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低压系统的接地型式（即TN、TT、IT ）很重要，可以说整个低压配电系统的设计都是建立在这三者之上的，不谈它们就无法谈低压。 所以，电气专业的工程师们，不论是做设计的、做施工的，还是管运维的，就是死磕三年，也要务必搞清它们。更何况三年的时间可能还不够用，为什么？殊不知很多业内的大佬们终其一生，都还在为究竟用哪个好而争论不休，已然形成了不同的“学派”。 也因此，关于TN、TT、IT的话题一直在业内都很热门。这是好现象，没有讨论，没有碰撞，怎能产生火花？又怎能推动国内电气基础技术的发展？ 本人曾从事于船舶海洋工程电气设计，在没跳出这一行前，对船舶的低压系统接地型式（IT系统）一直都没太过关注，和大多数工程师们一样，前面项目怎么做，后面的跟着改改就行了，至于为什么要这么做？没有认真思考过。后来入了建筑行业后，TN 系统成为主流，IT 系统则很少遇到过，从而才引起了我对低压系统接地的关注。 什么是 TN、TT、IT ？谈到TN、TT、IT系统，大家都知道前面一个字母是代表电源端接不接地，后面一个字母是代表电气装置外露可导电部分接不接地。
从上可知，电源端只有接地和不接地两种选择，而设备端都是要接地的，只是说要不要将设备端的接地与电源端的接地进行直接的电气连接（通常说采用金属导体进行连接，才被称为“电气连接”）。 在此，不再多做说明，写此文主要还是想从另一个角度重新解读下低压系统的接地型式，引起大家对它们的思考。看下面！ 低压配电的系统接地和保护接地首先要明确下，就接地的作用来说分功能性接地、保护性接地两大类，如：
系统接地和保护接地 需要我们知道的是，每一个配电系统在设计之前都必须先考虑好这两种接地该如何设置的问题，以便把握好大方向，这就要看我们的项目性质和用电设备需求了。 这里还是拿船舶供配电系统的接地型式来举例，方便大家理解我上面这句话。 【举例】 船舶是一个孤立的水上移动装置，它内部各系统设备的正常运行需要配置柴油发电站。船舶上的主推进/侧推进系统、导航系统、舵机等是保障船舶正常行驶的负荷，而作为保障柴油发电站正常运行的滑油、冷却淡水/海水系统也同样非常重要，因而出现了大量的重要负荷。这些负荷被停电后，将会导致船舶无法正常运行，更有甚者如舵机系统掉电会导致船舶移动方向失控，人身和财产安全将得不到保障。因此，我们在对其进行供配电系统的设计时，必须要考虑怎样才能让这些重要负荷供电连续性高。 再者，一些油船、液化气体船等爆炸危险程度非常高的船舶，是不希望在其内储存区周围（船体是全金属结构）存在小电流通过的，这也将需要我们考虑供配电系统的设计，如何限制系统的单相接地故障电流，以达到足够的运行安全性。 很显然，在电源侧接地的TN、TT系统是无法满足这些要求的。其一，TN、TT系统在发生单相接地故障后，配电线路将立即被切断，无法保证尽可能的供电连续性；其二，TN、TT系统的单相接地故障电流也相对较大，故障电流要在几安倍、几十、上百安倍以上，爆炸危险性将会被提高。 因而，我们不得不去思考是不是还有更好的系统接地设计型式？比如，让电源侧中性点不接地，这样是不是就会限制故障电流了呢？的确是如此！那么，用了IT系统后还会有哪些问题呢？（本文先不做分析，后面会同大家分享，可点击关注【电气研习设】） 同样的例子，在天上的飞机、水下的潜艇，它们的系统接地型式也是IT系统。所以说，我这里要再强调一遍，每一个配电系统在设计之前都必须先考虑好系统接地、保护接地该如何设置的问题。 知道了上面的问题，我们就会去思考又该如何合理的选用这些系统接地型式呢？ 本次先来谈谈我们最常用到的TN系统，规范中将TN系统根据N线和PE线的不同处理方法又分为：TN-C、TN-S、TN-C-S三种。 TN-C 系统TN-C系统的配电出线是L1、L2、L3和PEN线四根，PEN线即是PE线，也是N线，因为功能合用了，所以节省了一根导线，相对经济，是我国80年代前广泛采用的方案，这也是源自于前苏联的电气技术。 但是，这个系统存在着很大的安全问题（请注意PEN线也与电气装置的金属外壳连接了）。
所以，现如今TN-C系统已很少采用。 人类的生存原则是先解决物质生活，再考虑丰富精神生活。我们的电气设计同样也是这个套路，TN-C系统是上世纪的产物，国民经济还刚刚处于起步阶段，那会我们最注重的是怎样扩大生产，解决全民的物资生活问题，至于用电的安全问题就只能被忽略了。当国民的幸福指数得到了大大提高后，大家的注意力就要转移到对用电的安全性上来了，因而下面的系统才是我们重要的关注点。 TN-C 系统 TN-S 系统可以说，TN-S系统是来源于TN-C系统的经验总结，正因为TN-C系统的PEN线合用，才导致了上述种种安全性问题，所以TN-S系统才将PE线和N线自电源中性点处就分开了。 分开后的PE线，正常情况下基本不会有电流通过，也会不带电，因此电气装置的外露可导电外壳也可以很放心的与PE线直接连接，从用电角度上来说比较安全，同时也解决了TN-C系统上面所遇到的问题。注意，当故障情况下，该系统的安全性还是要进行详细分析，用合理的措施进行规避，比如等电位、局部等电位等。 正因为TN-S系统不会对电子信息系统造成干扰，能很大程度上降低电击、火灾、爆炸事故风险，特别适用于：
TN-S 系统 TN-C-S 系统TN-C-S 系统是TN-C与TN-S的折中方式，TN-S 相较于 TN-C多增加了一根导线，这于工程经济性不利，而且对于大截面的干线电缆，5芯电缆比4芯电缆施工也不便。能不能前一段用TN-C，后一段再用TN-S？ TN-C-S系统就是这么做的，不过这需要一个前提，就是变电所不在本建筑物内。该系统在从变电所至建筑之间的这段电缆采用PEN线，但进建筑物后应分开为PE线和N线，也即建筑物内仍旧采用了TN-S系统。 这么做，虽然在进入建筑物之前，因正常运行时通过的电流会让前一段PEN线产生电压降，使建筑物内的各强弱电系统整体对大地的电位都升高了，但建筑物内设有总等电位联结，其内各系统之间的电位差却不存在，且进入建筑物内PE和N线分开，PE线上没电流通过，也不会产生其它的电位差。因此在设有总等电位的建筑物内，TN-C-S系统实际上和TN-S系统是相同的。 上面的说法，对于各电子信息系统设备而言，因都取得了相对均等的参考电位，从而减少了干扰。这里的干扰属于差模电压干扰。 学过电子电路的大家，估计脑海里还有个模糊的概念，就是电子设备的信号干扰分为差模电压干扰和共模电压干扰。 TN-C-S系统与TN-S系统相比，虽然在抗差模电压干扰的能力上不相上下，但对于抗共模电压干扰上，TN-C-S系统则要好过TN-S系统。因为前者的PE线和N线是在进建筑物内才分开的，TN-S系统则在变电所处就分开了，如此在电子设备终端处，TN-S系统的PE端子与N线端子之间的电位差就要大于TN-C-S系统。 所以说，TN-C-S系统适用于不附设变电所的上述TN-S系统所适用的建筑物或场所。 TN-C-S 系统 以上的TN系统是我们最常接触到的低压系统接地型式，但对于TT、IT系统，给我的感觉是很多电气工程师们有些排斥它们，因为不熟悉，所以不太敢用，也怕用不好反倒会造成安全事故，这可以理解。 但其实TT、IT系统在用到合适的场所时，只会提高低压配电系统的可靠性和安全性。上面的船舶、飞机不就是个例子吗？还有我上一篇文章中提到的路灯配电问题，大家也可以看看（深度剖析：路灯电击致死事故频发，“元凶”是谁？）。 所以，除了TN系统外，我们还应充分的认识TT和IT系统。 |
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