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弱电智能化系统的防雷接地探讨1:TN-S,TN-C,TN-C-S三种接地系统的联系与区别,人们的理解误

时间:2019-10-20      【作者】 admin    阅读
弱电智能化系统的从业人员,我感觉最大的知识短板一是网络,二是电力。电力这块,不要说自控系统的二次回路,就是供配电和配电箱,UPS、电表接线,电源接线和故障排查等等,很多人也都不是很清楚。
 
我之前发表过一篇文章:
备注+图解,教你看懂一张配电箱系统图
反响挺好的,所以我今天收集了一些资料,探讨一些弱电智能化系统的防雷接地,本文这次主要探讨TN-S,TN-C,TN-C-S三种接地系统的联系与区别。
 
先说下TN是什么意思:TN就是变压器中性点直接接地,负载的外露导电部分通过PE线或者PEN线接地。
 
三相五线制是什么,TN-S系统是什么?

TN-S是三相五线制的说法,包括技术方案中也普遍提到低压供电系统采用TN-S,如下图,三根火线L1L2L3、一根零线N、一根地线PE,一目了然(注意标黄这里的说法比较普遍,易于理解接受,但其实不对,正确的说法是三根相线,一根中性线,一根接地保护线。)

弱电智能化系统的防雷接地探讨1:TN-S,TN-C,TN-C-S三种接地系统的联系与区别,人们的理解误

图一:TN-S系统图

 

我们打开配电箱一看,确实也是这样,火线、零线、地线标的好好的,如下图:

弱电智能化系统的防雷接地探讨1:TN-S,TN-C,TN-C-S三种接地系统的联系与区别,人们的理解误

图二:配电箱接线图

 
 
两张图片结合,确实是三相五线制TN-S没错啊。
 
 
但是真相来了:
据IEC 60364和GB 16895,根本就不存在所谓三相五线制这种说法。这种三相五线制的称呼是我们中国人自己发明的。一旦走出国门,哪怕只是到了香港或者台湾,若我们对当地的电气工作者说三相五线制,会被别人耻笑!
 
图二配电箱接线图中,所谓的TN-S其实是TN-C-S,我们很多人之所以不觉得有什么问题,是因为图一的系统图中省略了低压供配电系统中从配电房到最终用户之间的线制变换过程。
 
从配电室低压配电柜到总配电箱,再到分配电箱(部分回路有分配电箱,部分没有),经历了TN-C到TN-C-S的变换,最后我们弱电实施的人一般看到的都是最末端的分配电箱,呈现出了TN-S三相五线制的视觉效果。
 

第一步:配电室里,从变压器到低压进线柜、出线柜,是TN-C系统,三条相线L1L2L3,一条保护中性线PEN,三相四线制,如下图:

 

弱电智能化系统的防雷接地探讨1:TN-S,TN-C,TN-C-S三种接地系统的联系与区别,人们的理解误

 

第二步:出了配电房进了配电箱以后,保护中性线PEN线做了重复接地,分成了保护线PE和中性线N,就成了TN-C-S,其实还是三相四线,如下图:

弱电智能化系统的防雷接地探讨1:TN-S,TN-C,TN-C-S三种接地系统的联系与区别,人们的理解误

TN-C-S接线方式也是我们建筑配电箱中的最主要接线方法。

必须提醒的是:PE线和N线分开以后,不得再次合并,两者必须相互绝缘!
 
不过PE线在负载侧是可以再次接地的。IEC 60364并没有限制PE线的接地次数。
利用PE线的重复接地,我们可以实现用电设备处的等电位连接技术。所谓等电位连接,是指把相关的若干用电设备的外露导电部分相互连接起来,再一点接地。若发生了相线的碰壳事故,由于有了等电位连接的保护,人身安全就得到了有效的保障。
 

最后说说真正的TN-S系统什么样,如下图:

弱电智能化系统的防雷接地探讨1:TN-S,TN-C,TN-C-S三种接地系统的联系与区别,人们的理解误

做法是从电力变压器那里将中性点直接接地,然后把中性线N和接地线PE分别引出,缺点很明显,从配电房出来的各个配电回路都要多放一根线,成本高很多!

 
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