摘要： 本文依据GB/T 14050及IEC 60364标准，系统阐述低压配电系统三大接地型式（TN、TT、IT）的分类定义与字母代号含义，重点解析TN-C、TN-S、TN-C-S及TT、IT系统的结构特征、安全特性、工程适用条件及关键注意事项，为柴油发电机组接入低压配电系统的接地选型与安全应用提供技术参考。
一、低压配电系统接地型式与影响
1.低压配电系统接地型式的分类与定义
根据GB/T 14050《系统接地的型式及安全技术要求》及IEC 60364标准，低压配电系统的接地型式按电源端（系统）接地与负载端（设备）外露可导电部分接地的组合方式，分为三大类，分别以两个字母代号表示。
（1）第一个字母——电源端（系统）接地状态
● T：电源中性点直接接地，如图1所示（T为法文“Terre”的首字母，意为“大地”）。
● I：电源中性点不接地，或经高阻抗（如消弧线圈、高电阻等）接地（I为法文“Isolation”的首字母，意为“隔离”）。
（2）第二个字母——负载设备外露可导电部分的接地方式
● T：设备外露可导电部分直接与大地相连，独立于电源侧的任何接地装置，与系统如何接地无关。
● N：设备外露可导电部分直接与电源系统的接地点相连（即通过保护线连接到系统中性点）。
2.不同接地型式对发电机组的影响
低压配电系统的接地型式（TT、TN、IT），直接影响着柴油发电机组的运行安全、故障保护及供电可靠性。其中，TN-S系统是现代建筑中最推荐、最安全的选择，而错误的接地方式或不接地，则会带来严重的安全隐患。
（1）TN-S系统：安全可靠，首选方案。 为发电机提供稳定参考电位，故障时短路电流大，利于断路器速断跳闸，保障设备和人员安全。
（2）TT系统：需加装RCD，可靠性不高。 接地故障电流较小，普通断路器可能不跳闸，必须依赖剩余电流动作保护器（RCD）来切断故障，否则设备外壳可能长时间带危险电压。
（3）IT系统：供电连续性强，但故障检测难。 发生单相接地时，电流极小，柴油发电机组可继续运行，适用于医院手术室等不许断电的场所。但会引发非故障相电压升高至线电压（约380V），对绝缘要求高，且需配置绝缘监测仪。
（4）中性点不接地(错误做法)：极其危险！ 三相负荷不平衡会导致中性点电位飘移，负载端相电压异常，可能烧毁设备。还极易产生间歇性电弧过电压，引发持续电弧放电，甚至击穿绝缘薄弱的控制设备。
图1 发电机组与大地连接示意图
二、TN系统（电源中性点直接接地，设备外壳接零保护）
1. 基本定义
第一个字母T表示电源中性点直接接地；第二个字母N表示设备外露可导电部分与电源中性点（接地点）直接电气连接，即采用保护接零方式。
2. 主要特点
（1）一旦设备出现外壳带电，接零保护系统能将漏电电流上升为短路电流，这个电流很大，是TT系统的5.3倍，实际上就是单相对地短路故障，熔断器的熔丝会熔断，低压断路器的脱扣器会立即动作而跳闸，使故障设备断电，比较安全。
（2）TN系统节省材料、工时，TN方式供电系统中，根据其保护零线是否与工作零线分开而划分为TN-C和TN-S等两种。
3. 设备接地方式与接零方式
保护接地适用于中性线没有接地的电源供电系统的发电机组，对于电源中性线接地的供电电网中，保护接地有局限性。为了保护发电机组，使熔断器等保护装置可靠动作，避免触电危险，中性线接地时采用保护性接零。
（1）工作接地：由电力系统运行需要而设置的（如中性点接地），因此在正常情况下就会有电流长期流过接地电极，但是只是几安培到几十安培的不平衡电流。在系统发生接地故障时，会有上千安培的工作电流流过接地电极，然而该电流会被继电保护装置在0.05～0.1s内切除，即使是后备保护，动作一般也在1s以内。
（2）防雷接地：为了消除过电压危险影响而设的接地，如避雷针、避雷线和避雷器的接地。防雷接地只是在雷电冲击的作用下才会有电流流过，流过防雷接地电极的雷电流幅值可达数十至上百千安培，但是持续时间很短。
（3）保护接地：为了防止设备因绝缘损坏带电而危及人身安全所设的接地，如电力设备的金属外壳、钢筋混凝土杆和金属杆塔。保护接地只是在设备绝缘损坏的情况下才会有电流流过，其值可以在较大范围内变动。
（4）重复接地：重复接地就是在发电机中性点直接接地的系统中，在零干线的一处或多处用金属导线连接接地装置，如图2所示。在低压三相四线制中性点直接接地线路中，施工单位在安装时，应将配电线路的零干线和分支线的终端接地，零干线上每隔1千米做一次接地。电流流经以上四种接地电极时都会引起接地电极电位的升高，影响人身和设备的安全，为此必须对接地电极的电位升高加以限制，或者采取相应的安全措施来保证设备和人身安全。
图2 发电机重复接地保护示意图
（5）接零方式：保护接零是在电源中性线接地的低压系统中，把发电机组的金属外壳或框架与电源中性线（零线）连接，如图3所示。采用保护接零后，如果发电机组的绝缘损坏而发生碰壳短路时，电压几乎全部加在相线和零线上，由于相线和零线的阻抗很小，故短路电流很大，短路电流将使电路中保护开关或熔断器迅速断开，从而切断电源，消除了触电的危险。
图3 发电机接零保护示意图
三、TN-C系统（保护线与中性线合一）
1. 定义
在TN系统基础上，第三个字母C表示中性线（N）与保护线（PE）完全合一，即采用PEN线（兼作中性线和保护线）。接地电路如图4所示。
2. 主要特征
（1）全系统内N线与PE线共用一根导线（PEN线）。
（2）PEN线同时承载正常工作电流和故障电流，必须具有足够的机械强度和载流能力。
（3）PEN线严禁断开，严禁装设熔断器或开关。
3. 工程注意事项
（1）PEN线重复接地应按规定在入户处、终端杆等处实施，重复接地电阻不大于10Ω。
（2）不适合用于对电磁干扰敏感的设备（如计算机、精密仪器），因共线会引起杂散电流干扰。
（3）严禁在TN-C系统中将PEN线接入开关设备的金属外壳作为保护，否则断零时外壳可能带危险电压。
图4 TN-C供电系统接地图
四、TN-S系统（保护线与中性线严格分开）
1. 定义
在TN系统基础上，第三个字母S表示中性线（N）与保护线（PE）严格分开，从电源中性点接地处起即完全独立敷设（S为法文“Séparé”的首字母，意为“分开”）。
TN-S供电系统接地图
2. 主要特征
（1）系统正常运行时，专用保护线上没有电流，只是工作零线上有不平衡电流。PE线对地没有电压，所以发电机组金属外壳接零保护是接在专用的保护线PE上，安全可靠。
（2）工作零线只用作单相照明负载回路。
（3）专用保护线PE不许断线，也不许进入漏电开关。
（4）干线上使用漏电保护器，工作零线不得有重复接地，而PE线有重复接地，但是不经过漏电保护器，所以TN-S系统供电干线上也可以安装漏电保护器。
（5）TN-S方式供电系统安全可靠，适用于工业与民用建筑等低压供电系统。在建筑工程开工前的“三通一平”（电通、水通、路通和地平）必须采用TN-S方式供电系统。
3. 注意事项
（1）PE线必须采用黄/绿双色绝缘导线，截面按GB 50054规定选择（当相线截面≤16mm²时，PE线与相线等截面；相线截面＞35mm²时，PE线可为相线的一半）。
（2）PE线不得串接开关或熔断器，且应做重复接地，但重复接地处不得与N线连接。
4.TN-C-S系统
TN-C-S方式供电系统属于临时供电，例如在工地施工中如果前部分是 TN-C 方式供电，而规定施工现场必须采用 TN-S 方式供电系统，则可以在系统后部分现场总配电箱分出 PE 线， TN-C-S 系统的特点如下。
（1）工作零线 N 与专用保护线 PE 相联通，线路不平衡电流比较大时，发电机组的接零保护受到零线电位的影响。 D 点至后面 PE 线上没有电流，即该段导线上没有电压降，因此， TN-C-S 系统可以降低电动机外壳对地的电压，然而又不能完全消除这个电压，这个电压的大小取决于 ND 线的负载不平衡的情况及 ND 这段线路的长度。负载越不平衡， ND 线又很长时，设备外壳对地电压偏移就越大。所以要求负载不平衡电流不能太大，而且在 PE 线上应作重复接地。
（2） PE 线在任何情况下都不能进入漏电保护器，因为线路末端的漏电保护器动作会使前级漏电保护器跳闸造成大范围停电。
（3）对 PE 线除了在总箱处必须和 N 线相接以外，其他各分箱处均不得把 N 线和 PE 线相联， PE 线上不许安装开关和熔断器，也不得用大地兼作 PE 线。
TN-C-S供电系统接地图
五、TT系统（电源中性点直接接地，设备外壳独立接地）
1. 定义
第一个字母T表示电源中性点直接接地；第二个字母T表示设备外露可导电部分直接与大地连接，与电源侧中性点接地装置无电气联系，各自独立接地。
2. 主要特征
（1）中性线N与保护接地线PE间无电气连接，即中性线N接地与PE线接地是分开的，因此设备的外壳与电源的接地无直接联系。设备外壳是地电位，不会产生火花或电弧，因此较为安全。但当接地发生故障时，接地电流需流过设备接地电阻和电源中性线接地电阻，回路阻抗较大，故障电流比TN供电系统小，降低了线路保护装置的动作灵敏度。该系统在正常运行时，不管三相负荷是否平衡，在中性线N带电的情况下，PE线均不带电。
（2）当设备某一相线发生绝缘损坏时，将导致设备外壳上带电，此时若有人触碰中性线或与此中性线相连的设备外壳，都很不安全容易发生触电事故。并且其余两相线各对地电位将上升超过300V，导致绝缘设施因为高压引发事故，所以这种供电系统必须特别注意合理配置高灵敏度的过流保护装置。
（3）当火线与外壳相碰时，因为线路电阻很小，电压U就几乎全部加在两个接地电阻（电源中线点接地电阻，保护接地电阻）上，按照接地电阻规程规定，这两个电阻都不得超过4Ω（有些地区实际上要求不超过10Ω）。
（4）举例说明，27.5A电流可以使额定电流10A的熔断丝熔断（熔断丝通过大于额定电流3倍以上才能迅速熔断）切断电源；11A电流可以使额定电流4A的熔断丝迅速切断电源，从而防止触电事故发生。但是对于额定电流大于10A的汽油发电机组，27.5A短路电流就不能使熔断丝迅速熔断，这样电阻都有110V的电压，亦即所有与该接地装置相连的汽油发电机组的金属外壳对地都有110V电压。当人体与设备金属外壳接触时，就容易发生触电。这种系统只能在小功率范围内使用，如功率不超过1kW的汽油发电机组采用TT供电系统是可靠的。
3. 适用范围与注意事项
（1）适用于分散性负荷、农网、临时用电、部分市政照明等场所。
（2）所有用电设备的外壳均需单独接地，接地电阻应符合设计要求（一般不大于4Ω或按规范计算）。
（3）必须装设RCD，其额定剩余动作电流应满足灵敏度和防误动要求（一般不超过30mA用于人身防护，或按实际整定）。
TT供电系统接地图
六、IT系统（电源中性点不接地或经高阻抗接地，设备外壳独立接地）
1. 定义
第一个字母I表示电源中性点不接地，或经高阻抗（如消弧线圈、高压电阻等）接地；第二个字母T表示设备外露可导电部分直接与大地连接，与电源无电气联系。
2. 主要特征
（1）系统中性点对地绝缘或经高阻抗（通常为数百欧姆至数千欧姆）接地，单相接地故障时故障电流极小。
（2）设备外壳直接接地，接地电阻一般不大于4Ω。
（3）发生第一次单相接地故障时，系统可继续运行（不立即跳闸），但需发出绝缘监测报警信号。
3. 适用范围
（1）主要应用于对供电连续性要求极高的场所，如矿山井下、医院手术室、船舶、化工爆炸危险场所等。
（2）也适用于不停电作业要求高的特殊工业环境。
4. 注意事项
（1）必须配置绝缘监测装置（IMD），监测系统对地绝缘电阻，当绝缘下降至设定值时发出报警。
（2）发生第一次接地故障后，应尽快查找并排除故障，防止发生第二次异相接地导致相间短路。
（3）系统总长度不宜过大，否则对地电容电流增大，会降低IT系统的安全优势。
总结： TN系统（中性点接地、设备接零）利用短路电流快速跳闸，安全性高，其中TN-S因N与PE严格分开而成为工业与民用首选；TT系统（中性点接地、设备独立接地）适用于分散负荷与临时用电，故障电流较小须依赖RCD保障人身安全；IT系统（中性点不接地或高阻抗接地）适用于对供电连续性要求极高的特殊场所，须配置绝缘监测装置。正确选型接地型式是保障柴油发电机组并网安全、防止触电事故的核心前提，须结合负载性质与环境条件综合考量。重要提醒：TN-C严禁PEN线断开或接入开关金属外壳；TN-S中PE线不得串接开关；TT系统须确保RCD灵敏可靠；IT系统发生单相接地后须及时排查，避免二次接地引发短路。
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