有关TN-C、TN-S和TN-C-S三种系统常见问题及解答1 . 14我国在给⼀排靠墙布置的设备以TN-C系统配电时，将三根相线架空⾛线，⽽PEN线则⽤不绝缘的扁钢沿墙脚明敷。这⼀做法妥否？不妥。这⼀做法使PE线远离相线，降低了过电流防护电器对接地故障的动作灵敏度，⽽不绝缘的PEN线中的中性线上的对地电位⼜将产⽣杂散电流，所以这⼀布线⽅式对保护接地是⼗分不妥的。保护接地的设置还有许多要求，在下⾯的问答中将逐⼀叙述。1 . 15我国原采⽤的接零系统、接地系统、不接地系统、零线等术语为什么被废⽌不⽤⽽改⽤TN-C、TN-S、TN-C-S、TT、IT等接地系统和中l性线、PE线、PEN线等术语？被废⽌的术语是20世纪50年代采⽤前苏联电⽓规范时⽤的术语。⼤家知道由于⽤电技术的 发展，IEC标准将接地系统科学细微地进⾏了划分，前苏联的“接零系统”仅是IEC标准中TN系统之⼀的TN-C系统，显然“接零系统”这⼀术语不能说明 全部TN系统的内涵。⼜如前苏联规范内的“接地系统”就是IEC标的TT系统，但是“接零系统”也需接地，何尝不是接地系统？这样在概念上就⼗分模糊不 清。⼜如“零线”这⼀术语前苏联规范定义为接地的中性线，还要求零线作重复接地，它实际只是指TN-C系统中的PEN线。由于零线的概念不清，原本不应重 复接地的中性线被错误地重复接地，产⽣杂散电流⽽导致许多不应有的事故。名不正则⾔不顺，由于术语不严谨导致的技术错误不胜枚举。为此这些过时的术语在我国已停⽌使⽤，但由于建筑电⽓技术对外交流沟通不够，我国有些国家标准和部颁标准的电⽓规范仍在因循旧习使⽤这些旧术语，在执⾏这些规范时应加注意以免被误导。1 . 16请说明TN、TT和IT这三种接地系统⽂字符号的含义。这些接地系统的⽂字符号的含义是：第⼀个字母说明电源的带电导体与⼤地的关系，也即如何处理系统接地：T：电源的⼀点（通常是中性线上的⼀点点）与⼤地直接连接（T是“⼤地”⼀词法⽂Terre的第⼀个字母）。I：电源与⼤地隔离或电源的⼀点经⾼阻抗（例如l000Ω）与⼤地连接（I是“隔离”⼀词法⽂Isolation的第⼀个字母）。第⼆个字母说明电⽓装置的外露导电部分与⼤地的关系，也即如何处理保护接地。T：外露导电部分直接接⼤地，它与电源的接地⽆联系。N：外露导电部分通过与接地的电源中性点的连接⽽接地（N是“中性点”⼀词法⽂Neutre的第⼀个字母）。1 . 17在TN系统中⼜分为TN-C、TN-S和TN-C-S三种系统，它们之间有何不同？IEC标准将IN系统按N线和PE线的不同组合⼜分为三种类型：TN-C系统―在全系统内N线和PE线是合⼀的（C是“合⼀”⼀词法⽂Comhine的第⼀个字母）。注意，此处的全系统是从电源配电盘出线，处算起。下同。TN-S系统―在全系统内N线和PE线是分开的（S是“分开”⼀词法⽂Separe的第⼀个字母）。TN-C-S系统―在全系统内，通常仅在低压电⽓装置电源进线点前N线和PE线是合⼀的，电源进线点后即分为两根线。1 . 18 TN-C系统较适⽤于哪些场所？从图1 . 18-1可知，TN-C系统内的PEN线兼起PE线和N线的作⽤，可节省⼀根导线，⽐较经济。但从电⽓安全着眼，这个系统存在以下问题。(l）如系统为⼀个单相回路，当PEN线中断时，设备⾦属外壳对地将带220V的故障电压，电击死亡的危险很⼤，220V电压传导路径如图1 . 18-2虚线所⽰。（2）如PEN线穿过剩余电流动作保护器RCD，因接地故障电流产⽣的磁场在RCD内互相抵消⽽使RCD拒动作，所以在TN-C系统内不能装⽤RCD防电击。(3）进⾏电⽓维修时需⽤四极开关来隔断中性线上可能出现的故障电压的传导。因PEN线含有PE线⽽不允许被开关切断，所以TN-C系统内不能装⽤四极开关来保证维修⼈员的安全，见问答17 . 5。(4)PEN线因通过中性线电流产⽣电压降，从⽽使所接设备的⾦属外壳对地带电位。此电位可能在爆炸危险场所内打⽕引爆。按IEC标准易爆场所内是不允许 出现PEN线和采⽤TN-C系统的。另外，带电位的与地接触的设备⾦属外壳可在地内产⽣杂散电流，在⼀定程度上腐蚀地下⾦属结构和管道，为此IEC标准要 求PEN线应按可能遭受的最⾼电压加以绝缘。另外，由于PEN线通过电流，各点对地电位不同，它也不得⽤于信息技术系统，以免各信息技术设备地电位的不同⽽引起⼲扰。由于上述⼀些不安全因素，除维护管理⽔平较⾼的⼀般场所外，现时TN-C系统已很少采⽤。TN-S系统1 . 19 TN-S系统较适⽤于哪些场所？从图1 . 19可知，在整个TN-S系统内，PE线和N线被分为两根线。除⾮施⼯安装有误，除微量对地泄漏电流外，PE线平时不通过电流，也不带电位。它只在发⽣接 地故障时通过故障电流，因此电⽓装置的外露导电部分对地平时⼏乎不带电位，⽐较安全，但它需在回路的全长多敷⽤⼀根导线。TN-S系统适⽤于内部设有变电所的建筑物。因为在有变电所的建筑物内为TT系统分开设置在电位上互不影响的系统接地和保护接地是⽐较⿇烦的。即使将变电 所中性线的系统接地⽤绝缘导体引出另打单独的接地极，但它和与保护接地PE线连通的户外地下⾦属管道间的距离常难满⾜要求。⽽在此建筑物内如采⽤TN- C-S系统时．，其前段PEN线上中性线电流产⽣的电压降将在建筑物内导致电位差⽽引起不良后果，例如对信息技术设备的⼲扰。因此在设有变电所的建筑物内 接地系统的最佳选择是TN-S系统，特别是在爆炸危险场所，为避免电⽕花的发⽣，更宜采⽤TN-S系统。TN-C-S从 图1 . 20可知，TN-C-S系统⾃电源到另⼀建筑物⽤户电⽓装置之间节省了⼀根专⽤的PE线。这⼀段PEN线上的电压降使整个电⽓装置对地升⾼△UPEN的电 压，但由于电⽓装置内设有总等电位联结，且在电源进线点后PE线即和N线即分开，⽽PE线并不产⽣电压降，整个电⽓装置对地电位都是△UPEN，在装置内 并没有出现电位差，因此不会发⽣TN-C系统的种种电⽓不安全因素。在建筑物电⽓装置内，它的安全⽔平和TN-S系统是相仿的。就信息技术设备的抗⼲扰⽽⾔，因为在采⽤TN-C-S系统的建筑物内同⼀信息系统内的信息技术设备的“地”即其⾦属外壳，都是连接只通过正常泄漏电流的 PE线的，PE线上的电压降很⼩，所以TN-C-S系统和TN-S系统⼀样都能使各信息技术设备取得⽐较均等的参考电位⽽减少⼲扰。但就减少共模电压⼲扰 ⽽⾔TN-C-S系统内的中性线和PE线是在低压电源进线处才分开，不像TN-S系统在变电所出线处就分开，所以在低压⽤户建筑物内TN-C-S系统内中 性线对PE线的电位差或共模电压⼩于TN-S系统。因此对信息技术设备的抗共模电压⼲扰⽽⾔TN-C-S优于TN-S系统。综上所述可知，当建筑物以低压供电如果采⽤TN系统时宜采⽤TN-C-S系统⽽不宜采⽤TN-S系统。⼀些发达国家就是这样做的。TT系统1 . 21 TT系统较适⽤于哪些场所？从图1 . 21可知，⽵系统的电⽓装置的保护接地各有其⾃⼰的接地极。正常时装置内的外露导电部分为地电位，电源侧和各装置出现的故障电压不互窜。但发⽣接地故障时 因故障回路内包含两个接地电阻RA和RB，故障回路阻抗较⼤，故障电流较⼩，⼀般不能⽤过电流防护兼作接地故障防护。因此为防⼈⾝电击事故必须装⽤RCD 来快速切断电源。从图1 . 21也可知，TT系统的中性线除在电源的⼀点作系统接地外，为防杂散电流的产⽣不得在其他处再接地。我国有些供电部门不理解IEC标准，要求⽤户在电源进 线处除图⽰RA的保护接地外，还仿照过去的TN-C系统，将TT系统的中性线作重复接地，认为可借TT系统中的接地通路，防范中性线中断（俗称“断零”） 引起的三相四线系统中烧坏⼤量单相⽤电设备的事故，殊不知由于⼤地通路与中性线通路的阻抗值相差悬殊，这⼀措施在理论上就不成⽴（这在问答16 . 4中将予说明）。相反，中性线的重复接地却可产⽣杂散电流⽽引起种种事故，对供电部门这⼀不当要求在电⽓装置的设计安装中应予注意。TT系统内各个电⽓设 备或各组电⽓设备可各有⾃⼰的接地极和PE线。各PE线之间在电⽓上没有联系。这样在TT系统供电范围内的接地故障电压就不会像TN系统那样通过PE线的 导通⽽传导蔓延，导致⼀处发⽣接地故障，多处发⽣电⽓事故，必须在各处设置等电位联结或采取其他措施来消除这种传导电压导致的事故。因此TT系统较适⽤于 ⽆等电位联结的户外场所，例如农场、施⼯场地、路灯、庭园灯、户外临时⽤电场所等。IT系统1 . 22 IT系统较适⽤于哪些场所？从图1 . 22可知，IT系统的电源端不做系统接地，在发⽣第⼀次接地故障时由于不具备故障电流返回电源的通路，其故障电流仅为两⾮故障相对地电容电流的相量和，其 值甚⼩，因此在保护接地的接地电阻RA上产⽣的对地故障电压很低，不致引发电击事故。所以发⽣第⼀次接地故障时不需切断电源⽽使供电中断。但它⼀般不引出 中性线，不能提供照明、控制等需⽤的220V电源，且其故障防护和维护管理较复杂，加上其他原因，使其应⽤受到限制b它适⽤于对供电不间断和防电击要求很 ⾼的场所，在我国规定矿井下、钢铁⼚以及医院⼿术室等场所采⽤IT系统。发达国家电⽓安全要求⾼，诸如玻璃⼚、发电⼚的⼚⽤电、钢铁⼚、化⼯⼚、爆炸危险 场所、重要的会议⼤厅的安全照明、计标机中⼼以及⾼层建筑的消防应急电源、重要的控制回路等都采⽤IT系统。我国对IT系统不甚了解，还不习惯采⽤IT系 统，很少应⽤。这从⼀个侧⾯说明我国建筑电⽓与发达国家⽔平上的差距。
1 . 23岩⽯⼭洞内对不间断供电⽆要求的⼀般电⽓装置打低阻值的系统接地⼗分困难，是否可采⽤IT系统？
这是⼀个适于采⽤IT系统的⼀个特例。IT系统本不需作系统接地，这就免除了在岩⽯洞⾥打低阻值系统接地的⿇烦。由于IT系统的接地故障电流⼗分⼩，防电 击的保护接地的接地电阻较⼤时也能满⾜接触电压⼩于50V的要求。既然电⽓装置对不间断供电⽆要求，它就可以引出中性线来提供220v⽤电电压，不需装设 昂贵的绝缘监测器，在发⽣第⼀次接地故障时就报警来及时排除故障。如果发⽣了中性线接地故障⽽不报警，此，IT系统不过是转变为按TT系统或TN系统来运作。需注意在回路的⾸端必须安装额定剩余电流动作值I△n不⼤于30mA的RDD，⽤以在发⽣第⼆次接地故障时切断电源。附带说明，有的北欧国家出于同样 的考虑，在地区公⽤电⽹内也采⽤了IT系统。
1 . 24 TN系统和TT系统孰优孰劣？
各种接地系统各有短长，我国国家标准接地规范不区分具体情况，规定：“在中性点直接接地的低压电⼒⽹中，电⼒设备的外壳宜采⽤低压接零保护，即接零”是不妥当的。TN系统有优于⽵系统之处，例如：
(1)TN系统往往可利⽤保护线路绝缘的过电流防范电器兼作接地故障防护，⽐较简单，⽽TT系统通常需装设RCD作接地故障防护，⽐较复杂。
(2)TN系的PE线⾃中性线分⽀引出，发⽣对地过电压时，设备绝缘承受的应电压（VoltageStress）较⼩；⽽TT系统的PE线引⾃就地的零电位的接地极，设备对地绝缘较易受过电压损害。
TN系统有逊于TT系统之处，例如：
(l）在同⼀变压器供电范围的TN系统内PE线都是连通的，任⼀处发⽣接地故障，其故障电压可沿PE线传导⾄他处⽽可能引起危害；⽽在TT系统内，可视情 况就地设置电⽓上互不联系的单独的接地极和PE线，消除或减少故障电压的蔓延。因此TN系统必须作等电位联结来消除沿PE线传导来的故障电压的危害，因此 ⼀般不适⽤于⽆等电位联结的户外场所；⽽TT系统则可适⽤于户外场所。
(2）TT系统可就地接地引出PE线，⽽TN系统则需⾃电源端引来PE线，因此TN系统设置PE线的投资往往较⼤。世上没有最好的接地系统，应根据具体情况选⽤合适的接地系统。
1.25TN-C-S系统的PEN线在建筑物电源进线处应先接中性线母排，还是先接PE线母排？
1.25TN-C-S系统的PEN线在建筑物电源进线处应先接中性线母排，还是先接PE线母排？
IEC标准要求TN-C-S系统在电源进线处（例如总配电箱处）PEN线必须先接PE母排，然后通过⼀连接板（线）接中性线母排，如图1 . 25所⽰。这是因为如果连接板（线）导电不良，中性线电路不通，设备不⼯作，故障可及时发现加以修复，不致发⽣电⽓事故。如PEN线先接中性线母排，如果 连接板导电不良，则这时整个装置内的设备都失去PE线的接地，⽽设备仍⼯作正常，存在的不接地隐患将不被发现，这对⼈⾝安全是⼗分不利的，⽽⼈⾝安全则是 头等重要的。
“三相五线制”是否就是TN-S系统？
1 . 26“三相五线制”是否就是TN-S系统？
否。“三相五线制”是我国建筑电⽓技术中的⼀个错误的名词。IEC标准对低压配电系统有两种独⽴的分类体系：⼀是解答1 . 16中所述的接地系统分类；⼆是按配电系统中的相数和带电导体数进⾏的分类，它被称作带电导体系统分类。所谓带电导体是指正常⼯作时通过负载电流的相线和 中性线，⽽不是指不带负载电流的PE线。图1 . 26所⽰为常见的⼏种带电导体系统。
以我国通⽤的220／380V配电系统为例，图1 . 26(a）为220V单相两线系统，例如给⼀套住宅供电的系统。图1 . 26(b）为220乃80V两相三线系统，例如为减少电压损失给庭园灯供电的系统。图1 . 26(c）为380V三相三线系统，例如给没有控制回路的电动机配电的系统。图1 . 26(d）为380V单相两线系统，例如给单相⼤功率电焊机之类的⼤功率单相设备配电的系统，注意勿将这⼀系统误称为两相两线系统。图1 .26(e）为我国⼴泛采⽤的220/380V三相四线系统，它⽤以给建筑物电⽓装置配电。图126(f）为有些发达国家采⽤的120/2 40V两相三线系统，它从变压器240V⼆次侧绕组的中点抽出⼀根中线，从⽽取得120V和240V两种单相电压。它多⽤于给住宅配电，120V⽤于电击 危险⼤的⼩功率插座回路和照明回路，240V⽤于电热之类的⼤功率回路。这种系统由于两120V单相回路电流的相位差180°，所以它被称作两相三线系统 ⽽⾮单相三线系统。
图1 . 26所⽰的诸带电导体系统只表⽰相数和带电导体数，都不表⽰如何接地。任⼀带电导体系统都可采⽤任⼀接地系统。例如三相四线带电导体系统，可采⽤TN-S 接地系统，也可采⽤TN-C-S或TT接地系统。这三种接地系统的末端都是五根线，都可称作“三相五线制”，那⼜如何将它们加以区分呢？因此“三相五线 制”是⼀个混淆接地系统和带电导体系统两个互不关连的系统的错
误名词，在编制电⽓规范和设计⽂件时应注意避免采⽤。