TN－C系統與TN－S系統零線斷線后的危害分析

王遠興

（寧夏吳忠供電局，寧夏 吳忠751100）

0 引言

供電系統中，根據線路的保護線和工作零線是否分開，我們將線路分為TN－C系統和TN－S系統2種。在供電系統中，工作零線和接地保護線共用一條線的稱為TN－C系統；工作零線N和接地保護線PE嚴格分開的稱為TN－S系統。

1 TN－C系統與TN－S系統的區別

在三相四線制供電系統中，由于三相負載不平衡時和低壓電網零線過長且阻抗過大時，零線中將有零序電流通過，過長的低壓電網由于環境惡化、受潮等因素，導線的漏電電流通過零線形成閉合回路，致使零線也帶一定的電位，這對安全運行十分不利。在零線斷線的特殊情況下，斷線后的單相設備和所有保護接零的設備將產生危險電壓，這是絕對不允許的。

采用三相五線制供電方式，用電設備上所連接的工作零線和接地保護線是分別敷設的，工作零線上的電位不能傳遞到用電設備的外殼上，這樣就能有效隔離三相四線制供電方式所造成的危險電壓，使用電設備外殼始終處于地電位，從而消除設備產生危險電壓的隱患。

發電機中，3組感應線圈的公共端作為供電系統的參考零點，引出線稱為中性線（單相供電系統中稱零線）；另一端與中性線之間有額定的電壓差，稱為相線。一般情況下，中性線是以大地作為導體，所以中性線對地電壓應為0，而相線對地必然形成一定的電壓差，可以形成電流回路。正常的供電回路由相線和零線構成，接地保護線是負荷設備的外殼或者屏蔽系統就近與大地連接的導線，不參與供電回路，主要用于保護操作人員的人身安全或抗干擾。很多情況下，中性線和大地的連接問題會導致用電端中性線對地電壓大于0，因此TN－S系統中將零線和接地保護線分開對消除安全隱患有重要意義。

國家有關部門規定：凡是采用保護接零的低壓供電系統，均是三相五線制供電的應用范圍。凡是新建、擴建、企事業、商業、居民住宅、智能建筑、基建施工現場及臨時線路，一律實行三相五線制供電方式，做到保護線和工作零線單獨敷設。根據JGJ／T16—2008《民用建筑電氣設計規范》，住宅小區設計不應采用TN－C供電系統，而應推廣采用TN－S供電系統。

2 TN－C系統與TN－S系統零線斷線后的危害分析

在我們的日常工作與生活中，零線的作用非常大。經常有人錯誤地認為單相供電的系統中，零線上沒有電，因此零線就采用型號較小、截面較小的導線，其實這種思想是極其錯誤的。《國家電網安全工作規程》明確規定，在單相供電的系統中，零線截面和相線截面必須相同，因為單相供電系統中零線上經過的電流和相線上經過的電流是相同的（不計漏電電流）。

從安全的角度進行分析：現在的低壓供電系統中一般都采用三相五線制，而以前經常用的是三相四線制。三相四線中的三相是指A、B、C相，四線是指A、B、C三條相線和一條零線。三相五線中的三相也是指A、B、C相，五線是指A、B、C三條相線和一條零線以及一條接地保護線。顯然，三相五線比三相四線多了一條接地保護線。

圖1 三孔插座

居民用電一般都是單相供電，采用單相三線制，即一根相線、一根零線和一根接地保護線。居民家中的很多電器都是使用三孔（接地孔、零線孔、相線孔）插座（圖1）的。接地保護線這個插孔是和家電的外殼接在一起的，它的作用是將家電外殼的電荷通過接地保護線導入接地極，與大地連在一起，使家電的外殼和大地形成等電位，從而對人體起到保護作用。

如果不管接地孔的接線（圖2（a）），那么這個插座就會失去接地保護作用，如果家電的外殼有一定電荷，勢必對人體造成傷害；而如果有保護接地線，且保護接地線和零線單獨敷設，則保護接地線肯定會將外殼部分的電荷導入大地，此時，家電的外殼和大地處于同一電位，即家電的外殼、人和大地三者為等電位體，故而對人體就不會造成傷害。

還有一種情況，就是將三孔插座中的零線孔和接地孔串起來接在一起。下面來分析這樣做的后果：假設現在有一用戶家的零線和接地保護線共用了同一根線（圖2（b）），那么在正常情況下，線路運行看不出什么問題；但由于很多人認為零線上沒電，所以其導線截面一般都比較小，因而容易斷線；假設該用戶家的零線在電能表的出線處燒斷了，那么用戶家中的家電肯定無法工作，而家電的相線上肯定有電壓，通過家電內部零線和相線會成為等勢體，零線上的電壓和相線上的電壓一樣都是220 V，而和零線串接在一起的接地線勢必也會帶有電壓，由于用戶家的家電外殼和接地線是連在一起的，于是家電外殼也就帶有電壓，而且也是220 V，如果這時用戶不知道情況，以為家電壞了，不小心觸及家電外殼，則非常有可能發生人身傷亡事故，后果不堪設想。

圖2 零線和接地保護線的不同接法

所以，假如用戶家中的電氣回路中沒有接地保護線，我們在處理這種三孔插座的時候，寧可不要保護接地，也不能將它和零線串接起來。如果不管它，只是在家電外殼帶電的情況下才有可能觸電，而且即使外殼帶電，它的電壓也不可能達到220 V；但如果將接地線和零線串接起來，一旦零線斷線，則家電的外殼就和相線電壓一致，也是220 V，這樣用戶就很容易受到人身傷害。所以，如果沒有特殊情況，無論是居民照明用電還是低壓三相用戶用電，都應該嚴格按照規程要求，將零線和保護接地線單獨敷設；即使沒有單獨敷設，也切記寧可不要保護接電線，也不能使保護接電線和零線共用一條導線。

3 結語

總之，安全無小事。我們一定要嚴格按照設計要求和規程進行接線操作，把安全放在首位。同時，在平時裝表接電工作、驗收中一定要嚴把質量關，嚴格按照規程、標準和設計要求開展工作，確保將保護接地線和零線單獨敷設，同時保證零線與相線使用截面規格相同的導線，不可認為零線中沒有電流而選用截面小于相線截面的導線。

［1］JGJ／T16—2008 民用建筑電氣設計規范

［2］國家電網公司.電力安全工作規程.北京：中國電力出版社，2009

［3］陳福加.中性線斷線和過電壓保護.農村電氣化，2008（2）

［4］寧夏電力公司.農網配電工程設計實用手冊.北京：中國電力出版社，2010

［5］山西電力公司晉城供電分公司.線路運行與檢修1 000問.北京：中國電力出版社，2008