TN-C-S区别于TN-C,就在于PEN在重复接地后分开为N中性线和PE保护线。
注意到TN-C-S的-S侧负载的外壳是接在PE线上的,而TN-C-S的-C侧则是接在PEN线上,因此前者是保护接地,后者是保护接零。两者相比,零线不能中断,而PE线同样也不能中断。
在居家配电系统和学校、企事业单位配电系统中,TN-C-S非常普遍。
第三幅图:TT接地系统
从符号代码看,TT接地系统有系统接地,但它的保护接地采取直接接地的方式实现的。
TT接地系统变压器的中性点直接接地,而用电负载的外壳也独立直接接地。构成保护接地。
值得注意的是:我们在前面已经描述过了,当发生单相接地故障时,流经地网的电流实际上只有N线电流的6%左右。因此,TT系统下发生的单相接地故障电流相对TN要小得多。
现在我们来对比TN系统和TT系统的异同点:
1.对于TN系统和TT系统来说,由于首字母都是T,说明这两个系统都有系统接地;
2.由于TN系统的N线与PE线在系统接地处或者重复接地处是连在一起的,PEN则完全合并在一起,而用电设备的外壳直接与PE或者PEN连在一起,因此发生单相接地故障时,故障电流会比较大,近似于相线对N线的短路。所以,TN系统又叫做大电流接地系统;
TT的系统接地与保护接地完全独立,单相接地故障电流要返回电源,必须通过地网,并且电流较小。所以,TT系统又叫做小电流接地系统。
有了接地系统的解释,我们就可以回答问题了。
1.适当地放大接地电流
适当地放大接地电流,使得用电设备的前接断路器可以执行过电流保护操作,这就是具有大接地电流的TN系统。
2.加装漏电保护装置RCD
我们来看图5:
图5中,我们看到变压器的中性点直接接地,然后分开为N和PE,并且PE一直延伸到负载侧并接到用电设备的外壳上。所以,此接地方式属于TN-S接地系统。
当用电设备发生碰壳事故后,PE线的电阻当然小于地网电阻,并且PE的最前端还与N线相连,接地电流被放大到接近相对N的短路电流,则距离用电设备最近的上游断路器会执行过电流跳闸保护。
图5中,我们还看到从二级配电用四芯电缆引了三条相线和N线到负载侧,PE线被切断了,而用电设备的外壳直接接地。于是当用电设备发生碰壳事故后,接地电流只能通过地网返回电源。此接地方式属于TN-S下的TT接地系统。
由于TT下通过地网的接地电流很小,所以IEC和国家标准都规定了必须安装漏电保护装置RCD。
RCD的原理如下:
未发生单相接地故障时,三相电流合并N线电流后的相量和为零。当发生漏电后,某相电流会增加,并且漏电流经过地网返回电源,则N线电流依然与先前一致。于是,零序电流互感器的磁路中会出现磁通,其测量绕组中当然会出现电流,并驱动检测和控制部件使得前接断路器执行漏电保护动作。
RCD的动作电流可以在30毫安以下,有效地保护了人身安全。