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摘要：对于初入电气行业的人来说，许多人想当然的认为在低压系统只要将电气设备外壳进行可靠接地，就可以杜绝因为绝缘老化或安装失误引起的间接接触电击，确保人员和设备的安全。事实上接地系统选用不当，也会引发一些电气事故，造成人员伤亡，也可能影响电气装置的正常功能，造成不必要的经济损失。因此在接地系统的选用上应该谨慎对待。本文通过对各类低压接地系统从安全和投资等方面展开对比，为大家在接地系统的安全选用中提供些许参考
关键词：接地系统TN系统TT系统IT系统RCD
一、为什么电气设备外壳可靠接地不能完全杜绝电击危险？
如图1以TT接地系统为例，假设低压380V异步电动机外壳金属部分通过导线与大地可靠连接，电动机接线盒内电源电缆因为绝缘损伤发生碰壳，电动机外壳带电，则接地电流I地计算如下：
I地=U/（r0+r地）=220/（4+4）=27.5A
式中U——电网相电压；
I地——接地电流；
r0——中性点接地电阻，取4欧姆；
r地——保护接地电阻，取4欧姆；
这个接地短路电流可以将熔断电流在27.5A以下的熔丝熔断，或使小于27.5A的自动开关动作，以切断故障电压。但却无法使整定值在27.5A以上的开关保护动作。开关保护不动作意味着接地设备的外壳将长时间存在着对地的危险电压，电压值为：
U地=I地r地=U*r地/（r0+r地）=220*4/（4+4）=110V
通过人体的电流为I人，人体的电阻为R人（取800欧姆）：
I人=U地/R人=110/800=0.138A=138mA
对地电压110V虽然较220V相电压低，但是比安全电压高得多。50-80mA的交流电流流过人体时，人就可以出现呼吸麻痹，心室纤颤，138mA的交流电流足以对人形成致命危险。为了安全保护，接地的电阻值要求越小越好，但是很多地方的接地做的很不规范，接地电阻远不止4欧姆，因此相应的对地电压U地和流过人体电流I人也比上述值更高，因此，单纯的接地保护难以避免间接接触电击的危险，更难以保证用户安全。
二、低压接地系统的安全性对比
所谓接地，就是将电气设备的某一可导电部分与大地之间用导体作电气连接。我国低压电力系统主要分为TT系统、TN系统、IT系统。其中TN系统又可划分为TN-C系统、TN-S系统和TN-C-S系统，下面就我将各类接地系统从用电安全方面进行对比阐述。
1、TT系统
TT系统是指在中性点直接接地的电力系统中，将电气设备的外露可导电部分直接接地的保护系统，且电源中性点接地部分和电气设备外露可导电部分所连接的接地系统二者是相互独立的，两部分接地不存在专用的导体连接。
如上例中分析所述，这种保护系统由于受到接地电阻以及其它因素的制约，不能有效的起到杜绝间接接触电击事故的作用，存在很大安全隐患。因此，在实际应用中除了要将电气设备外露可导电部分接到接地体上以外，还应在线路开关处装设灵敏度高、在故障情况下能自动切断供电线路的保护装置（如:RCD），这样在漏电的情况下才可以有效的保护人身安全。
2、TN-C系统
TN-C系统是指在中性点直接接地的电力系统中，整个系统的中性线与保护线是合一的，这根线称之为保护中性线（PEN线）。TN-C系统和TN-S比较起来可以节省一根导线，比较经济。但以电气安全要求来衡量，这一系统存在以下问题：
（1）如系统为单相回路，当PEN线中断或导电不良时，设备金属外壳对地将带220V的故障电压，一旦发生间接接触电击，人员电击死亡的危险很大。（2）此系统不能装用RCD,因PEN线穿过RCD的零序电流互感器，通过相线和PEN线的接地故障电流产生的磁场在互感器铁芯内互相抵消而使RCD拒动，不能有效防范间接接触电击和接地电弧火灾。（3）PEN线因通过中性线电流而产生电压降，从而使所接设备的金属外壳对地带电位。此电位可能对信息技术设备产生干扰，也可能在爆炸危险场所内对地打火引爆，形成安全隐患。
3、TN-S系统
TN-S系统是指在中性点直接接地的电力系统中，系统的中性线与保护零线是分开的，这种接地形式是从电源中性点起专门敷设了一根专用的保护零线，形成了三相五线制系统。
TN-S系统中PE线平时不通过工作电流，只有在发生接地故障的情况下才通过故障电流，如果发生漏电故障情况下PE线的电位接近地电位，接触电压接近零值，因此不会干扰信息技术设备，也不会对地打火。这一系统中电气设备外露可导电部分一旦意外带电，会直接形成金属性短路故障，保护开关可以可靠动作。有效保证了人身和设备的安全。
4、TN-C-S系统
TN-C-S系统是指在中性点直接接地的电力系统中，有一部分中性线和保护零线是合一的，这种系统在建筑物进户处将零线一分为二：一根作中性线，另一根作专用保护零线。因此，它为用户节省了从电源至入户处的一根专用的PE线。这段PEN线上的电压降使得整个建筑或建筑内电气设备外壳对地电位有一定升高，因此要求建筑内电气设备必须做等电位联接，通过等电位联接来整体提升建筑本身的对地电位，从而消除建筑内电气设备对外电位差，通过等电位联接也消除了建筑内信息设备的干扰和对地打火，基本保证了人身和设备的安全。
在TN-C-S系统中如果保护中性线从电气装置的某一点分为保护零线和中性线后，则从该点起至负载处，就不允许把这两种线再合并成相互接触，具有保护零线和中性线两种功能的保护中性线在使用中不允许中断，且不得装设RCD。
5、IT系统
IT系统是指电源中性点不接地，电气设备外露可导电部分直接接地的系统。
IT系统在发生一个接地故障时故障电流没有返回电源的通路，其故障电流仅为两故障相对地电容电流的相量和，电流值很小，对地故障电压很低，不容易引发人身电击和电气火灾等事故，因此它适用于电气危险大、对供电不间断要求高的特殊场所。一般情况下不用来提供照明和控制等220V电源，只提供380V动力电源，确需220V电源的情况下，要设置专用的380/220V降压变压器来提供220V电源，使的故障防护和维护管理较复杂。
三、低压接地系统的选用建议
通过以上对比分析可以看出TT系统在电气设备故障外壳带电的情况下，会产生较高的接触电压，形成安全威胁。而IT系统虽然不会形成短路电流通路安全性高，但是设置较为复杂，除非特殊要求下，一般不建议采用。在TN系统中，TN-C系统安全隐患较大，不建议采用。TN-C-S系统，在一定程度上可以节约导线，但在安全上具有一定的局限性，如果是对整栋建筑供电的情况下可以考虑采用，但要做好等电位联接，方能确保安全；如果对于较为分散的用电设备则不建议使用。
在条件允许的情况下，应尽可能多的采用TN-S系统，因为该系统具备独立与中性线的保护零线，在电气设备绝缘损坏，外露可导电部分带电的情况下，接触电压接近零，同时可以形成独立导通的短路电流，电气开关保护动作断开电源，有效的防止了间接接触电击的发生，是所有低压接地系统中安全性最高的。