工作,失去PES零保護(hù)的故障將不被發(fā)現(xiàn),對人身平安構(gòu)成極大威脅 .而人的生命平安是頭等大事,因 此標(biāo)準(zhǔn)如此規(guī)定是合理的、科學(xué)的.TN-C-S接地系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)在于系統(tǒng)前端可以節(jié)省一根電纜芯線,因此在民用住宅建筑的 設(shè)計(jì)和工程實(shí)施中,低壓配電系統(tǒng)中TN-C-S的接地型式得到廣泛應(yīng)用,除重要建筑、工業(yè) 建筑和綜合大樓建筑、醫(yī)院、學(xué)校、試驗(yàn)樓室、影院及