IT系统TT系统TN系统保护接地系统

IT系统、TT系统、TN系统爱护接地系统

水利建设工地大多分散在郊区和边远地区，施工场地大，设备和人

员分散，施工季节性强，施工单位的平安管理水平参差不齐，临时工和外

来民工较多，这些都给现场的平安供用电带来极为不利的影响，水利工地

电气事故时有发生，平安用电形势严峻°因此必需主动贯彻预防为主的方

针，仔细探讨运用各项技术措施和管理措施，提高供用电系统的平安水平,

营造工地电气平安环境，保障广阔水利建设者的平安。

1施工用电380/220V低压系统的接地方式

380-220V低压系统有三种接地方式。

1.1IT系统

IT系统是电源端中性点不干脆接地，电气装置的外露可导电部分干脆接地

的系统（见图1）。

的接地级一

图1IT系统

1.2TT系统

TT系统是电源系统中性点干脆接地，电气装置的外露可导电部分干脆接

地的系统（见图2）。

电源

Li

Li

N

电源端

接地点。。。。

图2TT系统

1.3TN系统

TN系统为电源系统中性点干脆接地，电气装置外露可导电部分通过爱护

导体连接到电源接地点的系统。依据中性线和爱护线的布置，TN系统有

三种形式：

1.3.1TN-C系统

TN-C系统是中性线与爱护线合一的三相四线制系统（图3）o

电*

件零可

等电事分

图3TN-C系统

1.3.2TN-S系统

TN-S系统为三相五线制，系统中的爱护线与中性线是从电源端起先完全

分开的（见图4）。

图4TN-S系统

1.3.3TN-C-S系统

TN-C-S系统的特点是一部分中性线与爱护线合一，一部分中性线与爱护

线分开（见图5）。

图5TN-C-S系统

2爱护接地和爱护接冬

2.1爱护接地

TT系统中的接地方式称为爱护接地

图6是TT系统爱护接地原理图，U为相电压，Rde为工作接地电阻，Rpe

为爱护接地电阻，M为用电装置，当M绝缘损坏外壳带电时，不计线路

与电源电阻，则有

图6TT系统爱护接地原理

Ie=U/(Rde+Rpe)

取U=220V,Rde=Rpe=4Q,贝ij

Ie=27.5A

在接地短路电流Ie的作用下，电路中爱护装置动作切断电源，从而保障了

平安。当爱护装置是额定电流为10A的一般熔断器，流过27.5A电流后,

10s左右熔体熔断切断了电源，M外壳没有危急电压。假如M未接地而

漏电，人体接触M外壳时的接触电压为220V,设人体电阻为1000Q,

则通过人体电流达220mA,是非常危急的「

此外，TT系统正常运行时，零线电位可达50V以上，M外壳电位为零，

爱护接地对系统中存在的干脆触电危急没有防范作用。

从以上分析可知，在TT系统中采纳爱护接地，当故障电流足够大，能使

爱护装置动作切断系统电源，则不会发生触电事故；当故障电流不够大，

无法与时切断电源时，爱护接地可降低危急电压，危急电压为50~U0Vo

假如不爱护接地，则危急电压高达220V。可见爱护接地是较好的平安防

范措施，但不够完善。为更好发挥爱护接地的功能，可以实行以下措施：

2.1.1降低接电阻，以提高故障电流。

2.1.2依据爱护电器的安秒特性，选用合适的熔体或自动开关，使得在

故障电流较小时也能与时切断电源。选用爱护电器时，应当满足系统对选

择性和牢靠性的要求，达到发生故障时能切断电源，非故障状况能保障系

统正常供用电的目的。

2.1.3常常检查用电装置的绝缘状况，做好运行维护工作。

水利工地用电装置用电量较小，接地故障电流简单满足爱护电器的动作要

求。工地往往在江湖河海地区，地壤电阻率较低，降低接地电阻也简单实

现。

应当指出，假如建设工地用lOOkVA与以下变压器供电，或用发电机发电,

电网容量较小，分布电容也小，这时采纳IT系统爱护接地，能有效的防

止间接触电。

2.2爱护接零

TN系统中的接零方式称为爱护接零。当设备外壳漏电时，因为金属外壳

与PEN线连结，形成了相零通路，短路电流足够大，设备的爱护电器能

快速切断故障设备的电源，防止触电事故。

爱护接地和爱护接零都是依靠足够大的故障短路电流来切断电源的，爱护

接地受到接地电阻的制约，往往不能产生足够大的故障电流，爱护电器不

能与时动作，甚至故障会长期存在，爱护接零则没有这种缺陷。

TN-C系统爱护接零对干脆触电没有防护作用，该系统M外壳电位等于工

作零线电位，故障电流小，爱护装置不能动作。当工作零线断开后，三相

负载不平衡,PEN线中等序电流较大而呈现较高电压,可能烧毁单相设备,

且接零的设备外壳带电，严峻危与人身平安。TN-C系统发生断零故障时,

漏电爱护器也不起作用，所以在水利建设工地，不应采纳TN-C爱护接零

系统。

在TN-S系统中，由于爱护导体和中性导体是分开的，在正常状况下，受

护零线上无零序电流，与三相负载是否平衡无关。零线断线也不影响PE

爱护线路功能，同时不限制漏电爱护器的运用，因此TN-S系统对预防触

电事故和保障系统正常运行更为平安牢靠。但TN-S系统比其它系统多敷

设和管理工作量，成本较高，全面采纳TN-S系统有一个过程。在平安功

效方面，TN-S系统对干脆触电不具备防范作用，当故障电流较小，不能

满足爱护器的动作要求时，仍有可能存在触电隐患，因此采纳TN-S爱护

接零时，需留意使爱护零线电阻足够小并确保不断线。

TN-C-S系统中，部分爱护线与中性线是合一的，并按TN-C的方式爱护

接零;部分爱护线与中性线是分设的，并按TN-S的方式爱护接零。TN-C-S

爱护接零兼有TN-S和TN-C的特征，事实上不能完全消退TN-C系统的

缺陷，漏电爱护器的运用仍受到限制，但少敷设一根专用爱护线，比TN-S

系统经济。

总之，爱护接地和爱护接零是防止触电危急的技术措施，爱护接地爱护线

中通过的是漏电电流，爱护接零的爱护线中通过的是短路零序电流。TN-S

系统爱护接零技术较为平安牢靠，但系统较困难，投入较多。

3漏电爱护技术

漏电爱护器是检测线路中泄漏电流，推断是否存在故障的装置，当泄漏电

流达到肯定数值时，其执行机构自动切断电源，防止发生电气事故。漏电

爱护器具有防止干脆触电和间接触电的功能，弥补了接地爱护措施的不

足，漏电爱护器可以应用在IT、TT、TN-S系统中，以与TN・C-S系统的

TN-S部分。

尽管国家标准(GB50195-93)没有提与漏电爱护技术，但该技术发展已

趋于成熟，水利建设工地应当应用这一技术，提高电气平安水平。实际应

用中应依据供用电系统的详细状况确定漏电爱护级别和爱护范围，选用不

同规格的漏电爱护器。假如只在末级用电设备安装漏电爱护器，爱护器因

漏电故障断开线路后，停电范围小，但爱护面也小，且此级爱护器失效后

缺乏后备爱护。假如在前级干线上安装漏电爱护器，爱护器因漏电故障断

开线路后，会造成大面积停电，影响正常供用电，且不简单查找故障。因

此，应当按线路和负载的重要程度与负载的容量，在电网干线、支线和用

电设备处分别安装不同规格的漏电爱护器，形成分级漏电爱护网。

分级爱护一般分为二级爱护和三级爱护方式，水利工地相宜采纳二级爱护

方式。二级漏电爱护网络中，电网的干线和分支线路交界处作为第一级，

线路末端作为其次级。第一级设在支线配电箱处，其次级设在末级配电箱

的负载电源进线端。依据爱护性能的不同，第一级漏电动作电流和时间应

当大于其次级，选用中灵敏度延时性漏电爱护器，动作电流为

100~300mA,延时动作进是0.2~2s。其次级应选用高灵敏度快速型漏

电爱护器，动作电流为30mA,延时动作时间为0.1s。

4应留意的几个问题

4.1凡因绝缘损坏可能造成触电危急的设备和装置的金属外壳应牢靠接

地或接零。

4.2下列情形无需做接地、接零爱护或漏电爱护；

4.2.1设备安装在已接地、接零的金属框架上，且设备外壳与金属框架

的电气连接牢靠。

4.2.2设备安装在高度超过2.2m的不导电的建筑材料机座上。

4.2.3只有电气人员检查维护时才可能接触到的电气设备。

4.2.4具有双重绝缘的电气设备不必进行接地、接零爱护，但可以考虑

采纳漏电爱护。

4.2.5由平安电压供电的设备。

4.3对于大容量的设备和特别条件下运行的设备以致无法采纳爱护接地

和接零时，可以在施，场地实行隔离围护与电气绝缘的措施。

4.4应当合理选择爱护电器，了解系统正常泄漏电流和故障短路电流，

运用爱护电器的安秒特性，保证系统故障时能切断电源，无故障时系统能

正常运行。

4.5在选择接地或接零爱护方式时要了解施工地区有关部门的规定。

5小结

水利建设工地的电气平安取决于技术、管理、经济三方面的因素，平安用

电工作应运用合理的技术措施，以较少的经济投入，适当的管理手段，