昆明電工培訓(xùn)：IT系統(tǒng)、TT系統(tǒng)、TN系統(tǒng)原理、特點(diǎn)、適用范圍，一次講清！
電氣、電子、信息技術(shù)的不斷進(jìn)步，工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域內(nèi)的項(xiàng)目規(guī)模和復(fù)雜程度也都在不斷的增加。由于大功率電機(jī)、變頻器等設(shè)備的增多，再加上現(xiàn)場(chǎng)總線、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)的應(yīng)用，控制系統(tǒng)的電磁兼容（EMC）問題也越來越普遍。由于大多數(shù)工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的工程師對(duì)電磁兼容的了解往往不是很深入，或者經(jīng)驗(yàn)不是很豐富，因此在系統(tǒng)設(shè)計(jì)或者項(xiàng)目實(shí)施階段很少注意到系統(tǒng)的電磁兼容方面存在的問題，最終不僅會(huì)導(dǎo)致項(xiàng)目實(shí)施后整個(gè)控制系統(tǒng)出現(xiàn)電磁兼容方面的問題，而且往往對(duì)電磁兼容方面的問題感到束手無策，不能盡快處理，對(duì)生產(chǎn)造成損失。
其實(shí)，在電磁兼容方面出現(xiàn)的問題往往都會(huì)涉及屏蔽、濾波以及接地。而無論是屏蔽還是濾波，實(shí)際最終都是要靠接地來實(shí)現(xiàn)，因此接地可以說是處理電磁兼容問題的一個(gè)基礎(chǔ)。
先來給大家介紹一下接地方面的基礎(chǔ)知識(shí)：
低壓配電接地系統(tǒng)分為：IT系統(tǒng)、TT系統(tǒng)、TN系統(tǒng)三種形式，而這三種接地方式非常容易混淆。
1.第一個(gè)字母表示電源端與地的關(guān)系T-電源變壓器中性點(diǎn)直接接地。I-電源變壓器中性點(diǎn)不接地，或通過高阻抗接地。
2.第二個(gè)字母表示電氣裝置的外露可導(dǎo)電部分與地的關(guān)系T-電氣裝置的外露可導(dǎo)電部分直接接地，此接地點(diǎn)在電氣上獨(dú)立于電源端的接地點(diǎn)。N-電氣裝置的外露可導(dǎo)電部分與電源端接地點(diǎn)有直接電氣連接。
分別對(duì)IT系統(tǒng)、TT系統(tǒng)、TN系統(tǒng)進(jìn)行全面剖析：
（1）、IT系統(tǒng)就是電源中性點(diǎn)不接地，用電設(shè)備外露可導(dǎo)電部分直接接地的系統(tǒng)。IT系統(tǒng)可以有中性線，但I(xiàn)EC強(qiáng)烈建議不設(shè)置中性線。因?yàn)槿绻O(shè)置中性線，在IT系統(tǒng)中N線任何一點(diǎn)發(fā)生接地故障，該系統(tǒng)將不再是IT系統(tǒng)。
（2）、電源變壓器中性點(diǎn)不接地（或通過高阻抗接地），而電氣設(shè)備外殼電氣設(shè)備外殼采用保護(hù)接地。
適用于環(huán)境條件不良、易發(fā)生一相接地或火災(zāi)爆炸的場(chǎng)所，如10KV及 35KV的高壓系統(tǒng)和礦山、井下的某些低壓供電系統(tǒng)。
需注意：在IT系統(tǒng)中，當(dāng)電氣設(shè)備發(fā)生單相接地故障時(shí)，流過人體的電流主要是電容電流。一般情況下，此電流是不大的，但是，如果電網(wǎng)絕緣強(qiáng)度顯著下降，這個(gè)電流可能達(dá)到危險(xiǎn)程度。
IT系統(tǒng)特點(diǎn)：
IT系統(tǒng)發(fā)生第一次接地故障時(shí)，僅為非故障相對(duì)地的電容電流，其值很小，外露導(dǎo)電部分對(duì)地電壓不超過50V，不需要立即切斷故障回路，保證供電的連續(xù)性；－發(fā)生接地故障時(shí)，對(duì)地電壓升高1.73倍；－220V負(fù)載需配降壓變壓器，或由系統(tǒng)外電源專供；－安裝絕緣監(jiān)察器。使用場(chǎng)所：供電連續(xù)性要求較高，如應(yīng)急電源、醫(yī)院手術(shù)室等。
IT 方式供電系統(tǒng)在供電距離不是很長(zhǎng)時(shí)，供電的可靠性高、安全性好。一般用于不允許停電的場(chǎng)所，或者是要求嚴(yán)格地連續(xù)供電的地方，例如電力煉鋼、大醫(yī)院的手術(shù)室、地下礦井等處。地下礦井內(nèi)供電條件比較差，電纜易受潮。
運(yùn)用 IT 方式供電系統(tǒng)，即使電源中性點(diǎn)不接地，一旦設(shè)備漏電，單相對(duì)地漏電流仍小，不會(huì)破壞電源電壓的平衡，所以比電源中性點(diǎn)接地的系統(tǒng)還安全。但是，如果用在供電距離很長(zhǎng)的情況下，供電線路對(duì)大地的分布電容就不能忽視了。
在負(fù)載發(fā)生短路故障或漏電使設(shè)備外殼帶電時(shí)，漏電電流經(jīng)大地形成架路，保護(hù)設(shè)備不一定動(dòng)作，這是危險(xiǎn)的。只有在供電距離不太長(zhǎng)時(shí)才比較安全。這種供電方式在工地上很少見。
（1）、TT系統(tǒng)就是電源中性點(diǎn)直接接地，用電設(shè)備外露可導(dǎo)電部分也直接接地的系統(tǒng)。通常將電源中性點(diǎn)的接地叫做工作接地，而設(shè)備外露可導(dǎo)電部分的接地叫做保護(hù)接地。
TT系統(tǒng)中，這兩個(gè)接地必須是相互獨(dú)立的。設(shè)備接地可以是每一設(shè)備都有各自獨(dú)立的接地裝置，也可以若干設(shè)備共用一個(gè)接地裝置。
（2）、電源變壓器中性點(diǎn)接地，電氣設(shè)備外殼采用保護(hù)接地其金屬外殼直接接地的與電源端接地點(diǎn)無關(guān)的接地級(jí)，簡(jiǎn)稱保護(hù)接地或接地制。
TT系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)是：
（a）、能抑制高壓線與低壓線搭連或配變高低壓繞組間絕緣擊穿時(shí)，低壓電網(wǎng)出現(xiàn)的過電壓。
（b）、對(duì)低壓電網(wǎng)的雷擊過電壓有一定的泄漏能力。
（c）、與低壓電器外殼不接地相比，在電器發(fā)生碰殼事故時(shí)，可降低外殼的對(duì)地電壓，因而可減輕人身觸電危害程度。
（d）、由于單相接地時(shí)接地電流比較大，可使保護(hù)裝置（漏電保護(hù)器）可靠動(dòng)作，及時(shí)切除故障。
（e）、單相接地的故障點(diǎn)對(duì)地電壓較低，故障電流較大，使漏電保護(hù)器迅速動(dòng)作切斷電源，有利于防止觸電事故發(fā)生。
（f）、PT線不與中性線相聯(lián)接，線路架設(shè)分明、直觀，不會(huì)有接錯(cuò)線的事故隱患;幾個(gè)施工單位同時(shí)施工的大工地可以分片、分單位設(shè)置 PT線，有利于安全用電管理和節(jié)約導(dǎo)線用量。
（g）、不用每臺(tái)電氣設(shè)備下埋設(shè)重復(fù)接地線，可以節(jié)約埋設(shè)接地線費(fèi)用開支，也有利于提高接地線質(zhì)量并保證接地電阻≤10Ω，用電安全保護(hù)更可靠。
TT系統(tǒng)的主要缺點(diǎn)是：
（a）、低、高壓線路雷擊時(shí)，配變可能發(fā)生正、逆變換過電壓。
（b）、低壓電器外殼接地的保護(hù)效果不及IT系統(tǒng)。
（c）、當(dāng)電氣設(shè)備的金屬外殼帶電（相線碰殼或設(shè)備絕緣損壞而漏電）時(shí)，由于有接地保護(hù)，可以大大減少觸電的危險(xiǎn)性。但是，低壓斷路器（自動(dòng)開關(guān)）不一定能跳閘，造成漏電設(shè)備的外殼對(duì)地電壓高于安全電壓，屬于危險(xiǎn)電壓。
（d）、當(dāng)漏電電流比較小時(shí)，即使有熔斷器也不一定能熔斷，所以還需要漏電保護(hù)器作保護(hù)，因此TT系統(tǒng)難以推廣。
（e）、TT系統(tǒng)接地裝置耗用鋼材多，而且難以回收、費(fèi)工時(shí)、費(fèi)料。
TT系統(tǒng)的應(yīng)用：
TT系統(tǒng)由于接地裝置就在設(shè)備附近，因此PE線斷線的幾率小，且容易被發(fā)現(xiàn)。
TT系統(tǒng)設(shè)備在正常運(yùn)行時(shí)外殼不帶電，故障時(shí)外殼高電位不會(huì)沿PE線傳遞至全系統(tǒng)。因此，TT系統(tǒng)適用于對(duì)電壓敏感的數(shù)據(jù)處理設(shè)備及精密電子設(shè)備進(jìn)行供電，在存在爆炸與火災(zāi)隱患等危險(xiǎn)性場(chǎng)所應(yīng)用有優(yōu)勢(shì)。
TT系統(tǒng)能大幅降低漏電設(shè)備上的故障電壓，但一般不能降低到安全范圍內(nèi)。因此，采用TT系統(tǒng)必須裝設(shè)漏電保護(hù)裝置或過電流保護(hù)裝置，并優(yōu)先采用前者。
TT系統(tǒng)主要用于低壓用戶，即用于未裝備配電變壓器，從外面引進(jìn)低壓電源的小型用戶。
TN系統(tǒng)即電源中性點(diǎn)直接接地，設(shè)備外露可導(dǎo)電部分與電源中性點(diǎn)直接電氣連接的系統(tǒng)。
在TN系統(tǒng)中，所有電氣設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分均接到保護(hù)線上，并與電源的接地點(diǎn)相連，這個(gè)接地點(diǎn)通常是配電系統(tǒng)的中性點(diǎn)。
TN系統(tǒng)的電力系統(tǒng)有一點(diǎn)直接接地，電氣裝置的外露可導(dǎo)電部分通過保護(hù)導(dǎo)體與該點(diǎn)連接。
TN系統(tǒng)通常是一個(gè)中性點(diǎn)接地的三相電網(wǎng)系統(tǒng)。其特點(diǎn)是電氣設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分直接與系統(tǒng)接地點(diǎn)相連，當(dāng)發(fā)生碰殼短路時(shí)，短路電流即經(jīng)金屬導(dǎo)線構(gòu)成閉合回路。形成金屬性單相短路，從而產(chǎn)生足夠大的短路電流，使保護(hù)裝置能可靠動(dòng)作，將故障切除。
如果將工作零線N重復(fù)接地，碰殼短路時(shí)，一部分電流就可能分流于重復(fù)接地點(diǎn)，會(huì)使保護(hù)裝置不能可靠動(dòng)作或拒動(dòng)，使故障擴(kuò)大化。
在TN系統(tǒng)中，也就是三相五線制中，因N線與PE線是分開敷設(shè)，并且是相互絕緣的，同時(shí)與用電設(shè)備外殼相連接的是PE線而不是N線。因此我們所關(guān)心的最主要的是PE線的電位，而不是N線的電位，所以在中重復(fù)接地不是對(duì)N線的重復(fù)接地。
如果將PE線和N線共同接地，由于PE線與N線在重復(fù)接地處相接，重復(fù)接地點(diǎn)與配電變壓器工作接地點(diǎn)之間的接線已無PE線和N線的區(qū)別，原由N線承擔(dān)的中性線電流變?yōu)橛蒒線和PE線共同承擔(dān)，并有部分電流通過重復(fù)接地點(diǎn)分流。由于這樣可以認(rèn)為重復(fù)接地點(diǎn)前側(cè)已不存在PE線，只有由原PE線及N線并聯(lián)共同組成的PEN線，原TN-S系統(tǒng)所具有的優(yōu)點(diǎn)將喪失，所以不能將PE線和N線共同接地。
TN系統(tǒng)中，根據(jù)其保護(hù)零線是否與工作零線分開而劃分為TN-S系統(tǒng)、TN-C系統(tǒng)、TN-C-S系統(tǒng)三種形式。
（一）、TN-C系統(tǒng)
（1）、在TN-C系統(tǒng)中，將PE線和N線的功能綜合起來，由一根稱為PEN線的導(dǎo)體同時(shí)承擔(dān)兩者的功能。在用電設(shè)備處，PEN線既連接到負(fù)荷中性點(diǎn)上，又連接到設(shè)備外露的可導(dǎo)電部分。由于它所固有的技術(shù)上的種種弊端，現(xiàn)在已很少采用，尤其是在民用配電中，已基本上不允許采用TN-C系統(tǒng)。
（2）、電源變壓器中性點(diǎn)接地，保護(hù)零線(PE)與工作零線(N)共用（簡(jiǎn)稱PEN），稱為三相四線制系統(tǒng)。其中，中性線（N線）的作用：
一、是用來提供相電壓；二、是用來傳導(dǎo)不平衡電流；三、是減少中性點(diǎn)電壓偏移。
TN-C系統(tǒng)的特點(diǎn)：
（a）、設(shè)備外殼帶電時(shí)，接零保護(hù)系統(tǒng)能將漏電電流上升為短路電流，實(shí)際就是單相對(duì)地短路故障，熔絲會(huì)熔斷或自動(dòng)開關(guān)跳閘，使故障設(shè)備斷電，比較安全。
（b）、TN-C系統(tǒng)只適用于三相負(fù)載基本平衡的情況，若三相負(fù)載不平衡，工作零線上有不平衡電流，對(duì)地有電壓，所以與保護(hù)線所連接的電氣設(shè)備金屬外殼有一定的電壓。
（c）、如果工作零線斷線，則保護(hù)接零的通電設(shè)備外殼帶電。
（d）、如果電源的相線接地，則設(shè)備的外殼電位升高，使中線上的危險(xiǎn)電位蔓延。
（e）、TN-C系統(tǒng)干線上使用漏電斷路器時(shí)，工作零線后面的所有重負(fù)接地必須拆除，否則漏電開關(guān)合不上閘，而且工作零線后面的所有重復(fù)接地必須拆除，否則漏電開關(guān)合不上閘，而且工作零線在任何情況下不能斷線。所以，實(shí)用中工作零線只能在漏電斷路器的上側(cè)重復(fù)接地。
(f) 、當(dāng)三相負(fù)載不平衡時(shí)，在零線上出現(xiàn)不平衡電流，零線對(duì)地呈現(xiàn)電壓，觸及零線可能導(dǎo)致觸電事故。
(g) 、通過漏電保護(hù)開關(guān)的零線，只能作為工作零線，不能作為電氣設(shè)備的保護(hù)零線，這是由于漏電開關(guān)的工作原理所決定的。
(h)、 對(duì)接有二極漏電保護(hù)開關(guān)的單相用電設(shè)備，如用于 TN-C系統(tǒng)中其金屬外殼的保護(hù)零線，嚴(yán)禁與該電路的工作零線相連接，也不允許接在漏電保護(hù)開關(guān)前面的 PEN線上，但在使用中極易發(fā)生誤接。
(i) 重復(fù)接地裝置的連接線，嚴(yán)禁與通過漏電開關(guān)的工作零線相連接。
（二）、TN-S系統(tǒng)
TN-S系統(tǒng)接線圖（1）、TN-S系統(tǒng)中性線N與TT系統(tǒng)相同。與TT系統(tǒng)不同的是，用電設(shè)備外露可導(dǎo)電部分通過PE線連接到電源中性點(diǎn)，與系統(tǒng)中性點(diǎn)共用接地體，而不是連接到自己專用的接地體，中性線（N線）和保護(hù)線（PE線）是分開的。
TN-S系統(tǒng)的最大特征是N線與PE線在系統(tǒng)中性點(diǎn)分開后，不能再有任何電氣連接，這一條件一旦破壞，TN-S系統(tǒng)便不再成立。
（2）、將工作零線與保護(hù)零線完全分開，從而克服了 TN-C供電系統(tǒng)的缺陷，所以現(xiàn)在施工現(xiàn)場(chǎng)已經(jīng)不再使用TN-C系統(tǒng)。
TN－S系統(tǒng)在該系統(tǒng)中，工作零線N和保護(hù)零線PE從電源端中性點(diǎn)開始完全分開，此系統(tǒng)習(xí)慣稱為三相五線制系統(tǒng)。
當(dāng)電氣設(shè)備相線碰殼，直接短路，可采用過電流保護(hù)器切斷電源
當(dāng)N線斷開，如三相負(fù)荷不平衡，中性點(diǎn)電位升高，但外殼無電位，PE線也無電位;
TN—S系統(tǒng)PE線首末端應(yīng)做重復(fù)接地，以減少 PE線斷線造成的危險(xiǎn)
TN—S系統(tǒng)適用于工業(yè)企業(yè)、大型民用建筑。
目前單獨(dú)使用獨(dú)一變壓器供電的或變配電所距施工現(xiàn)場(chǎng)較近的工地基本上都采用了TN—S系統(tǒng)，與逐級(jí)漏電保護(hù)相配合，確實(shí)起到了保障施工用電安全的作用。
TN-S系統(tǒng)的特點(diǎn)：
（a）、系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，專用保護(hù)線上沒有電流，只是工作零線上有不平衡電流。PE線對(duì)地沒有電壓，所以電氣設(shè)備金屬外殼接零保護(hù)是接在專用的保護(hù)線PE上，安全可靠。
（b）、工作零線只用作單相照明負(fù)載回路。
（c）、專用保護(hù)線PE不許斷線，也不許進(jìn)入漏電開關(guān)。
（d）、干線上使用漏電保護(hù)器，所以TN-S系統(tǒng)供電干線上也可以安裝漏電保護(hù)器。
（e）、TN-S方式供電系統(tǒng)安全可靠，適用于工業(yè)與民用建筑等低壓供電系統(tǒng)。
（f）、保護(hù)零線 PE線絕對(duì)不允許斷開，也不許進(jìn)入漏電開關(guān)。
（g）、同一用電系統(tǒng)中的電器設(shè)備絕對(duì)不允許部分接地、部分接零。否則當(dāng)保護(hù)接地的設(shè)備發(fā)生漏電時(shí)，會(huì)使中性點(diǎn)接地線電位升高，造成所有采用保護(hù)接零的設(shè)備外殼帶電。
（h）、保護(hù)接零 PE線的材料及連接要求：保護(hù)零線的截面應(yīng)不小于工作零線的截面，并使用黃/綠雙色線。與電氣設(shè)備連接的保護(hù)零線應(yīng)為截面不少于 2.5mm 2的絕緣多股銅線。
保護(hù)零線與電氣設(shè)備連接應(yīng)采用銅鼻子等可靠連接，不得采用鉸接;電氣設(shè)備接線柱應(yīng)鍍鋅或涂防腐油脂，保護(hù)零線在配電箱中應(yīng)通過端子板連接，在其他地方不得有接頭出現(xiàn)。
（三）、TN-C-S系統(tǒng)
（1）、TN-C-S系統(tǒng)是TN-C系統(tǒng)和TN-S系統(tǒng)的結(jié)合形式，在TN-C-S系統(tǒng)中，從電源出來的那一段采用TN-C系統(tǒng)。因?yàn)樵谶@一段中無用電設(shè)備，只起電能的傳輸作用，到用電負(fù)荷附近某一點(diǎn)處，將EN線分開形成單獨(dú)的N線和PE線。從這一點(diǎn)開始，系統(tǒng)相當(dāng)于TN-S系統(tǒng)
（2）、系統(tǒng)整個(gè)系統(tǒng)中，工作零線同保護(hù)零線是部分共用的，此系統(tǒng)即為局部三相五線制系統(tǒng)。第一部分是TN—C系統(tǒng)，第二部分是TN—S系統(tǒng)，其分界面在N線與PE線的連接點(diǎn)。
當(dāng)電氣設(shè)備發(fā)生單相碰殼，同TN—S系統(tǒng)
當(dāng)N線斷開，故障同TN—S系統(tǒng)
TN—C—S系統(tǒng)中PEN應(yīng)重復(fù)接地，而N線不宜重復(fù)接地。PE線連接的設(shè)備外殼在正常運(yùn)行時(shí)始終不會(huì)帶電，所以TN—C—S系統(tǒng)提高了操作人員及設(shè)備的安全性。施工現(xiàn)場(chǎng)一般當(dāng)變臺(tái)距現(xiàn)場(chǎng)較遠(yuǎn)或沒有施工專用變壓器時(shí)采取TN—C—S系統(tǒng)。
TN-C-S系統(tǒng)的特點(diǎn):
（a）、TN-C-S系統(tǒng)可以降低電動(dòng)機(jī)外殼對(duì)地的電壓，然而又不能完全消除這個(gè)電壓。這個(gè)電壓的大小取決于負(fù)載不平衡的情況及線路的長(zhǎng)度。要求負(fù)載不平衡電流不能太大，而且在PE線上應(yīng)作重復(fù)接地。
（b）、PE線在任何情況下都不能進(jìn)入漏電保護(hù)器，因?yàn)榫�路末端的漏電保護(hù)器動(dòng)作會(huì)使前級(jí)漏電保護(hù)器跳閘造成大范圍停電。
（c）、對(duì)PE線除了在總箱處必須和N線連接以外，其他各分箱處均不得把N線和PE線相連接，PE線上不許安裝開關(guān)和熔斷器。
實(shí)際上，TN-C-S系統(tǒng)是在TN-C系統(tǒng)上變通的作法。當(dāng)三相電力變壓器工作接地情況良好，三相負(fù)載比較平衡時(shí)，TN-C-S系統(tǒng)在施工用電實(shí)踐中效果還是不錯(cuò)的。但是，在三相負(fù)載不平衡，建筑施工工地有專用的電力變壓器時(shí)，必須采用TN-S方式供電系統(tǒng)。
