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1、电气设备中保护接地与保护接零第一，什么叫做接地接地有两种，一种是工作接地，一种是保护接地。工作接地的目的是为了取得大地的零电位，保护接地的目的是为了人身安全。第二，有关接地的国际标准和国家标准国际标准是 IEC 60364，国家标准是GB16895。这两部标准都是强制性标准，也即任何配电系统，都必须无条件地百分百执行的标准。第三，什么叫做零线零线，指的就是PEN线，它的正确名称又叫做保护中性线。我们来看我们早已熟知的IEC60364中有关 TN-C接地系统的图，如下：相信，这张图大家不陌生。现在，我们来仔细看看这张图。这张图的接地系统是 TN-C。这里的 T 指的是变压器中性点直接接地。注意看
2、图的左侧， 我们看到变压器中性点直接接地， 其用途是获得地电位，也即零电位。所以，变压器中性点直接接地又被称为工作接地。从变压器中性点接地开始，这条线被称为 PEN线，也即零线。零线这个名词颇有争议。不过，零线的知名度相当高，连老奶奶级别的人都知道，可见这个词汇还会长久存在下去。第四，什么叫做保护接零注意看，上图的中下部有两只负载， 左边一只需要引入三条相线和中性线，右边一只仅需要引入三条相线即可。 我们来看 PEN线是如何接到负载中去的。我们看到，PEN线首先接到负载的外壳， 然后再接到中性线输入端子。这就是保护接零。这样做的目的是什么？大家已经知道，零线的正确名称是保护中性线， 并且保护是
3、第一位的，中性线是第二位的。由此可知，在国际标准 IEC60364中， TN-C接地系统的 PEN线被首先引至设备外壳的意义就是保护人身安全。注意：负载的外壳也即外露导电部分不直接接地，而是接到保护中性线 PEN线上或者保护线 PE上，这种做法在 IEC60364 中用符号 N 来表示。所以上图的接地系统属于 TN接地系统，而将 PEN线也即零线直接连接到用户端，这种接地系统被称为 TN-C系统。实际接线中， PEN线首先引入零线端子，再引入到外露导电部分的专用端子，和 IEC60364 的 TN-C原图恰好相反。第五， TN-C系统存在的问题在上图中，如果 PEN线在两只负载的中间断裂， 前
4、面一只负载的外壳不会发生什么问题， 但后面一只负载的外壳就会有问题。我们来看下图：我们看到， PEN线在中间断裂。如果恰好断点前后的负载都发生了单相接零故障，断裂点前部的PEN接地良好，由 IEC60364 的 TN-C原图可知， PEN线和用电设备的外壳电压不会上升；然而PEN线断裂点后部，因为 PEN线与用电设备的外壳直接连接，而用电设备的外壳已经出现了单相接零， 因此断裂点后部的PEN线上的电压会上升， 最高会升到相电压220V。这是 TN-C接地系统最薄弱之处。也因此， TN-C系统严禁使用在会发生爆炸的场合，例如油库、煤矿等等。为了防止出现上述情况，TN-C系统必须重复接地：注意看，
5、上图在最右下侧重复接地， 这样就可以避免出现 PEN线断裂点后部在单相接地故障状态下电压上升的情况。第六，什么叫做保护接地？那么什么叫做保护接地呢？我们来看下图：这个接地系统叫做TN-S。根据前面的解释，我们知道T 表示变压器中性点直接工作接地，而负载的外壳则与来自电源的保护线相接。从图中我们看到，变压器的中性点在接地后，分开为N线和 PE线，而负载的外壳直接与PE线相接。这种做法就叫做保护接地。显然，这是最好的接地方法。另外， PE线允许多点重复接地。我们再看看 TN-C-S接地系统：我们看到， PEN线在两个负载中间分开为 N 线和 PE线。左边的负载接在 TN-C的系统中，而第二个负载接
6、在 TN-C-S的系统中。我们看到，PEN线在两个负载中间分开为 N线和 PE线。左边的负载接在 TN-C的系统中，而第二个负载接在TN-C-S的系统中。TN-C-S接地系统大量应用在居家配电系统中。值得注意的是：在 PE与 N的分开点 PEN线需要再次接地，之后才分开，而且分开后不得再次合并。对于居家配电的 TN-C-S 系统，有一个值得注意的情况。我们来看下图：我们看到，家家户户的居家配电箱都从 MEB点获取 N线。我们根本就不可能规定某家人家只能拥有多少用电设备， 以及何时用电。 这样一来，在 MEB后部的 N线电流 In 会很大，也即三相严重不平衡。我们看到，家家户户的居家配电箱都从
7、MEB点获取 N线。我们根本就不可能规定某家人家只能拥有多少用电设备，以及何时用电。这样一来，在 MEB后部的 N线电流 In 会很大，也即三相严重不平衡。三相不平衡的结果造成 N线产生一定的电压，这对于居家配电不是很有利，会降低供电的可靠性。因此，对于居家配电来说，一定要做好 PE线的连接工作。同时，在户内一定要杜绝 N 线和 PE线混用。如果有条件，做好 PE线的二次重复接地。特别在浴房，最好能有接地体的等电位联结。第七， TT 系统和 IT 系统下图是 TT 系统：我们看到， IT 系统的变压器中性点不接地，这就是I 的含义。同时，T 的含义是负载外壳直接接地。这一点我们从上图中可以明确
8、看到。总结一下1）保护接零专指TN-C系统中负载的外壳接到PEN线也即零线上。 这种接法有很多弊端，并且需要多点接地。2）保护接地在 TN-C-S、TN-S、TT、IT 接地系统中都采用，也即负载的外壳接到 PE线上（ TN-S、TN-C-S）或者直接接地（ TT、IT ）。保护接零已经很少见了， 常见的都是 TN-C-S或者 TN-S 里的保护接地方式。3）TN系统的特点是，它的单相接地（接零）故障电流较大，近乎于短路电流，因此TN系统又叫做大电流接地系统。TN系统的单相接地故障保护可以依靠断路器或者熔断器；TT 和 IT 系统的特点是，它的单相接地故障电流较小，尤其是IT ，单相接地后只有分布电容造成的极小电流。因此，TT 和 IT 又叫做小电流接地系统。TT 的单相接地故障必须配套剩余电流保护装置来执行线路保护。IT 需要配套绝缘监测装置来监测单相接地故障并告警。IT 系统发生异相的第二次接地故障后， 故障相通过用电设备的接地回路构成相间短路事故，会起动断路器或者熔断器来保护。