TN系统
电气工程名词

TN系统,称作保护接零。当故障使电气设备金属外壳带电时,形成相线和零线短路,回路电阻小,电流大,能使熔丝迅速熔断或保护装置动作切断电源。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。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。

中文名

TN系统

称作

保护接零

定义

保护装置动作切断电源

分类

TN-C、TN-S和TN-C-S

定义

TN系统,称作保护接零。当故障使电气设备金属外壳带电时,形成相线和零线短路,回路电阻小,电流大,能使熔丝迅速熔断或保护装置动作切断电源。

工作原理

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TN-S系统中重复接地不是对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。

由于上述原因在有关规程中明确提出,中性线(即N线)除电源中性点外,不应重复接地。

优点

所谓保护接零就是将电气设备的金属外壳、构架等部位与电网的零线进行连接。 在电网中,如果通过中性点接地的方式进行保护,在这种情况下,由于单相对地电流过大,进而难以确保人体不受触电的危害。1

在日常生活中,为了防止电器外壳带电,采用接地措施进行保护,当接地电阻低于 4 欧时,此时如果电器的外壳带有 220V的电压,则对接地回路进行保护,按照公式 I=U/(RO+RG),那么短路电流为 27.5A。其中,Ro 代表变压器中性点的接地电阻,一般将 Ro 称为工作接地电阻。为了确保保护设备及时有效的保护动作,通常情况下,需要调整接地短路电流,一般按照自动开关整定电流的 1.25 倍进行处理,或者按照 3 倍的溶丝熔断电流进行处理。通过计算,当整定电流小于 27.5/1.25 时,这时短路电流能够断开。 对于保护设备来说,如果额定电流值大于上述值,那么保护设备就不能及时有效地进行保护动作。此时,电器设备外壳上将会存在对地电压,并且电压存续时间比较长,同时电器操作人员将会受到这种电压的威胁。1

如果采用保护接零的方式对电器设备进行保护处理,那么短路电流(击穿电器外壳绝缘的电流)一般大于 27.5A,只要对保护装置的动作电流进行科学合理的选择设置。如果单相短路是由绝缘击穿引发,并且短路电流比较大,在这种情况下,电源完全可以被保护装置迅速切断,进而在一定程度上最大限度地避免触电危险。 综上所述,在接地电网中,与保护接地方式相比,保护接零方式在规避用电设备外壳带电伤人风险方面优越性更加突出。1

参考资料

1.邹洪喜.浅谈保护接零在低压电器中的应用:科技风,2016

目录
01
摘要
02
基本信息
03
定义
04
工作原理
05
优点