IT系统可以局部做TN系统吗？

低压配电接地系统分为IT系统、TT系统、TN系统三种形式，而这三种接地方式非常容易混淆。今天就来说说这三种系统的原理、特点和适用范围，希望能对广大的电气人有所帮助。

一、定义

根据现行的国家标准《低压配电设计规范》（GB50054），低压配电系统有三种接地形式，即IT系统、TT系统、TN系统。

（1）、第一个字母表示电源端与地的关系

T-电源变压器中性点直接接地。

I-电源变压器中性点不接地，或通过高阻抗接地。

（2）、第二个字母表示电气装置的外露可导电部分与地的关系

T-电气装置的外露可导电部分直接接地，此接地点在电气上独立于电源端的接地点。

N-电气装置的外露可导电部分与电源端接地点有直接电气连接。

二、分别对IT系统、TT系统、TN系统进行全面剖析

1、IT系统

IT系统就是电源中性点不接地，用电设备外露可导电部分直接接地的系统。IT系统可以有中性线，但IEC强烈建议不设置中性线。因为如果设置中性线，在IT系统中N线任何一点发生接地故障，该系统将不再是IT系统。

图1 IT系统接线图

IT系统特点：

IT系统发生第一次接地故障时，仅为非故障相对地的电容电流，其值很小，外露导电部分对地电压不超过50V，不需要立即切断故障回路，保证供电的连续性；－发生接地故障时，对地电压升高173倍；－220V负载需配降压变压器，或由系统外电源专供；－安装绝缘监察器。使用场所：供电连续性要求较高，如应急电源、医院手术室等。

IT 方式供电系统在供电距离不是很长时，供电的可靠性高、安全性好。一般用于不允许停电的场所，或者是要求严格地连续供电的地方，例如电力炼钢、大医院的手术室、地下矿井等处。地下矿井内供电条件比较差，电缆易受潮。

运用 IT 方式供电系统，即使电源中性点不接地，一旦设备漏电，单相对地漏电流仍小，不会破坏电源电压的平衡，所以比电源中性点接地的系统还安全。但是，如果用在供电距离很长的情况下，供电线路对大地的分布电容就不能忽视了。

在负载发生短路故障或漏电使设备外壳带电时，漏电电流经大地形成架路，保护设备不一定动作，这是危险的。只有在供电距离不太长时才比较安全。这种供电方式在工地上很少见。

2、TT系统

TT系统就是电源中性点直接接地，用电设备外露可导电部分也直接接地的系统。通常将电源中性点的接地叫做工作接地，而设备外露可导电部分的接地叫做保护接地。

TT系统中，这两个接地必须是相互独立的。设备接地可以是每一设备都有各自独立的接地装置，也可以若干设备共用一个接地装置。

TT系统接线图

TT系统的主要优点是：

（1）、能抑制高压线与低压线搭连或配变高低压绕组间绝缘击穿时，低压电网出现的过电压。

（2）、对低压电网的雷击过电压有一定的泄漏能力。

（3）、与低压电器外壳不接地相比，在电器发生碰壳事故时，可降低外壳的对地电压，因而可减轻人身触电危害程度。

（4）、由于单相接地时接地电流比较大，可使保护装置（漏电保护器）可靠动作，及时切除故障。

TT系统的主要缺点是：

（1）、低、高压线路雷击时，配变可能发生正、逆变换过电压。

（2）、低压电器外壳接地的保护效果不及IT系统。

（3）、当电气设备的金属外壳带电（相线碰壳或设备绝缘损坏而漏电）时，由于有接地保护，可以大大减少触电的危险性。但是，低压断路器（自动开关）不一定能跳闸，造成漏电设备的外壳对地电压高于安全电压，属于危险电压。

（4）、当漏电电流比较小时，即使有熔断器也不一定能熔断，所以还需要漏电保护器作保护，因此TT系统难以推广。

（5）、TT系统接地装置耗用钢材多，而且难以回收、费工时、费料。

TT系统的应用：

TT系统由于接地装置就在设备附近，因此PE线断线的几率小，且容易被发现。

TT系统设备在正常运行时外壳不带电，故障时外壳高电位不会沿PE线传递至全系统。因此，TT系统适用于对电压敏感的数据处理设备及精密电子设备进行供电，在存在爆炸与火灾隐患等危险性场所应用有优势。

TT系统能大幅降低漏电设备上的故障电压，但一般不能降低到安全范围内。因此，采用TT系统必须装设漏电保护装置或过电流保护装置，并优先采用前者。

TT系统主要用于低压用户，即用于未装备配电变压器，从外面引进低压电源的小型用户。

3、TN系统

TN系统即电源中性点直接接地，设备外露可导电部分与电源中性点直接电气连接的系统。

在TN系统中，所有电气设备的外露可导电部分均接到保护线上，并与电源的接地点相连，这个接地点通常是配电系统的中性点。

TN系统的电力系统有一点直接接地，电气装置的外露可导电部分通过保护导体与该点连接。

TN系统通常是一个中性点接地的三相电网系统。其特点是电气设备的外露可导电部分直接与系统接地点相连，当发生碰壳短路时，短路电流即经金属导线构成闭合回路。形成金属性单相短路，从而产生足够大的短路电流，使保护装置能可靠动作，将故障切除。

如果将工作零线N重复接地，碰壳短路时，一部分电流就可能分流于重复接地点，会使保护装置不能可靠动作或拒动，使故障扩大化。

在TN系统中，也就是三相五线制中，因N线与PE线是分开敷设，并且是相互绝缘的，同时与用电设备外壳相连接的是PE线而不是N线。因此我们所关心的最主要的是PE线的电位，而不是N线的电位，所以在中重复接地不是对N线的重复接地。如果将PE线和N线共同接地，由于PE线与N线在重复接地处相接，重复接地点与配电变压器工作接地点之间的接线已无PE线和N线的区别，原由N线承担的中性线电流变为由N线和PE线共同承担，并有部分电流通过重复接地点分流。由于这样可以认为重复接地点前侧已不存在PE线，只有由原PE线及N线并联共同组成的PEN线，原TN-S系统所具有的优点将丧失，所以不能将PE线和N线共同接地。

图：保护接地是将电气设备金属外壳通过接地装置与大地紧密连接；保护接零是将电气设备金属外壳与电网的零线紧密连接。保护接地的作用是当发生故障时，降低故障设备外壳的对地电压和跨步电压，减轻人身触电的危险。：保护接地适用于三相三线制电网。  通常还会和漏电保护器一起使用，这样接地之后会跳闸 设备将停止供电。理论如下：正常情况下各相电流相量和为零，因此各相电流在零序电流互感器铁芯中感应的磁通相量和也等于零。此时零序电流互感器的二次侧绕组无信号输出。开关不会动作，电源正常向负载供电。当发生故障时，由于主回路中各相电流相量和不为零，故在零序电流互感器的环形铁芯中产生磁通。而在零序电流互感器二次侧绕组产生感应电压。当故障电流达到预定值时，二次侧绕组的感应电压使脱扣器线圈励磁，主开关跳闸，切断供电回路，消除触电危险和故障。

规范依据没能找到。个人感觉局部做成TN系统不妥。IT系统要求当发生第一次接地故障时，只发出报警，不切断电源。若设局部TN系统，TN系统发生第一次接地故障时，短路电流要影响到变压器的进线侧（IT系统侧），IT系统上也出现近似短路电流的大电流，可能会引起IT侧短路保护电器动作，至少也会造成IT系统侧电压不稳定。所以设局部TN，必然影响了上侧IT系统的性能，达不到IT系统的基本要求了。

电力系统的接地直接关系到用户的人身和财产安全，以及电气设备和电子设备的正常运行。如何针对实际情况选择合适的接地系统，确保配电系统及电气设备的安全使用，是设计人员面临的首要问题，本文简要分析了不同接地系统的特点及应用场所，仅供参考。 1接地制式按照配电系统和电气设备的不同接地组合分类。按照IEC60364规定，接地系统一般由两个字母组成，必要时可加后续字母。 第一个字母：表示电源中性点对地的关系 T：直接接地 I：不接地，或通过阻抗与大地相连 第二个字母：表示电气设备外壳与大地的关系 T：独立于电源接地点的直接接地 N：表示直接与电源系统接地点或与该点引出的导体相连 后续字母：表示中性线与保护线之间的关系 C：表示中性线N与保护线PE合二为一（PEN线） S：表示中性线N与保护线PE分开 C－S：表示在电源侧为PEN线，从某一点分开为中性线N和保护线PE低压配电系统有三种形式： ■TN系统 ■TT系统 ■IT系统 2不同接地系统的组成及特点： ■TN系统的组成及特点 在TN系统中，所有电气设备的外壳接到保护线（PE）上，与配电系统的中性点相连（若无中性点，即变压器二次侧三角形连接或未引出中性点，可将变压器二次侧绕组的一相接地，但该接点不能用作PEN线）。保护线应在每个变电所附近接地，配电系统引入建筑物时，保护线在其入口处接地。为了保证故障时保护线的电位尽量接近地电位，尽可能将保护线与附近的有效接地体相连，如必要，可增加接地点，并使其均匀分布。其特点是故障电流较大，仅与电缆的阻抗大小有关。出现绝缘故障时，需要短路电流保护装置瞬时断开电路。 国际标准IEC60364规定，根据中性线与保护线是否合并的情况，TN系统分为如下三种： □TN－C □TN－S □TN－C－S 注：对电网来说，当铜导线截面积≤10mm2，铝导线截面积≤16mm2时，必须采用TN－S系统，而不允许采用TN－C系统。 下面介绍其组成及特点： 21TN－C系统： 本系统中，保护线与中性线合二为一，称为PEN线。 优点： □TN－C方案易于实现，节省了一根导线，且保护电器可节省一极，降低设备的初期投资费用。 □发生接地短路故障时，故障电流大，可采用一过流保护电器瞬时切断电源，保证人员生命和财产安全 缺点： □线路中有单相负荷，或三相负荷不平衡，及电网中有谐波电流时，由于PEN中有电流，电气设备的外壳和线路金属套管间有压降，对敏感性电子设备不利 □PEN线中的电流在有爆炸危险的环境中会引起爆炸 □PEN线断线或相线对地短路时，会呈现相当高的对地故障电压，可能扩大事故范围 □不能使用剩余电流保护装置RCD（由于检测不出漏电流，RCD会拒动），因此绝缘故障时，不能有效地对人身和设备进行保护 22TN－S系统 本系统保护线（PE）和中性线（N）分开 优点： □正常时PE线不通过负荷电流，适用于数据处理和精密电子仪器设备，也可用于爆炸危险场合 □民用建筑中，家用电器大都有单独接地触点的插头，采用TN－S系统，既方便，又安全 □如果回路阻抗太高或者电源短路容量较小，需采用剩余电流保护装置RCD对人身安全和设备进行保护，防止火灾危险 缺点： □由于增加了中性线，初期投资较高 □TN－S系统相对地短路时，对地故障电压较高 23TN－C－S系统 在系统某一点起，PEN分为保护线和中性线，分开后，中性线（N）对地绝缘（注：PEN线分开后，不能再合并） 优点： □适用于工矿企业供电，前面TN－C系统可满足固定设备的需要，后端TN－S系统可满足对电位敏感的电子设备的需要 □民用建筑中，电源线路采用TN－C，进入建筑物后，采用TN－S系统，可确保TN－S系统的优点 24TT系统的组成及其特点： TT系统的变压器或发电机的中性点直接接地，电气设备的所有外壳用保护线连在一起，接在与电源中性点独立的接地点。如下图所示： 优点： □电气设备的外壳与电源的接地无电气联系，适用于对电位敏感的数据处理设备和精密电子设备 □故障时对地故障电压不会蔓延 □接地短路时，由于受电流接地电阻和电气设备接地电阻的限制，短路电流较小，可减小危险 缺点： □短路电流小，发生短路时，短路电流保护装置不会动作，易造成电击事故 □短路保护装置的过电流保护不能提供绝缘故障保护，需采用剩余电流保护器RCD进行人身和设备安全保护 25IT系统的组成及特点： IT系统的电源不接地或通过阻抗接地，电气设备的外壳可直接接地或通过保护线接至单独接地体。 优点： □单相接地第一次故障时，故障电流小，可不切断电源，警报设备报警，通过检查线路消除故障，供电连续性较高，适用于大型电厂的厂用电和重要生产线用电 □可采用剩余电流保护器（RCD）进行人身和设备安全保护 缺点：如果消除第一次故障前，又发生第二次故障，如不同相的接地短路，故障电流很大，非常危险，因此对一次故障探测报警设备的要求较高，以便及时消除和减少出现双重故障的可能性，保证IT系统的可靠性。 26接地系统中性线保护 以下情况选用4极开关断开中性线： ■TT和TN系统的中性线截面积小于相线 ■终端配电中避免中性线、相线接反 中性线必须有保护和能分断： ■IT系统中进行第二次故障保护的装置，防止中性线第一次故障后引发二次故障 ■在TT和TN－S系统中，中性线的截面积小于相线的截面积 ■所有接地系统中，会产生3次或多次谐波电流的场合（尤其是中性线截面积减少时） 在TN－C系统中，中性线也是保护线不能断开，由于负载电流不平衡和绝缘故障电流，会产生危险的中性点电压偏移。为此，用户必须做好等电位连接和每个区域的接地。 27接地系统的选择： 选择接地系统应根据电气装置的特性、运行条件和要求以及维护能力的大小，综合用户和设计安装人员的意见因地制宜地选用。只要符合安装和运行规范要求，三种接地系统是等效的，没有什麽优先级。 选择接地系统的步骤： ■首先，为保证最大的安全性和灵活性，三种接地系统可以应用在同一供电电网中。 如下图所示，不同接地系统的串联连接和并联连接： ■必须遵守当地标准和法规的规定 ■弄清楚用户的要求和现有的维护资源： □运行连续性要求 □是否有维护服务 □是否有火灾危险 3系统选择及应用 31通常按照如下方式选择： □运行连续性要求较高有维护服务的场合：选择IT系统 □运行连续性要求较高无维护服务的场合：无完全满意的选择，可选择TT系统（其跳闸选择性易于实现）或选择TN系统（减少危险） □运行连续性要求不重要并且有维护能力：选择TN－S系统易于快速维修和扩展　 □运行连续性要求较低无维护服务的场合：选择TT系统 □有火灾危险的场合：可选择IT系统（有人员维护）或选择TT系统（使用05A的剩余电流保护装置） 32特殊电网和负载的选择： □对于线路长，泄漏电流大的电网：选择TN－S系统 □有备用电源的电网：选择TT系统 □对大的故障电流比较敏感的负载（电机）：选择TT或IT系统 □绝缘等级较差（电炉）或有大型高频滤波的设备（大型计算机）：选择TN－S系统 □控制和监测系统：选择TT（通讯设备间可进行等电位连接）或IT系统（运行连续性高）

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