浅析TN-C-S系统的使用方法

本帖最后由 fitman 于 2016-4-12 17:25 编辑

鉴于不少网友对TN-C-S系统的讨论，而规范和设计手册很少给出如何使用TN-C-S系统的方法，本人在这里给出一些观点，希望对大家有所帮助。同时也希望大家指出不足，共同进步。

一、什么是 TN-C-S 系统

TN-C-S系统，按GB14050-2008《系统接地的型式及安全技术要求》的定义。TN系统：电源端有一点直接接地，电气装置的外露可导电部分通过保护中性导体或保护导体连到此接地点。TN-C-S则是系统中的一部分中性导体和保护导体是合一的。

二、TN-C-S系统的优缺点：

1、优点：

a、节省费用；

b、一般会减少相保阻抗，也就是能增加单相接地故障的电流，从而增加保护的灵敏度；

c、减少N与PE导体之间的电压差，对某些电子设备特别适用。

2、缺点：

a、因为部分导体为PEN导体，这部分导体的意外断开会使中性点的不平衡电压飘移体现到设备的外壳上，增加意外电击的风险；

b、线路前端没法使用RCD作保护。

3、优缺点分析

使用TN-N-S系统多是为了节省费用，但实际上第二点也是重要的因素。至于缺点，正是很多设计者害怕命使用TN-C-S系统的原因，实际上并不可怕，象a 点的问题，可以通过建筑物总等电位来解决（这本来就要做的，不增加费用）；而前端不能使用RCD，更不是什么问题，对于主供电线路，RCD一般不是必选项，进入建筑物后，会分成TN-S系统，这时加RCD就没问题了。

三、TN-C-S系统的应用

从上述的简单分析，大家可能觉得可以放心使用TN-C-S系统了，但实际上并不是那么简单。主要体现在两点：

1、 对PEN线的足够保护。也就是PEN导体不能断开。除在PEN上严禁装置开关电器外，还应在布线方式上满足规范的要求。这点对于设计人员来说是容易做到的，因为外线工程的布线方式一般没有按接地方来提出不同的要求。

2、 另一点最容易忽略，也是本文重点说明的。规范中（设计原理也是如此）“在设计不适当的情况下，一些工作电流就可能通过不期望的路径流通。”而这些电流可能引起火灾、腐蚀、电磁干扰。

上图是一个使用TN-C-S系统供电的原理图，应该注意到的是，当配电所与建筑物1的地网是连在一起时（图中的m点与n点）。就会出现了地网与PEN导体并联的现象，也就是出现了I。与I’。两个电流。由于mn的阻抗与PEN的阻抗是比较接近甚至于小于PEN的阻抗，因此I’。会有较大的数值，这是我们不能接受的，也就是违反了上述工作电流不应通过不期望的路径。只有当两地网不连通时，这个TN-C-S供电系统才成立。

应该注意的是，上图中即使两地网不连通，但由于接地电阻的存在，实际上I。’ 是一直存在的，只是由于I。’与I。相差两个数量级，工程上认为这是可接受的。但如果在实际的情况下，对那个微量的I。’也不允许存在，这时就不应采用TN-C-S配电了。

四、使用TN-C-S系统时应注意的问题

上述谈到了使用TN-C-S系统的条件，在实际应用中还应注意以下一些问题。

1、 电源点到用电点之间是否有水管、燃气管、穿线管等金属性的管道。由于这此管道如果是金属性的，他们进入建筑物时是要做总等电位连接的，这时实际上会把电源点与用电点的地连在一起了，从而出现上述三.2的不合理现象，从而影响了TN-C-S的使用。幸好现时新建建筑多采用塑料管。如果是金属管道，又要用TN-C-S系统，则应在管道中加一个绝缘的接件。

2、 如果第1点还容易注意到，下面说的就有一定的隐秘性了。那就是作为电源、通信等电缆的金属加强或屏蔽层。象常用的YJV22电缆，其铠装一般是要两端接地的，同样，传信号用的RVVP导线的屏蔽层一般也是两端接地的。如何解决这个问题，方法有两个，一个是如果距离近，附近又没有什么干扰源，可使用一点接地的方式；另下个方法是一端接地，另一端通过SPD接地；前者简单，后者则能较好的解决问题。当然，这两个方法都不是施工人员的习惯方法，因此应在图纸和施工技术交底中说明。

总结：用好TN-C-S系统的核心是在于“不应让工作电流通过不期望的路径”。

Fitman原创，欢迎指证。

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