分析TN-C系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識(shí)與缺點(diǎn)

1、分析TN-C系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識(shí)與缺點(diǎn) 供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50052-2022中規(guī)定低壓配電系統(tǒng)接地型式，可采用TN系統(tǒng)、TT系統(tǒng)和IT系統(tǒng)。這些接地系統(tǒng)中的第一個(gè)字母表示電源（一般為變壓器或發(fā)電機(jī)）的中性點(diǎn)與大地之間的關(guān)系，即系統(tǒng)接地；倘若電源中性點(diǎn)與大地直接銜接用字母T（法語(yǔ)“Terre”含義為大地的首字母）表示，倘若電源中性點(diǎn)與大地隔離或者經(jīng)高阻抗接地用字母I（法語(yǔ)“Isolation”含義為隔離的首字母）表示。系統(tǒng)中其次個(gè)字母表示電氣裝置外漏可導(dǎo)電部分與大地的關(guān)系，即庇護(hù)接地，倘若電氣裝置外漏可導(dǎo)電部分與大地直接銜接用字母T表示，但是這個(gè)地與電源處接地是互相自立的，兩者直接沒(méi)有電氣聯(lián)系；

2、倘若電氣裝置外漏可導(dǎo)電部分通過(guò)與接地的電源中性點(diǎn)銜接而接地用字母N（法語(yǔ)“Neutre”含義為中性點(diǎn)的首字母）表示。 TN系統(tǒng)又可以分為TN-C系統(tǒng)、TN-C-S系統(tǒng)和TN-S系統(tǒng)，那么它們?nèi)咧g又有什么不同呢？它們主要是中性線（N線）和庇護(hù)導(dǎo)體（PE線）的配置方式不同。對(duì)于TN-C系統(tǒng)，囫圇系統(tǒng)的N線和PE線是合一的；對(duì)于TN-C-S系統(tǒng)，系統(tǒng)中有一部分線路的N線和PE線是合一的；對(duì)于TN-S系統(tǒng)，囫圇系統(tǒng)的N線和PE線是分開(kāi)的。目前新建或者改建建造物的低壓配電系統(tǒng)接地型式抉擇的是TN-S系統(tǒng)或者TN-C-S系統(tǒng)，而不是TN-C系統(tǒng)。為什么目前不采用TN-C系統(tǒng)呢，它有哪些缺點(diǎn)及不足呢？

3、TN-C系統(tǒng) TN-C-S系統(tǒng) TN-S系統(tǒng) 在建國(guó)初期我國(guó)低壓配電系統(tǒng)接地廣泛采用TN-C系統(tǒng)，該系統(tǒng)中PEN線兼做PE線和N線，可以節(jié)省一根導(dǎo)線，與TN-C-S系統(tǒng)和TN-S系統(tǒng)相比工程造價(jià)較經(jīng)濟(jì)。但是從電氣平安角度舉行分析，TN-C系統(tǒng)存在許多平安隱患，易發(fā)生電氣事故。 （1）PEN線斷開(kāi)時(shí)，易發(fā)生人身觸電事故。在低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范GB50054-2022第3.1.4規(guī)定“在TN-C系統(tǒng)中不應(yīng)將庇護(hù)接地中性導(dǎo)體隔離，嚴(yán)禁將庇護(hù)接地中性導(dǎo)體接入開(kāi)關(guān)電器”。以一個(gè)單相回路為例，如下圖所示。PEN線不僅要接設(shè)備的接線端子，還要接設(shè)備的金屬外殼，倘若當(dāng)相線發(fā)生碰設(shè)備金屬外殼接地故障時(shí)，設(shè)備金屬外殼

4、的預(yù)期接觸電壓為故障電流乘以PEN線的阻抗，倘若相線和PEN線抉擇導(dǎo)體截面相同，則設(shè)備金屬外殼的預(yù)期接觸電壓為220/2 V=110V（忽視故障點(diǎn)的接觸阻抗）。倘若PEN線因?yàn)橥饨缇売杀徽蹟?，這時(shí)設(shè)備的金屬外殼對(duì)地帶220V電壓，IEC標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定干燥環(huán)境下人體的平安電壓為50V，濕潤(rùn)環(huán)境下人體平安電壓為25V，此時(shí)倘若人體觸摸到設(shè)備金屬外殼必定會(huì)發(fā)生人體心室纖維性抖動(dòng)而死亡。 （2）TN-C系統(tǒng)中不能使用RCD。短路一般可以分為金屬性短路和電弧接地短路，金屬性短路電流較大可以使電源側(cè)的斷路器或者熔斷器自動(dòng)切斷電源，從而避開(kāi)發(fā)發(fā)生電氣事故。倘若發(fā)生了電弧性短路，因?yàn)殡娀〗拥毓收咸幾杩馆^大，產(chǎn)生的短

5、路電流不足以使斷路器或者熔斷器動(dòng)作從而切斷電源，但是電弧產(chǎn)生的溫度高達(dá)2000到3000度足以使四周的可燃物點(diǎn)燃，從而發(fā)生電氣火災(zāi)。還有對(duì)于手握式設(shè)備，倘若該設(shè)備發(fā)生漏電時(shí)，人手由于觸電痙攣而很難掙脫，觸電時(shí)光一長(zhǎng)，就會(huì)發(fā)生死亡。對(duì)于這種防止發(fā)生電弧性接地短路和漏電庇護(hù)需要采用剩余電流淌作庇護(hù)器（RCD），俗稱漏電庇護(hù)器。在TN-C系統(tǒng)中使用RCD時(shí)，相線和PEN線同時(shí)穿過(guò)RCD時(shí)，故障電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)在RCD內(nèi)互相抵消而使RCD拒動(dòng)。所以TN-C系統(tǒng)中不能使用RCD，從而對(duì)發(fā)生電氣火災(zāi)和人體觸電事故埋下了隱患。 （3）無(wú)法實(shí)現(xiàn)電氣檢修隔離。為了保證電氣檢修時(shí)工作人員的平安，要求切斷全部帶電導(dǎo)體

6、。但是在低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范GB50054-2022第3.1.4規(guī)定“在TN-C系統(tǒng)中不應(yīng)將庇護(hù)接地中性導(dǎo)體隔離，嚴(yán)禁將庇護(hù)接地中性導(dǎo)體接入開(kāi)關(guān)電器”，并且這是強(qiáng)制性條文。在TN-C系統(tǒng)中不允許斷開(kāi)PEN線，倘若檢修時(shí)只斷開(kāi)相線沒(méi)有斷開(kāi)PEN線的話，簡(jiǎn)單引發(fā)電氣事故。比如，在低壓線路上雷電感應(yīng)過(guò)電壓會(huì)通過(guò)中性線進(jìn)入電氣裝置內(nèi)；還有系統(tǒng)發(fā)生接地故障時(shí)會(huì)使PEN線對(duì)帶危急電壓，這個(gè)問(wèn)題在（4）舉行分析。 （4）PEN線有時(shí)對(duì)地存在危急電位，易引發(fā)電氣事故。在低壓配電系統(tǒng)中發(fā)生了相對(duì)地故障時(shí)，故障電流通過(guò)接地故障點(diǎn)通過(guò)大地經(jīng)過(guò)變壓器的系統(tǒng)接地電阻回到變壓器的中性點(diǎn)，這時(shí)會(huì)在變壓器系統(tǒng)接地電阻上產(chǎn)生電壓降，因?yàn)镻EN線由變壓器的中性點(diǎn)引出，所以PEN線此時(shí)對(duì)地帶危急電壓；還有一般狀況下10KV變電所高壓開(kāi)關(guān)柜的庇護(hù)接地與變壓器的系統(tǒng)接地共用一個(gè)地，當(dāng)高壓側(cè)發(fā)生相對(duì)地故障時(shí)也會(huì)引起變壓器系統(tǒng)接地電阻上具有電壓降，使得PEN線對(duì)地帶危急電壓；在TN-C系統(tǒng)中因?yàn)镻EN線會(huì)通過(guò)電流，從而產(chǎn)生電壓降，因?yàn)镻EN線接在了設(shè)備金屬外殼上所以會(huì)使設(shè)備金屬外殼