配电系统有哪几种 TN是保护接零还是保护接地

配电系统是将电能从电源分配到各个用电设备的系统，它在电力系统中起着至关重要的作用。根据接地方式的不同，配电系统可以分为多种类型，其中TN系统、TT系统和IT系统是三种常见的接地系统。

一、配电系统的分类

配电系统按照接地方式的不同，主要可以分为TN系统、TT系统和IT系统三大类。

1. TN系统
   • 定义 ：TN系统是指电气设备的金属外壳等可导电部分与电源中性点有直接电气连接的系统。在TN系统中，所有电气设备的外露可导电部分均接到保护线上，并与电源的接地点相连，这个接地点通常是配电系统的中性点。
   • 特点 ：当设备发生漏电故障时，由于设备外壳与电源中性点直接相连，因此会形成相线和零线之间的短路。这种短路电流较大，能使保护装置迅速动作切断电源，从而避免触电事故的发生。
2. TT系统
   • 定义 ：TT系统是指将电气设备的金属外壳直接接地的保护系统。在TT系统中，电气设备的金属外壳与大地之间通过保护接地线相连，与电源中性点没有直接电气连接。
   • 特点 ：TT系统的接地电阻通常较大，因此当设备发生漏电故障时，漏电电流较小，不易使保护装置迅速动作。但TT系统能够提供较为可靠的接地保护，适用于对电气安全要求较高的场所。
3. IT系统
   • 定义 ：IT系统是指电源中性点不接地或经高阻抗接地的系统。在IT系统中，电气设备的金属外壳通常不接地或经高阻抗接地。
   • 特点 ：IT系统的主要优点是当发生单相接地故障时，故障电流较小，不会破坏系统的对称性，因此可以继续供电。但IT系统对接地电阻的要求较高，且需要安装绝缘监测装置来监测系统的绝缘状态。

二、TN系统的详细解释

1. TN系统的类型
   • TN-C系统 ：在TN-C系统中，保护线与中性线合并为一根PEN线。这种系统结构简单，成本较低，但PEN线需要同时承担中性线和保护线的功能，因此存在一定的安全隐患。当三相负荷不平衡时，PEN线会有电流通过，可能使中性点电位偏移，设备外壳带电。
   • TN-S系统 ：在TN-S系统中，保护线与中性线完全分开，分别称为PE线和N线。这种系统结构复杂，成本较高，但能够提供更为可靠的接地保护。PE线专门用于设备外壳接地保护，不与中性线相连，因此能够避免中性点电位偏移带来的安全隐患。
   • TN-C-S系统 ：TN-C-S系统是TN-C系统和TN-S系统的组合。在TN-C-S系统中，前一部分采用TN-C系统，后一部分采用TN-S系统。这种系统结合了TN-C系统布线简单的优势和TN-S系统安全的保护功能，在建筑电气中应用较多。
2. TN系统是保护接零还是保护接地
   • 保护接零 ：在TN系统中，由于所有电气设备的外露可导电部分均与保护线相连，并与电源的接地点（通常是配电系统的中性点）相连，因此TN系统实际上是一种保护接零系统。当设备发生漏电故障时，漏电电流会形成相线和零线之间的短路，使保护装置迅速动作切断电源。
   • 与保护接地的区别 ：保护接地是指将电气设备的金属外壳等可导电部分直接与大地相连。在保护接地系统中，当设备发生漏电故障时，漏电电流会通过接地电阻流入大地，而不是形成短路。因此，保护接地系统通常需要配合漏电保护器等设备来提供可靠的接地保护。
3. TN系统的优点和缺点
   • 优点 ：
     • 结构简单（对于TN-C系统而言）；
     • 能够提供可靠的接地保护；
     • 当设备发生漏电故障时，保护装置能够迅速动作切断电源；
     • 适用于对电气安全要求较高的场所。
   • 缺点 ：
     • 对于TN-C系统而言，PEN线需要同时承担中性线和保护线的功能，存在一定的安全隐患；
     • 对于TN-S系统而言，结构复杂且成本较高；
     • 在TN系统中，如果工作零线N重复接地，可能会导致保护装置不能可靠动作或拒动。
4. TN系统的应用场景
   • TN系统广泛应用于工业、商业和居民用电等领域。特别是在对电气安全要求较高的场所，如医院手术室、易燃易爆场所等，TN系统能够提供更为可靠的接地保护。
   • 在建筑电气中，TN-C-S系统应用较多。这是因为TN-C-S系统结合了TN-C系统布线简单的优势和TN-S系统安全的保护功能，能够满足建筑电气对安全性和经济性的双重需求。
5. TN系统的接地故障保护
   • 在TN系统中，接地故障保护通常采用过电流保护装置（如断路器）来实现。当设备发生漏电故障时，漏电电流会形成相线和零线之间的短路，使过电流保护装置迅速动作切断电源。
   • 对于TN-S系统而言，由于PE线和N线完全分开，因此可以采用剩余电流保护器（RCD）来提供更为灵敏的接地故障保护。剩余电流保护器能够检测漏电电流并迅速切断电源，从而避免触电事故的发生。

三、结论

综上所述，TN系统是一种保护接零系统，它通过将电气设备的金属外壳等可导电部分与电源中性点相连来提供可靠的接地保护。TN系统具有结构简单（对于TN-C系统而言）、能够提供可靠的接地保护等优点，但也存在一定的安全隐患和成本较高的问题。在应用TN系统时，需要根据具体场景和需求选择合适的系统类型，并采取相应的接地故障保护措施来确保电气安全。同时，对于TN系统中的工作零线N，应避免重复接地以免导致保护装置不能可靠动作或拒动。