摘要：本文结合新颁国家标准GB/T50065-2011《交流电气装置的接地设计规范》的规定，对10/0.4kV低压TN系统接地做法作了探讨，重点对变压器与变压器以及变压器与发动机组成的多电源系统的接地做法作了分析。

关键词：TN系统   多电源系统  一点接地  不期望路径  接地故障

于2012年6月1日起实施的国家推荐性标准GB/T50065—2011，在其第七章“低压系统接地型式 、架空线路的接地、电气装置的接地电阻和保护总等电位联接系统 ”中，将接地型式为TN的低压系统分为单电源系统和多电源系统，并提出了具体的接地作法要求，与GB/T16895.1-2008/IEC60364-1：2005《低压电气装置 第一部分：基本原则 一般特性评估和定义》一致，其中对多电源TN系统的规定，较以往的作法（GB50303-2002《建筑电气工程施工质量验收规范》的作法）差别较大，值得探讨。

对于建筑电气专业来说，所涉及的低压系统主要是10/0.4kV且接地型式为TN的低压系统，为了便于说明下面的问题，有必要先回顾一下低压系统的接地型式分类，分类的方法源自国际电工委员会标准（IEC60364—1：2005）：IT系统、TT系统 和TN系统。均为两个字母表示，其中第一个字母表示电源系统对地的关系即带电部件对地的关系：I—所有的带电部分对地绝缘，或某一点经高阻抗接地； T--（电源）某一点对地直接连接。第二个字母表示装置外露可导电部分对地的关系：T--直接接地 ；N--与电源的接地点直接做电气连接。

因此对TN系统可作如下解释或定义：TN系统是电源系统（带电部分）某一点直接接地和装置外露可导电部分与该点直接做电气连接的低压系统。从这一定义看出，TN系统在电源系统的接地，不一定在中性点，也可以在N导体和任一路相导体上，（之所以通常为中性点和N导体，是因为这种接地各相导体对地电压对称且绝缘水平要求最低，故也有将TN系统叫作接零保护。）

那么，TN系统的电源为什么要接地呢？搞成一个绝缘系统不是有其他更多优点？TN系统电源接地有以下两个好处：首先防止变压器高低压之间电气绝缘损坏使高电压串入低压系统而使整个低压系统带上危险高电压，其次使低压系统发生接地故障时，产生接地故障电流并可实施保护。应当知道，在电源处的接地，包括在变压器中性点的接地，并非为解决星形接线的低压系统的中性点飘移，因为星形接线负荷侧的中性点电位，受与之通过N线相连的电源侧中性点电位控制，N线起到电压钳位的作用，与电源中性点的接地与否无关。当N线断开后，失去电压钳位的作用，负荷侧的中性点电位将因各相负荷的不平衡而发生改变，从而引起三相电压的不平衡，导致过电压，即“中性点漂移”。正因于此，才有慎用四极开关一说。

多年来，无论是单电源系统还是多电源系统，TN系统的电源系统接地几乎都在变压器的中性点，但GB/T50065-2011作了以下规定，根据规范7.1.2条：TN系统可分为单电源系统和多电源系统。对于多电源系统，应避免工作电流流过不期望的路径。并有如下具体规定： 1  不应在变压器的中性点或发电机的星形点直接对地连接。 2  变压器的中性点或发电机的星形点之间相互连接的导体应绝缘，且不得将其与用电设备连接。 3  电源中性点间相互连接的导体与PE之间，应只一点连接，并应设置在总配电屏内。 4  对装置的PE可另外增设接地。5  系统的扩展，应确保防护措施的正常功能不受影响。

所谓多电源系统可理解在一定条件下需要两个及以上电源（变压器或发电机组）联入的低压配电系统。为了更好的理解规范的上述要求，我们首先分析两台变压器中性点各自接地的多电源系统存在的问题。

正常由左侧变压器供出的电流I1本应全部经N线回到变压器的0点，但有一部分电流I1〞通过N线流经另一台变压器的0点经接地装置流回，出现了工作电流不期望的路经。要解决这个问题，母联选用四极开关可切断I1〞，但当一台变压器退出工作，母联开关合上，由另一台变压器供给两段母线上的负荷时，这个不期望的路经又会存在。流过这一不期望路径的电流I1〞有以下危害：1产生电磁干扰、2腐蚀地下的接地装置、3可能在流经的路径产生火花，引发火灾。因此两台变压器出口的开关也应选四极产品以切断这个不期望的路径，原则上可解决这一问题，但这又出现了前面提到慎用四极开关和中性点飘移的问题，确实是难以两全的矛盾。所以规范才规定不应在变压器的中性点或发电机的星形点直接对地连接，其实质的要求是作一点接地。如图2：

   一点接地避免了工作电流不期望的路径，两台变压器的母联及出口开关均为三极产品，较好地解决了上述矛盾。

建筑工程中，为了保证供电的可靠性，常设置柴油发电机作为备用电源，组成由发电机与变压器的多电源系统。当有发电机与变压器组成多电源系统时，其接线可分为以下三种方式：图3，图4和图5。

图3的方式中发电机与变压器在出口处总切换，与两台变压器相似，发电机与变压器在出口处切换开关可为三极。图4为由发电机采用多回路与变压器的配电系统切换，此方式的各回路的切换开关应采用4极开关，否则存在图中的工作电流不期望的路径。应注意发电机出线的PE线需与变压器配电系统的PE线连通，以使发电机供电时发生接地故障的故障电流形成回路。

图5的方式在工程中应用较多，应注意的问题和图4的方式相同，即切换开关应为4极，发电机的PE线应与需联络的配电系统的PE线作电气连接。

多电源系统一点接地在工程设计中应怎么做呢？图6表示的是系统图的画法举例，图中仅示出了两台变压器组成多电源系统中的一台变压器系统图。系统图中清楚表明接线关系对指导施工十分必要。首先，应在进线柜内将N线与PE线相连并接地，PE线可多处接地，但N线仅此一点，N线与PE线连接的导体应为与PE线同截面的铜排；其次，变压器出口开关和母联开关均必须为3极；规范中“变压器的中性点或发电机的星形点之间相互连接的导体应绝缘，且不得将其与用电设备连接”，意指由变压器中性点引出至进线柜一段母线对地应保持绝缘，

其只能在进线柜内与PE线连接后再做接地。建议母联的位置在有条件的情况下，尽可能放在两台变压器进线柜相邻之后的位置。

  值得注意的问题：如何处理好接地故障保护？为使进线柜断路器的接地保护功能正常工作，N线应在进入主开关零序电流互感器之前与PE线连接；此外，对于变压器出口处的接地故障，需靠高压侧过流保护，若高压侧过流保护的灵敏度不够，则可以在低压进线柜内连接N线和PE线的铜排上装设单只电流互感器检测此接地故障电流，作用于高压侧保护开关实施保护，这是因为凡变压器端的接地故障电流均须由接地装置和PE线经此铜排通过N线流回变压器星形点（这里不再画出原理图）。鉴于这种情况，PE线与接地装置连接的导体以及变配电房内用于配电设备外露可导电部分接地的导体等（镀锌扁钢）其截面应和变压器容量匹配，工程设计时可参照国标图集04DX101-1《建筑电气常用数据》选用。

图7仍然是变压器中性点直接接地，PE线也直接和中性点连接，这种接线与GB/T50065-2011中图7.1.2-1一致，但对变压器低压出口的接地故障的保护，当高压侧灵敏度难以保证时，同样需在变压器中性点接地导体上装设电流互感器，其安装位置需在接地故障点和变压器中性点之间（施工可能将此接地导体直接和变压器装置外可导电部分作连接，且使电流互感器在接地点和此连接点之间），否则无法检测此故障电流。

图8的做法与多电源系统的一点接地相同，接地故障保护的做法也相同，当一个变配电房内既有多电源系统也有单电源系统时，此做法可使工程的接地做法统一，在电气原理上成立，故值得推荐。