低压电气装置的配电接地系统

在建筑物内，将建筑物的所有金属部分和电气设备的所有外露可导电部分都与一接地极相连接，可防止在任意可同时触及的两金属部分间出现危险的高电压。

1.1接地连接定义

国家标准和国际标准 IEC60364 对接地连接的一些术语下了明确的定义。下面为行业和文献中常用的术语。括号中的数字是与（图表 E1）中的数字相对应的：

■ 接地极1：紧密地与大地接触，并与大地实现电气连接的一个或一组导体（详见第E 章第 2.6 节）。

■ 大地：地球的导电物质大集结，其任一点的电位通常取为零电位。■ 电气上独立的接地极：多个接地极，它们相互间的距离使可能通过其中任一接地极的最大电流不致影响其他接地极的电位。■ 接地极电阻：接地极与大地间的接触电阻。■ 接地线2：连接电气装置的总接地端子6与接地极或其他接地措施（例如 TN系统）的保护性导体。

■ 外露可导电部分：电气设备的导电部分，它可能被人体接触但正常情况下它不是带电部分，不过在故障情况下它可能成为带电部分。■ 保护导体3：用于某些防电击措施的导体，它为此需与下列部分相连接：○ 外露可导电部分；○ 外界可导电部分；○ 总接地端子；○ 接地极；○ 电源或人工中性点的接地点。■ 外界可导电部分：不属于电气装置的组成部分，通常为地电位，但易于导电从而引入电位4。例如：○ 不绝缘的地板或墙，建筑物的金属结构；○（非电气装置的）用于水、燃气、采暖、压缩空气等金属管道及与它们有连接的金属材料。■ 联结导体5：用以实现等电位联结的保护线。■ 总接地端子6：用以将保护线与接地极连接的端子或母排，此等保护线包括等电位联结线以及功能性接地线。

等电位联结

总等电位联结系统此种联结通过保护线来实现，其作用是当建筑物外发生故障，使进入建筑物的外界的可导电部分（例如燃气管之类）的电位升高时，在装置范围内的外界可导电部分之间不出现电位差。联结点应尽量靠近进入建筑物处，并与总接地端子6相连通。但是通信电缆金属护套与地的连接需征得电缆用户的许可。

辅助等电位联结

当保护的正规条件未能满足时，也即原来的联结线呈现出不可接受的高电阻时，需作辅助等电位联结来将可同时触及的所有外露可导电部分和所有外界可导电部分互相连通。

外露可导电部分与接地极的连接

这种连接是用保护线来实现，其目的是为故障电流的入地提供一低电阻通路。组成部分（图表 E2）将所有可触及的金属物体和所有用电器具、电气设备的外露可导电部分做有效的 联结对有效地防止电击保护是十分重要的。

不同的接地系统（常被称作电源系统类型或系统接地方式）表征了中压 / 低压变压器二次绕组中性点的接地方式和它所供电的低压电气装置的外露可导电部分采用的接地方法。

1.2 标准化的接地系统的定义接地系统的选用影响防间接接触电击危险的必要措施的采用。配电系统或电气装置的设计者可从三种不同的接地系统中挑选其一：■ 电气系统（通常指中性线）和外露可导电部分与接地极连接的方式。■ 采用专门的保护线还是采用与中性线合一的保护线。■ 采用只能切断大故障电流的过电流防护开关设备兼作接地故障防护，还是另采用继电器来检测和切断小的对地绝缘故障电流。实际上这类选择已被归纳和标准化如下文所述。这类选择的每一种都形成一标准化的接地系统，它们具有三个优点和缺点：■ 设备外露可导电部分以及中性线与 PE 线的连接实现了等电位，降低了过电压，但增大了接地故障电流。■ 设置专门的保护线，即使其截面不大也增加了费用，但与中性线兼作保护线相比，它减少了诸如电压降和谐波对系统的污染，在外界可导电部分上也减少了正常泄漏电流。■  剩余电流动作电器和绝缘监测器的装用大大提高了灵敏度，在许多情况下能在大事故（电动机故障、火灾、电击）发生前清除故障。所提供的保护，是附加独立措施，对现有装置的改变影响很小。TT 系统（中性点接地）（见图表 E3）

电源有一点直接接地，所有的外露可导电部分和外界可导电部分则在电气装置处与单独 的接地极连接。此接地极与电源的接地极在电气上不可以关连。TN系统（外露可导电部分与中性线连通）电源和 TT 系统一样接地（见上文），在电气装置处所有的外露可导电部分和外界可导电部分都与中性线连通。 TN 系统的几种做法如下述。

TN-C 系统（见图表 E4）

其中性线也兼用作保护线，因此被称作 PEN 线（保护接地和中性线）。此系统不允许采用小于10mm2的导体或将它用于移动式设备。

TN-C 系统要求在装置范围内设置有效的等电位环境，尽可能均匀地布置接地极，因为 PEN 线兼作中性线，所以它同时承载三相不平衡电流和 3 次谐波电流（及其倍数谐波电流）。为此 PEN 线应在电气装置内与若干接地极连接。

TN-C-S 系统（见图表 E6 和图表 E7）

TN-C 和 TN-S 系统可用于同一电气装置内，在 TN-C-S 内， TN-C 系统（ 4 根线）不得位于 TN-S 系统（ 5 根线）的下游，因为上游中性线任何意外的中断将导致下游保护线的中断，从而引起危险。

注意：在 TN-C 系统中，“保护线”的功能优先于“中性线”的功能。特别是 PEN 线必须总是先与负载的接地端子相连接，然后采用连接片将此端子与中性点端子连接。

TN-S 系统（见图表 E5）

对于用于移动式设备且截面小于 10 mm2 的回路，采用 TN-S 系统（ 5 根线）是强制性的。其保护线和中性线是分开的。当为带铅包护套的地下电缆系统时，通常铅包护套即是保护线。

IT 系统（中性点对地绝缘或经阻抗接地）IT 系统（中性点对地绝缘）在电源中性点和地间不做有意的连接（见图表 E8）。

电气装置的外露可导电部分和外界可导电部分与一接地极连接。因为绝缘都不是绝对完善的，所以实际上所有的回路对地都有泄漏阻抗。与这一（分布的）电阻性泄漏电流通路并联的还有分布的电容性电流通路，这两个通路一起组成了对地正常的泄漏阻抗（见图表 E9）、示例（见图表 E10）

在低压 3 相 3 线系统内， 1 km 的电缆由于 C1、C2、C3 和 R1、R2、R3 的存在就有一相当于中性点对地阻抗 Zct，其值为 3000 ~ 4000 Ω，此值未计入电子设备中滤波电容的影响。IT 系统（中性点经阻抗接地）变压器低压绕组的中性点经一阻抗 Zs（约 1000 ~ 2000 Ω）永久性地与地连接（见图表E11），所有的外露可导电部分和外界可导电部分与一接地极连接而接地。采用这种电源接地型式的理由是它可将一小电网的对地电位固定住（ Zs的值远小于系统的泄漏阻抗值），并可降低过电压水平，例如由中压绕组传送来的电涌，对地静电充电等等。因此这种 IT 系统第一次故障的故障电流将稍增大一些。