如圖所示,TN C系統為什麼零線N要和保護零線PE合併在一起使用,這樣PE線如何起作用?

時間 2021-05-12 04:52:58

1樓:Patrick Zhang

我們看題主的圖:

圖1:題主圖分析

發現沒有?題主的圖是錯的!說明此圖的繪製者自己都沒有搞明白接地的意義。

題主的圖中,左邊是TN-C接地系統,右邊是TN-S接地系統。

在這裡,第乙個字母T表示工作接地,它的目的是讓電力變壓器三相繞組的中性線具有大地的零電位,也即構建零電位參考點;第二個字母N表示負載的外殼不直接接地,而是通過來自電源的地線或者保護中性線實現接地。

至於-C和-S,是前面字母N的附加說明。-C表示工作接地後的中性線直接以PEN的形式引出,PEN的準確名稱是保護中性線,俗稱零線。注意:

零線的功能主要是保護,其次才是中性線功能。另外,用電裝置的外殼直接與零線相接,所以叫做保護接零;-S表示工作接地後分開以中性線N和地線PE的形式引出,用電裝置的外殼與地線PE相接,叫做保護接地。

我們再看下圖:

圖2:發生了單相接地故障,兩種系統的保護是如何實現的?

當圖2中TN-C側的用電裝置發生單相接地故障後,故障電流從火線(注意:只有TN-C接地系統中把相線叫做火線!)經過用電裝置的外殼流到零線PEN,然後沿著PEN零線返回電源。

可見,這裡的故障電流幾乎等於火線對零線的短路電流,故障電流的值很大,系統中的開關會執行保護跳閘。

當圖2中TN-S側的用電裝置發生單相接地故障時,故障電流從相線經過用電裝置外殼流到地線,再從地線的源頭工作接地處返回到電源,由此可見,故障電流近似等於相線對中性線N的短路電流,系統中的開關同樣會執行保護跳閘。

不管是TN-C也好,是TN-S也好,故障電流很接近相線對中性線的短路電流(TN-S),也很接近火線對零線的短路電流(TN-C),因此我們把TN接地系統叫做大電流接地系統。

看似TN-C和TN-S差不多,問題出在零線或者中性線斷裂上。我們看下圖:

圖3:TN-C接地系統中零線斷裂會造成用電裝置外殼帶電

我們從圖3中看到,TN-C的零線斷裂後,斷裂點後部的電位會因為三相不平衡的原因而上公升,而用電裝置是採取保護接零的措施的,所以用電裝置的外殼將帶電,這將嚴重影響到人身用電安全。

因此,TN-C接地系統的零線必須採取多點重複接地的措施!

我們再看下圖:

圖4:TN-S接地系統中,中性線N斷裂不影響用電裝置外殼的零電位

我們從圖4中看到,TN-S接地系統下的中性線N斷裂後,由於三相不平衡的原因,斷裂點後部的中性線電位會上公升,但用電裝置的外殼是接在地線上的,用電裝置外殼的零電位與中性線是否斷裂無關!

這裡也告訴我們三個重要資訊:

第一:在任何情況下,TN-C接地系統的零線不得斷裂,更不得進開關或者進保險絲。所以,TN-C接地系統下不得使用四極開關和兩極開關。

第二:在任何情況下,TN-S的地線不得斷裂,地線必須實現保護導體連續性。另外,TN-S的地線建議多點重複接地。

第三:不管是零線也好,是中性線也好,在工作接地處它們的電位是零,但電流卻很大。可見,零線或者中性線遵循的是基爾霍夫第二定律,即基爾霍夫電壓定律,符合節點電壓的規則,不符合歐姆定律。

這一點對於初學者一定要徹底弄清。

由此可見,TN-C接地系統不是很完善,目前幾乎已經絕跡,只在部分農村和城市裡的老小區才看見。我們由此可以得到結論:零線是很稀罕的,一般人很難直接看到或者接觸到零線!!!

我們看到和接觸到的幾乎都是中性線N。

結論:

第一:題主參閱的書籍圖畫錯了。TN-C接地系統中引至用電裝置外殼的不是地線PE,而是零線PEN!

第二:TN-C接地系統下用電裝置的防護叫做保護接零。

第三:TN-C接地系統的唯一優點是少了一根線,節約了敷設線纜的成本。但TN-C接地系統的零線必須採取多點重複接地的措施。具體可見TN-C-S接地系統,如下:

圖5:TN-C-S接地系統,注意到零線在MEN處重複接地

圖5中,我們看到零線在入戶前首先重複接地,然後分開成中性線N和地線PE入戶,戶內根本就沒有零線!

第四:若題主真想徹底地弄清楚低壓配電網接地系統,可以參閱GB16895.1-2008國家標準,比看這些似是而非的書籍要好得多。

關於低壓配電網接地系統的解釋參閱GB16895.1-2008《低壓電氣裝置第一部分:基本原則、一般性特性評估和定義》,等同使用的國際電工委員會標準是IEC60364-1:

2005。

期望題主徹底地把零線、地線弄清楚才好。

2樓:LOST

TN-C系統的存在主要是為了節約投資,因為少用了一根線。PEN線既是零線又是PE線,正常工作時流過工作電流,短路時流過故障電流。

3樓:郝正強

資訊不完整。看樣子像是TN-C-S系統。

PEN的導線兼做零線和保護線。

有條件做接地的點位,N和PE分開。

這兩個圖是分開用的,用第乙個圖的點位不允許用第二個圖,反之亦然!所以用PEN的地方就不存在單獨的PE。

請問如圖所示的字型是那種?

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