TT系统接线方式分析及改进建议

接要本文对我国目前TT系统的三种接线方式进行了分析探讨，并对错误接线方式提出了改进意见和建议。

关键词TT系统接线分析建议

我在《TT系统运行中的问题及解决办法》一文中曾谈到目前TT系统中存在的最主要问题是TT系统的接线形式，那么就我国目前运行的TT系统中有哪几种接线方式呢?据调查有以下三种接线方式。本文将就这三种接线方式进行分析并对错误的接线方式提出整改措施与建议。

1第一种接线方式

TT系统第一种接线方式如图1所示。图中1～3AQ为上、中、下(如果有，以下同)级总保护器，11～33AQ为上、中、下级保护器。ＲＡ1、ＲＡ2、ＲＡ3及ＲＡ31～33为保护接地电阻，而ＲＢ为电源装置(或变压器TR)的接地电阻。这种接线的特点：

(1)电源一点与地直接连接，而负荷侧电气设备外露可导电部分连接的接地极与前者无电气联系：

(2)当系统有多级保护时，各级有各自的接地极；

(3)负荷测故障电流只能穿越大地才能返回电源；

(4)由同一接地故障保护电器保护的外露可导电部分用PE等电位线连接至共用的接地极上。

这种接线符合现行国家标准《交流电气装置接地设计规范》和《低压配电设计规范》及《通用用电设备配电设计规范》。所以我国现运行的大部分TT系统属于这种接线方式。很多同志询问当变压器和低压配电设备安装很靠近，又各设接地极时两者之间又有距离要求，应如何处理?这个问题非常好解决。首先用TT系统的定义为依据，肯定在TT系统中电源设备和负荷侧电气装置外露可导电部分各自设置独立的接地极，这是理论基础。然后设法解决工程中的具体问题。工程施工中常见的设计有电缆埋地、绝缘电线穿管或接地线直埋至接地电阻测量井，两个井间距可由具体工程设计确定。原则上地下水位较浅或雨季较长地区的井间距离相对要大些。下面就本接线方式说明几个问题。

(1)本TT系统接线必须满足下式条件要求

RAIa≤50V

式中RA--外露可导电部分的接地电阻，包括PE线电阻，Ω；

Ia--保证保护电器切断故障回路的动作电流A；当采用过电流保护电器时，Ia为保证在5s或0.4s内切断的电流，当采用瞬时特性过电流保护电器时，Ia为保证瞬动的最小电流；当采用漏电电流动作保护器时，Ia为其额定动作电流IΔn。

TT系统对于工业企业供电系统来说实用意义不大。因为在TT系统中使用过电流保护装置，如断路器或熔断器时，电气设备外露可导电部分接地电阻值的要求很高，阻值较小且工程最大，故对工业供电系统来说只是在有限范围内才可使用。

(2)电气设备外露可导电部分允许单台设备单独或多台设备，通过共用的总的或辅助的或局部的等电位连接，并用保护线PE与大地连接。接地故障电流Ia(或IΔn)取决于保护接地电阻ＲＡ和电源中性点接地电阻ＲＢ值。

(3)保护线PE最小截面应符合GB50054-95表2.2.9的规定。

设计者设计TT系统时不要再错写"电气设备外露可导电部分可靠接零"，或设计TN系统时写成"电气设备外露可导电部分可靠接地"，并随手写有"其接地电阻不大于4Ω"等等。因为TT系统中性点工作接地电阻和电气设备外露可导电部分的保护接地电阻阻值，从国内外运行经验及实际运动情况来看，是颇有学问的。建议设计和施工者要较系统地学习有关规范，做出正确的设计和建造质量合格的工程。

2第二种接线方式

TT系统第二种接线方法如图2所示，图中：

①低压供电系统中性线N从变压器中性线绝缘子引出；

②从变压器中性线绝缘子引出一根接地保护线接至变压器外壳接地端子；

③从变压器外壳接地端子用保护线接至接地端子；

④从高压配电屏(如果有)和低压配电屏(或开关、仪表箱)外露可导电部分接地系统用保护线接至接地端子；

⑤从接地端子引出接地线经接地电阻将系统与地直接连接。

我所见到的TT系统中，这种接线方式也比较多见。我认为本接线形式的主要问题是④所接的保护线。这种接法实际上N线与负荷侧低压配电(和高压配电)屏外露可导电部分之间不是绝缘的，而是经接地端子连接在一起了。其结果是我们已分析过的那样，系统在运行中出现许多奇怪的故障现象，由此又导致了不正确的处置方案。又有人甚至认为TT系统不宜在农网中采用等等。因此，④必须改接为直接与地连接，如图2虚线所示。

这里要指出一点，在极个别用户中存在不按②接地保护线者，此时系统将运行于IT系统，而下面却接TT系统设置保护设备，故这种运行方式很不安全，应立刻进行整改。

还要说明一点，就是有些地区标准图集上也有这种接线，并正在推广使用。建议请有关部门组织人力核查一下各部门的通用做法，以防供电系统接线错误而影响工农业生产和人民群众的正常生活。

3第三种接线方式

TT系统第三种接线方式如图3所示。图3中序号①～⑤所示内容同图2。

①中性线N从接地端子引出，未设中性线开关时直接接至低压配电屏(箱)内N线；

②从变压器中性线N绝缘子引接到接地端子上。有个别情况下是用BV-500，1×25～500mm2导线接线的。

这种接线除图2中存在的问题之外，最主要的问题是②。选用较小截面导线连接时，由于平常此导线较满负荷，致使变压器绝缘子上的铜排温度较高，在极端的故障条件下此导线电流急增，导致变压器烧损，造成严重停电。正确的接地保护线选择为①和②的截面相同。但是本接线仍属于TN接线系统，即使下面各级设计为TT系统，本接线只能属于TN接线系统中的TT系统接线方式。所以仍会出现预想不到的古怪的故障，致使系统不能正常运行，引起用户不满。图2、图3的接线形式应逐步整改为图1所示的接线形式。

设计TT系统接线形式时，除上述接地装置的接线形式外，还要考虑以下三个问题：

(1)系统中性线N有以下三种形式。

1)带有中性线N的TT系统：带有中性线N的TT系统，是指N线从变压器中性线绝缘子引出并经低压配电屏(或开关、仪表箱)敷设于供电系统始末。这种接线常用于系统内既有多相又有单相设备的供电系统。

2)不带有中性线N的TT系统：不带有中性线N的TT系统，是指低压供电系统负荷侧不敷设中性线N，而由变压器中性线绝缘子引出的接地保护线PE，经其外壳接地端子与地连接，作为系统工作接地，这种接线常用于系统内只有多相设备的供电系统。

3)在TT系统负荷侧部分供电范围内敷设中性线N，而在另一部分供电范围内不敷设中性线N。

这种接线适用于一个供电系统供电的某一供电区域内有多相和单相用电设备，而另一个供电区域内只有多相用电设备的供电系统。

由此可见，在TT供电系统中需要敷设中性线时必须敷设中性线N，而不需要敷设时可不敷设。这里应说明多相设备，如三相用电设备及其控制系统要求设中性线N，故不敷设中性线N需谨慎。

(2)等电位连接：等电位连接技术在某些规范中虽然未作硬性规定，但这一技术仍对TT系统适用。它将有效降低接触电压、缩短保护电器切断电源的时间。

1)总等电位连接：TT系统内由同一保护电器保护范围内的各电气设备外露可导电部分通过PE线分片连通，且将把此PE线接至共用的接地极上。本级的PE线或接地极不与上级或下级的PE线或接地极连通，这就将有效地限制故障电压经PE线蔓延的范围。TT系统中这种等电位连接，叫做总等电位连接(也称主电位平衡)。这种等电位连接适用于一个建筑物、厂房或村庄等。

2)辅助等电位和局部等电位连接：TT系统的辅助、局部等电位连接的定义与TN系统相同。由于我国农村经济长期以来不发达，所以这些技术在很长时期未被重视。随着国民经济的发展，乡镇企业、私营企业的迅猛掘起，这项技术的推广应用已经引起越来越广泛的重视。

进行工程设计与施工时，应尽可能采取多种形式的降低接触电压和缩短切断电源时间的措施，以解保电气设备和人身安全，实现安全供电。但是TT系统受到其本身结构独特特点的限制，尽管我们采取了总电位和辅助或局部等电连接等措施，但仍对一些离电源或容量较大的用户不能保证安全供电，所以TT系统通常采用漏电电流保护器。

(3)其他：对于农网低压供电系统而言，目前设计与施工市场管理混乱也是TT系统接线形式常出现错误的主要因素之一。大设计院和施工单位用惯了TN系统，则在TT系统也采用TN系统保护措施，故出现了TT系统内按TN系统接线运行的设备。相反用惯了TT系统的设计和施工者，常按TT系统设计与施工等等。这样，对供电系统保护埋伏了许多隐患，给系统保护造成相当大的困难。

另外是档案管理制度。目前，私营企业、农村住宅区等的设计与施工很不规范，原始设计与施工资料常无处可寻，所以对故障难以进行技术分析。在借探讨TT系统接线的机会向有关部门建议，用2～3年的时间建立农网低压供电系统基础档案，并对已投运的系统进行核查，整改不合理或错误的系统接线。这对清理和纠错、减负、减损都有利，更有利于提高供电可靠性。

4结论

以肯定的方法介绍一种正确的TT系统接线方式，即第一种。又以否定的方式介绍两种(二、三种)不正确的TT系统接线方式以及其他注意事项和建议。

(注：本文获优秀论文三等奖)

许命寿 洛阳有色金属加工设计研究院(471039)