低压配电系统中IT-TT-TN等系统的供电方式

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。
低压配电系统按保护接地的形式不同可分为：it系统、tt系统和tn系统。其中it系统和tt系统的设备外露可导电部分经各自的保护线直接接地（过去称为保护接地）；tn系统的设备外露可导电部分经公共的保护线与电源中性点直接电气连接（过去称为接零保护）。
国际电工委员会（iec）对系统接地的文字符号的意义规定如下：
第一个字母表示电力系统的对地关系：
t--一点直接接地；
i--所有带电部分与地绝缘，或一点经阻抗接地。
第二个字母表示装置的外露可导电部分的对地关系：
t--外露可导电部分对地直接电气连接，与电力系统的任何接地点无关；
n--外露可导电部分与电力系统的接地点直接电气连接（在交流系统中，接地点通常就是中性点）。
后面还有字母时，这些字母表示中性线与保护线的组合：
s--中性线和保护线是分开的；
o--中性线和保护线是合一的。
（1）it系统：
图1：it系统图
it系统的电源中性点是对地绝缘的或经高阻抗接地，而用电设备的金属外壳直接接地。即：过去称三相三线制供电系统的保护接地。
其工作原理是：若设备外壳没有接地，在发生单相碰壳故障时，设备外壳带上了相电压，若此时人触摸外壳，就会有相当危险的电流流经人身与电网和大地之间的分布电容所构成的回路。而设备的金属外壳有了保护接地后，由于人体电阻远比接地装置的接地电阻大，在发生单相碰壳时，大部分的接地电流被接地装置分流，流经人体的电流很小，从而对人身安全起了保护作用。
it系统适用于环境条件不良，易发生单相接地故障的场所，以及易燃、易爆的场所。
（2）tt系统：
图2：tt系统图
tt系统的电源中性点直接接地；用电设备的金属外壳亦直接接地，且与电源中性点的接地无关。即：过去称三相四线制供电系统中的保护接地。
其工作原理是：当发生单相碰壳故障时，接地电流经保护接地装置和电源的工作接地装置所构成的回路流过。此时如有人触带电的外壳，则由于保护接地装置的电阻小于人体的电阻，大部分的接地电流被接地装置分流，从而对人身起保护作用。
tt系统在确保安全用电方面还存在有不足之处，主要表现在：
①当设备发生单相碰壳故障时，接地电流并不很大，往往不能使保护装置动作，这将导致线路长期带故障运行。
②当tt系统中的用电设备只是由于绝缘不良引起漏电时，因漏电电流往往不大（仅为毫安级），不可能使线路的保护装置动作，这也导致漏电设备的外壳长期带电，增加了人身触电的危险。
因此，tt系统必须加装剩余电流动作保护器，方能成为较完善的保护系统。目前，tt系统广泛应用于城镇、农村居民区、工业企业和由公用变压器供电的民用建筑中。
（3）tn系统：
在变压器或发电机中性点直接接地的380/220v三相四线低压电网中，将正常运行时不带电的用电设备的金属外壳经公共的保护线与电源的中性点直接电气连接。即：过去称三相四线制供电系统中的保护接零。
当电气设备发生单相碰壳时，故障电流经设备的金属外壳形成相线对保护线的单相短路。这将产生较大的短路电流，令线路上的保护装置立即动作，将故障部分迅速切除，从而保证人身安全和其他设备或线路的正常运行。
tn系统的电源中性点直接接地，并有中性线引出。按其保护线形式，tn系统又分为：tn-c系统、tn-s系统和tn-c-s系统等三种。
①tn-c系统（三相四线制），该系统的中性线（n）和保护线（pe）是合一的，该线又称为保护中性线（pen）线。（https://www.diangon.com版权所有）它的优点是节省了一条导线，但在三相负载不平衡或保护中性线断开时会使所有用电设备的金属外壳都带上危险电压。在一般情况下，如保护装置和导线截面选择适当，tn-c系统是能够满足要求的（见图3）。
图3：tn-c系统图
②tn-s系统（三相五线制），该系统的n线和pe线是分开的。它的优点是pe线在正常情况下没有电流通过，因此不会对接在pe线上的其他设备产生电磁干扰。此外，由于n线与pe线分开，n线断开也不会影响pe线的保护作用。但tn-s系统耗用的导电材料较多，投资较大（见图4）。
图4：tn-s系统图
这种系统多用于对安全可靠性要求较高、设备对电磁抗干扰要求较严、或环境条件较差的场所使用。对新建的大型民用建筑、住宅小区，特别推荐使用tn-s系统。
③tn-c-s系统（三相四线与三相五线混合系统），系统中有一部分中性线和保护是合一的；而且一部分是分开的。它兼有tn-c系统和tn-s系统的特点，常用于配电系统末端环境较差或有对电磁抗干扰要求较严的场所（见图：5）。
图5：tn-c-s系统图
在tn-c、tn-s和tn-s-c系统中，为确保pe线或pen线安全可靠，除在电源中性点进行工作接地外，对pe线和pen线还必须进行必要的重复接地。pe线pen线上不允许装设熔断器和开关。
在同一供电系统中，不能同时采用tt系统和tn系统保护。