低压配电系统的接地方式及接地故障的保护.pdf

2004年6月河北工程技术高等专科学校学报Jun．2004
第2期JOURNALOFHEBEIENGINEERINGANDTECHNICALCOLLEGENO．2

文章编号：lOO8—3782(2004)02一OO33一O4

低压配电系统的接地方式及接地故障的保护

李文才
(河北工程技术高等专科学校电气工程系，河北沧州061001)

摘要：介绍了低压配电系统中性点的接地方式及其特点，并针对各种接地方式下发生的接地故障提出了具体的保护措

施。
关键词：低压配电系统；接地方式；接地故障；保护
中图分类号：TW642文献标识码：A

长期以来，配电系统的安全可靠运行始终是人们关注的问题，而配电系统中性点的正确接地方式及对接
地故障合理有效的保护又是保证安全生产、系统可靠运行的重要方面。

1低压配电系统的接地方式

低压配电系统的接地方式分为工作接地和保护接地。配电系统为了分别取得相电压和线电压，减少中心
点电位偏移而采用的接地，称为工作接地。电力设备及低压用电设备的金属外壳，钢筋混凝土和电杆等由于
绝缘损坏而可能带电，为防止带电电压危及人身安全而设置的接地，称为保护接地。
根据低压配电系统接地方式的不同，保护接地又可分为接零和接地两种类型。在我国《现行建筑设备规
范大会》(JGJ／T16—92)标准中将低压配电系统分为三种，即TN系统、TT系统和IT系统三种形式。

1．1TN系统

TN系统采用接零保护，系统有一点直接接地，电气设备外露可导电部分通过保护线(或公用中性线
PEN)与接地点连接。按照中性线与保护线组合情况的不同，TN系统又可分三种型式，即TN—C系统，TN—S
系统和TN—C—S系统。
1．1．1TN—C系统
TN—C系统(如图1)中保护零线(PE)与工作零线(N)共用，当发生电气设备相线与外壳接触故障时，故障电
流经中性线回流到接地点，故障电流较大。TN—C系统适用于三相负荷基本平衡场合，若三相负荷不平衡，PE线中
存在不平衡电流，使设备外壳带电，易造成人身伤害。PIE线重复接地，可有效降低零线对地电压。
1．1．2TN—S系统
TN—S系统(如图2)中保护线与中性线是分开的。当发生电气设备相线与外壳接触故障时，短路电流较大。当
中性线断开时，三相负荷不平衡，中性点的电位升高，但设备外壳及PE线无电，保证设备及运行人员的安全。

AA
BB
CC
PENN
PE

外露导电部分外露导电部分
图1TN—C系统图2TN—S系统

收稿日期：2004—04—25
作者简介：李文才(1974一)，男，河北围场人，河北工程技术高等专科学校助教。

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1．1．3TN—C—S系统
它由两部分接地系统组成，一部分是TN—C系统，另一部分是TN—S系统．。当发生电气设备相线与外壳
接触时，故障同TN—C系统；当中性线断开时，故障同FN—S系统。PE线重复接地，而N线不宜重复接地，这
样PE线连接的设备外壳在正常运行时始终不会带电，提高了设备及运行人员的安全性。如图3所示。

1．2TT系统

TT系统采用接地保护，系统有一点直接接地，电气设备的外露可导电部分通过保护线PE接至与电力
系统接地点无直接关联的接地极。共用同一接地保护装置的所有外露可导电部分，必须用保护线与这些部分
共用的接地极连接在一起(或与保护接地母线、总接地端子相连)。如图4所示。

1．3IT系统

IT系统采用接地保护，系统的带电部分与大地间无直接连接(或有一点经足够大的阻抗接地)，电气设
备的外露可导电部分通过保护接线至地极，且电源系统对地应保持良好的绝缘状态。严禁任何带电部分(包
括中性线)直接接地，一般情况下不宜引出N线如图5所示。

A
B
C
PEN
PE
N车喜蔫
外露导电部分外露导电部分外露导电部分
图3TN—C—S系统图4TT系统图5IT系统

2低压配电系统接地故障的保护

2．1低压配电系统保护的一般要求

低压配电系统应根据不同的故障类型和具体工程要求装设短路保护、过负荷保护、接地故障保护和中性
线断线故障保护。配电系统上下级保护器的动作应具有选择性，各级之间能协调配合，并与配电系统的特征
和接地方式相适应。

2．2低压配电系统接地故障的保护措施

为防止人身体间接触电和电气火灾事故而采取接地故障的保护措施，除正确选择和整定配电线路的保
护电器(负荷开关、断路器和继电器等)，使其可靠切除故障外，还应该很好地与配电系统的接地方式协同配
合，不同接地方式对接地故障的保护有不同的要求。
2．2．1TN系统接地故障的保护
2．2．1．1保护对时间的要求
在TN系统中出现单相接地故障，因回路阻抗很小，短路电流很大，能保证设备可靠动作，切除故障。但
在保护设备动作之前，此电流在PEN或