張國棟

（北京城鄉(xiāng)建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司工程承包總部，北京 100076）

1 低壓配電系統(tǒng)

根據(jù)國際電工委員會（IEC）規(guī)定的各種保護(hù)方式、術(shù)語概念，低壓配電系統(tǒng)按接地方式的不同分為三類，即TT、IT和TN系統(tǒng)。

TT供電系統(tǒng)：TT方式是指將電氣設(shè)備的金屬外殼直接接地的保護(hù)系統(tǒng)，稱為保護(hù)接地系統(tǒng)，也稱TT系統(tǒng)。第一個符號T表示電力系統(tǒng)中性點直接接地，第二個符號T表示負(fù)載設(shè)備外露不與帶電體聯(lián)接的金屬導(dǎo)電部分與大地直接聯(lián)接，而與系統(tǒng)任何接地?zé)o關(guān)。

IT供電系統(tǒng)：IT系統(tǒng)為三相三線制中性點不直接接地，電氣設(shè)備的外露導(dǎo)電部分接地的系統(tǒng)。第一個字母I 表示電源側(cè)沒有工作接地，或經(jīng)過高阻抗接地。第二個字母T表示負(fù)載側(cè)電氣設(shè)備進(jìn)行接地保護(hù)。

TN供電系統(tǒng)：這種供電系統(tǒng)是將電氣設(shè)備的金屬外殼與工作零線相接的保護(hù)系統(tǒng)，稱作接零保護(hù)系統(tǒng)，用TN表示，它的特點如下：

一旦設(shè)備出現(xiàn)外殼帶電，接零保護(hù)系統(tǒng)能將漏電電流上升為短路電流，這個電流很大，是 TT系統(tǒng)的 5.3倍，實際上就是單相對地短路故障，熔斷器的熔絲會熔斷，低壓斷路器的脫扣器會立即動作而跳閘，使故障設(shè)備斷電，比較安全。

TN系統(tǒng)節(jié)省材料、工時，在我國和其他許多國家廣泛地得到應(yīng)用。根據(jù)中性線和保護(hù)線的布置，TN系統(tǒng)的形式有以下三種：

1）TN-C系統(tǒng)

TN-C系統(tǒng)為三相四線制中性點直接接地，整個系統(tǒng)的中性線與保護(hù)線是合一的系統(tǒng)。它是用工作零線兼作接零保護(hù)線，可以稱作保護(hù)中性線，可用 PEN表示。其特點如下：

（1）由于三相負(fù)載不平衡，工作零線上有不平衡電流，對地有電壓，所以與保護(hù)線所聯(lián)接的電氣設(shè)備金屬外殼有一定的電壓。

（2）如果工作零線斷線，則保護(hù)接零的漏電設(shè)備外殼帶電。

（3）如果電源的相線碰地，則設(shè)備的外殼電位升高，使中性線上的危險電位蔓延。

（4）TN-C系統(tǒng)干線上使用漏電保護(hù)器時，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；而且，工作零線在任何情況下都不得斷線。所以，實用中工作零線只能讓漏電保護(hù)器的上側(cè)有重復(fù)接地。

（5）TN-C方式供電系統(tǒng)只適用于三相負(fù)載基本平衡情況。

2）TN-S 系統(tǒng)

TN－S系統(tǒng)為三相五線制中性點直接接地，它是把工作零線 N 和專用保護(hù)線 PE 嚴(yán)格分開的供電系統(tǒng)，稱作TN-S供電系統(tǒng)。

TN-S是一個三相四線加PE線的接地系統(tǒng)。通常建筑物內(nèi)設(shè)有獨立變配電所時進(jìn)線采用該系統(tǒng)。TN-S系統(tǒng)的特點是，中性線 N與保護(hù)接地線 PE除在變壓器中性點共同接地外，兩線不再有任何的電氣連接。中性線N是帶電的，而PE線不帶電。該接地系統(tǒng)完全具備安全和可靠的基準(zhǔn)電位。只要象TN-C-S接地系統(tǒng)，采取同樣的技術(shù)措施，TN-S系統(tǒng)可以用作智能建筑物的接地系統(tǒng)。如果計算機(jī)等電子設(shè)備沒有特殊的要求時，一般都采用這種接地系統(tǒng)。其特點如下：

（1）系統(tǒng)正常運(yùn)行時，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。

（2）工作零線只用作單相照明負(fù)載回路。

（3）專用保護(hù)線 PE不許斷線，也不許進(jìn)入漏電開關(guān)。

（4）干線上使用漏電保護(hù)器，工作零線不得有重復(fù)接地，而 PE線有重復(fù)接地，但是不經(jīng)過漏電保護(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。

（5）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)。

3）TN-C-S系統(tǒng)

TN-C-S為三相四線制中性線直接接地，整個系統(tǒng)中有一部分中性線與保護(hù)線是合一的系統(tǒng)。

（1）在全系統(tǒng)內(nèi)，通常僅在低壓電氣裝置電源進(jìn)線點前N線和PE線是合一的，電源進(jìn)線點后即分為兩根線（見圖1）。

（2）PE線在任何情況下都不能進(jìn)入漏電保護(hù)器，因為線路末端的漏電保護(hù)器動作會使前級漏電保護(hù)器跳閘造成大范圍停電。

（3）對PE線除了在總箱處必須和N線相接以外，其他各分箱處均不得把N線和PE線相聯(lián)，PE線上不許安裝開關(guān)和熔斷器。

圖1 TN-C-S配電系統(tǒng)圖

2 住宅設(shè)計規(guī)范要求

《住宅設(shè)計規(guī)范》（2003版）--GB50096-99中第 6.5.2 規(guī)定：住宅供電系統(tǒng)的設(shè)計，應(yīng)符合下列基本安全要求：“每幢住宅的總電源進(jìn)線斷路器，應(yīng)具有漏電保護(hù)功能”。其條文說明中進(jìn)一步明確規(guī)定：“具有漏電保護(hù)功能的斷路器對電弧短路電流有很高的動作靈敏度，能及時切斷電源，防止電氣火災(zāi)的發(fā)生?！边@里已經(jīng)明確提出了在每棟住宅樓總進(jìn)線應(yīng)設(shè)漏電斷路器，但應(yīng)如何設(shè)置、參數(shù)計算和選擇，并未作進(jìn)一步的細(xì)化，應(yīng)通過實際情況來計算和選擇。

3 某工程配電系統(tǒng)

某小區(qū)一建筑工程，按照《住宅設(shè)計規(guī)范》（2003版）的要求，在總配電柜處電源進(jìn)線開關(guān)使用了NSX250F/4P四極漏電保護(hù)器（見圖2），電源進(jìn)線為TN-C供電系統(tǒng)，要在總配電柜處將TN-C供電系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)門N-S三相五線制供電系統(tǒng)，并要完成重復(fù)接地工作（見圖3）。

圖2 四極漏電保護(hù)器

圖3 總配電柜系統(tǒng)圖

在該配電系統(tǒng)中，進(jìn)線配電柜處需要做重復(fù)接地連接，常規(guī)的連接方式如下（見圖4）。

圖4 常規(guī)連接做法圖

經(jīng)過實際連接，檢查無誤后，通電試運(yùn)行，在此階段中，該總漏電開關(guān)合不上閘。后來經(jīng)過仔細(xì)檢查發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過該總漏電開關(guān)后引出的 PEN線與PE母排連接并且接地，正常工作時電路中除了工作電流外沒有漏電流通過漏電保護(hù)器，此時流過零序互感器（檢測互感器）的電流大小相等，方向相反，總和為零，互感器鐵心中感應(yīng)磁通也等于零，二次繞組無輸出，自動開關(guān)保持在接通狀態(tài)，漏電保護(hù)器處于正常運(yùn)行。當(dāng)PEN線接地時，流過檢測互感器內(nèi)電流矢量和不為零，互感器鐵心中感應(yīng)出現(xiàn)磁通，其二次繞組有感應(yīng)電流產(chǎn)生，經(jīng)放大后輸出，使漏電脫扣器動作推動自動開關(guān)跳閘。

4 系統(tǒng)接線改進(jìn)

找到了原因后，如何解決這一問題呢？如何既滿足電源進(jìn)線處使用四極漏電保護(hù)器，又要滿足在電源進(jìn)線處做重復(fù)接地連接兩個條件呢？

通過仔細(xì)研究，作者設(shè)計了一種新的接線方法，首先將配電柜的N母排分為兩段，即長段N排和短段N排，然后將PEN進(jìn)線先連接至配電柜的PE母排，在短段N排上面完成重復(fù)接地后，將短段N排上的N線再連接至漏電保護(hù)器的進(jìn)線端子，經(jīng)過漏電保護(hù)器后，N線出線再連接至長段N排，負(fù)荷側(cè)的引出N線在長段N排上面連接（見圖 5）。這樣經(jīng)過上面的改動后不難看到，既滿足了漏電保護(hù)器多配電系統(tǒng)的控制作用，又滿足了在電源進(jìn)線處做重復(fù)接地連接的要求。經(jīng)過通電試運(yùn)行，該漏電開關(guān)沒有出現(xiàn)合不上閘的現(xiàn)象。

圖5 改進(jìn)連接做法圖

5 結(jié)論

通過對配電柜的N母排的改動以及重新接線，既滿足了配電系統(tǒng)中漏電保護(hù)器對配電系統(tǒng)的控制作用，又滿足了在電源進(jìn)線處需要完成配電系統(tǒng)轉(zhuǎn)換并做好重復(fù)接地連接的要求，這種連接方法不但對配電柜的改動很少，而且滿足各個方面的要求，對大量同樣的工程具有積極的指導(dǎo)作用。