低壓接地系統:TN-C、TN-S、TN-C-S、TT、IT分別適用哪些場所?

電力系統的接地直接關係到用戶的人身和財產安全，以及電氣設備和電子設備的正常運行。如何針對實際情況選擇合適的接地系統，確保配電系統及電氣設備的安全使用，是電氣設計人員面臨的首要問題。

根據國際電工委員會（IEC）規定的各種保護接地方式的術語概念，低壓配電系統按接地方式的不同稱為TT系統、TN系統、IT系統。其中TN系統又分為TN-C、TN-S、TN-C-S系統。下面對各種供電系統做扼要的介紹。

一、低壓系統的接地形式

低壓系統接地形式有IT、TT、TN三大類，而TN類又分為TN-C、TN-C-S、TN-S三種形式；

其中字母表示的含義：

（1）字母第一個部分表示配電系統中性點對地的關係

T：電源端中性點一點直接接地；I：電源端中性點與地絕緣或通過高阻抗一點接地。

（2）字母第二部分表示電氣裝置的外露可導電部分與地的關係

T：外露可導電部分直接接地，與配電系統的接地點無關；

N：外露可導電部分與配電系統的中性點直接做電氣連接（也叫接零系統）；

（3）「-」號後面的字母是擴充說明

C：保護零線與工作零線用同一根線；

S：保護零線與工作零線徹底分開，各自獨立用兩根線；

C-S：保護零線與工作零線前邊一部分用同一根線，後邊一部分保護零線與工作零線徹底分開，用兩根線。

二、TN系統

TN系統，稱作保護接零。當故障使電氣設備金屬外殼帶電時，形成相線和零線短路，迴路電阻小，電流大，能使熔絲迅速熔斷或保護裝置動作切斷電源。在TN系統中又分為TN-C、TN-S和TN-C-S三種系統。

（1） TN-C系統

在全系統內N線和PE線是合一的。

（2）TN-S系統

在全系統內N線和PE線是分開的。

（3）TN-C-S系統

在全系統內，通常僅在低壓電氣裝置電源進線點前N線和PE線是合一的，電源進線點後即分為兩根線。

三、TT系統

TT系統就是電源中性點直接接地，用電設備外露可導電部分也直接接地的系統。通常將電源中性點的接地叫做工作接地，而設備外露可導電部分的接地叫做保護接地。TT系統中，這兩個接地必須是相互獨立的。設備接地可以是每一設備都有各自獨立的接地裝置，也可以若干設備共用一個接地裝置。

四、IT系統

IT系統就是電源中性點不接地，用電設備外露可導電部分直接接地的系統。IT系統可以有中性線，但IEC強烈建議不設置中性線。因為如果設置中性線，在IT系統中N線任何一點發生接地故障，該系統將不再是IT系統。

五、TN、TT、IT系統各適用的環境和場所

選擇系統接地形式應根據電氣裝置的特性、運行條件和使用要求及維護能力的大小等綜合考慮低壓配電系統的接地形式。只要符合安裝和運行規範要求，三種接地形式是等效的，沒有什麼優先級之分， 同一配電系統可以選用一種接地形式，也可以根據需要選用兩種或三種接地形式。

TN-C系統一般用於三相負荷基本平衡的一般企業，住宅用戶絕大部分是單相用戶，難以實現三相負荷的平衡，不應使用TN-C系統。TN-S系統應用較廣（包括通信系統）。TT系統也可以用於通信或機房等對用電要求較高的場所。IT系統用於煤礦等對防火有特殊要求的場所。

原理如下：

當系統發生單相短路故障時，TN系統相當於直接接地，不經過電源側的接地電阻，迴路阻抗小；TT系統迴路相當於經過電源側接地電阻，迴路阻抗較大；IT系統因電源側不接地或者經高阻抗接地，因此迴路阻抗最大。

（1）TN-C系統正常工作時，PEN線上有不對稱負荷電流通過，可能有三次諧波電流通過，在PEN線上產生的壓降將呈現在與PEN線相連的用電設備外殼以及線路的金屬導管上。當發生PEN線斷線、或PEN線連接端子連接不牢、或相地短路故障時，會呈現較高的對地故障電壓，且某一處的故障電壓可沿PEN線竄至其它部位。

當電氣設備外殼和金屬套管上帶上此危險電壓，就可能出現一處或多處對地打火，產生電弧，引燃附近易燃物，造成火災。此系統不很安全，一般用於三相負荷基本平衡的一般企業，住宅用戶絕大部分是單相用戶，難以實現三相負荷的平衡，不應使用TN-C系統。

TN-S系統正常工作，PE線上沒有不平衡電流通過，與PE線相連的設備外殼不帶電位，只是在接地故障時才帶電位，因而上述故障危險可大為減少。此系統應用較廣（包括通信系統），但應確保接地保護裝置動作的可靠性，E連接端子應連接牢固。

（2）TT系統設備金屬外殼用單獨接地極接地，與電源的接地無直接聯繫，設備外殼是地電位，不會產生火花或電弧，因此較為安全。

另外，當電源側或者電氣裝置發生接地故障是，其故障電壓不會像TN系統沿著PE或PEN線在電氣裝置中傳導和互竄，優於TN系統。

但當發生接地故障時，故障電流需通過設備接地電阻和電源接地電阻，迴路阻抗較大，故障電流比TN系統小，降低了線路保護裝置的靈敏感，隨著漏電保護器的開發和應用，克服了TT系統保護電器不靈敏的弱點。

補充一點：TN系統內PE線系引自電源的中性點，當發生雷擊引起的瞬態衝擊過電壓或者電網故障引起的工頻過電壓時，相線和PE線電位同時升高，電氣裝置絕緣承受對地過電壓幅度較小；而TT系統中PE線直接引自大地，是大地的零電位，電氣裝置絕緣承受對地過電壓很大，容易發生擊穿等事故，應當採取措施防範。

（3）IT系統中電源中性點對地絕緣或經消弧線圈接地。當發生接地故障時，故障電流為非故障相的對地電容電流，故障電壓不超過50V，不會產生電火花或電弧，一般場所不要求立即切除故障迴路，只需發出報警信號，並在規定時間內消除故障，就能保證了供電的可靠性。

因此IT系統用於煤礦等對防火有特殊要求的場所，但IT系統不宜配出中性線，另外對電源及用電設備耐壓要求也較高。不能提供照明、控制等需要的220V電源，需要設置380/220V降壓變壓器來提供220V電源，使得線路結構複雜化。

來源：易築電氣、電氣圈