本次课程学习内容：
1.低压配电系统的接地形式
2.接地装置保护原理
一、低压配电系统的接地形式
1.低压配电系统的接地分类
依据GB14050-2008，低压配电系统具有IT、TT和TN三种基本形式，其中，TN又有TN-C，TN—S和TN-C-S三种。
（1）类型符号组成说明
例：TN—C—S
低压配电系统类型符号有两个基本部分组成，首字母为第一部分，代表的是系统（电源——发电厂、变压器等）的中性线与接地线之间的关系，如示例中的“T”；带下划线符号为第二部分，代表的是用电器端的中性线、接地线、外壳之间的关系， 符号中的第三、第四个字母只在TN系统中才有1个或2个。
（2）I、T、N、C和S的含意
T—中性点接地；
I—中性点不接地或通电阻抗接地
N—负载保护接零，但与系统接地相连
C—零线（个性线）与保护零线共用一线
S—中性线与保护零线各自独立，各用各线
2.IT系统
是指电源侧中性线（点）不接地或通过阻抗接地，负载端通过外壳接地保护。
这种配电方式适用于供电距离不长（如学院内部发电供电）、不允许停电或者要求严格连续供电的地方。因电源中性点不接地，当发生单相接地故障，单相漏电电流就会非常小，不至于破坏电源电压平衡，相对于中性点接地更安全。但随着供电距离延长，危险性将增加。
3.TT系统
是指系统端中性点（线）直接与接地线相连，负载端通过电器设备外壳（金属）与大地相连（接地）——保护接地。
该类系统，当电气设备的金属外壳带电（相线接触外壳或者设备绝缘损坏漏电时），泄漏的电将通过（设备外壳）的接地保护线流入大地，从而大大降低漏电可能带来的危害。
而低压断路器（自动开关）不一定会断开，造成漏电设备外壳对地电压会高于安全电压，带来一定的危险。
当漏电比较小时，既便有熔断器也不一定熔断，产生保护失效，因此还需要有漏电保护器的保护。造成TT系统难以推广。
电源系统与用电设备的外漏导体不连接，避免了因电源系统故障或者过电压造成用电设备的外露导体带电。适用于无等电位连接的户外场所，如城市公共用电、农场、路灯等。
4.TN系统
TN系统是指电源系统端中性点（线）直接接地，负载端（用电器）金属外壳与PE线和或N（中性）线这，TN系统按其PE线的形式，分为了三种形式：TN-C，TN-C-S和TN-S。
PE线——接地保护线（Protecting Earthing），我国规定该线为黄绿双色线。
（1）TN-C系统
系统中的中性线N和保护线PE合为一根PEN线，如图a，负载端（电器设备）的金属外壳与PEN线相连。
特点：
节省1根导线
发生接地短路故障时故障电流大，过流保护器可瞬间切断电源
在故障时，流过PEN线的电流可能会超出其安全承载能力而断裂
电流流过PEN导体时产生压降而造成用电设备不能获得稳定的基础电位
设备的外露导体间会产生电位差而产生电火花
禁止在有火灾爆炸危险环境下使用
适合于使用于三相负载基本平衡的环境下
（2）TN-S系统
系统中的中性线（N线）、PE线单独与接地线相连，负载端（用电设备）的金属外壳与PE线相连，如下图中的（b），我国俗称三相五线制系统。
无故障时，PE线上无电流，各设备不会产生电磁干扰，适用于数据处理和精密检测装置
即使N线断开，也不会影响PE线上设备防触电要求
N线、 PE线分开布置，增加了导线的消耗，成本高
工作零线（N）只用作单相负载回路
在有火灾危险、易燃易爆环境、施工现场临时用时等场合应用
（3）TN-C-S系统
所谓TN-C-S系统是就TN-C系统与TN-S系统的结合，如图（c）所示。图中前2个设备（三相1个单相1个）构成的系统属于TN-C系统（PE线与N线合二为一）；后1个单相设备构成的是TN-S系统（PE线与N线在设备端独立使用）。
具有TN-C和TN-S的双重优点
PEN在分离点（进户点）的重复接地减轻了系统中供电侧PEN线断线的风险，也克服了TN-C负载侧PE导体与N使用的弊端。即在低压配电系统中，低压电源进户处应将工作零线和保护零线重复接地。
二、接地装置的保护原理
1.接地装置及其作用
根据作用不同，接地有保护接地、工作接地、防雷接地和静电接地四种类型。
（1）保护接地：是为了人体间接触电的安全技术措施。
（2）工作接地：是为了获得大地的零电位，使电力系统或电气设备能安全稳定工作。
（3）防雷接地：是为了雷电流迅速导入大地以防止雷害为目的的接地
（4）防静电接地：是为了防止静电对易燃油、天然气储气罐和管道等产生危险作用而设的接地。
2.保护接地装置的原理
（1）IT系统
在不接地的低压配电系统中，当有一相绝缘损坏时，人体一旦触及没有保护接地的电气设备外壳，接地电流会通过人体和电网对地绝缘阻抗形成回路而触电。而设备金属外壳设有接地保护线后，设备外壳所带电荷会通过PE线流入大地而不会流经人体。如图所示。
（2）TT系统
TT系统中电源的中性点直接接低压配电系统，若设备不设接地保护线PE，当用电设备某相发生绝缘损坏或 接地故障时，其外露导电部分会存在危险电压，如下图。
图中，人体电阻RB远远大于工作接地电阻RD，则人体接触电压为：
UB=Uφ*RB/(RB+RD)≈Uφ*RB/RB=Uφ=220V
采用接地保护后，相电源通过工作接地电阻和保护接地电阻构成单相回路，其适中电流较大，若工作接地DE和保护接地PE各为2根接地体，每根接地体的接地电阻为4Ω，则接地短路电流IE为：
IE=Uφ/(RD+RP)=220/[(1/(1/4+1/4))+(1/(1/4+1/4))]=220/4=55A
在短路电流作用下，保护元件动作（熔体熔断或者低压断路器断开），迅速切断故障设备电源，达到保护的目的；当保护元件设定的动作电流大于短路电流时，将不能动作切断电源，因此，在GB13955-2005《剩余电流动作保护装置安装和运行》中规定，TT系统的电气线路或电气设备必须装设RCD（剩余电流漏电保护器，简称漏电保护器）作为防止触电事故的保护措施。
（3）TN系统
在TN系统中，当用电设备因绝缘损坏或其他意外情况使金属外壳带电时，会形成电源相线对PE或PEN线的单相短路，使熔断器或低压短路器迅速动作切断电源，同时因PE或PEN实施了重复接地，进一步降低了在接地故障或意外带电时设备的对地电压，从而减弱了PE或PEN意外断裂或接触不良时电气设备外壳上发生电击危险性。
三、IT系统等电位和非等电位故障
1.等电位故障
所谓等电位就是将所有电气设备的外露导体部分联结起来，使联结在一直的外露导体都处在同一电位不形成电位差，从而起到保护作用。
如图所示。第一个故障为正极与外壳漏电，尽管触及两相电气设备外壳，因采取了等电位措施，两个设备外壳电热相等（为接地电压），对触及的人不会有电流流过。
当第二个故障点（负极绝缘失效）同时出现时，这两个故障设备的外壳仍为等电位体，仍不会有电流流过人体，但可能会造成正负极短路故障。
2.非等电位故障
就是各用电设备没有将金属外壳联结在一起的情况下，发生的故障。如图所示。
当第一个故障点出现时，外壳带正电，人触及时两个设备时，因第二个设备（无漏电时）的金属外壳与电源系统绝缘，帮不会发生电击事故；
当第二个故障点出现时，其外壳带负电，第一个外壳带正电，这样两个外壳之间就形成了电位差，当人触及两个设备的外壳时，就会发生电击故事。
