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摘要：根据多年的设计经验，就住宅供电系统中设置重复接地的原因、必要性及注意事项进行了分析与讨论
关键词：重复接地、TN-C系统、TN-S系统、TN-C-S系统、总等电位
Abstract: According to the years of design experience, this paper discusses and analyses the reasons, necessity, and the matters needing attention about setting multiple grounding in residential power supply system.
Key words: multiple grounding; TN-C system; TN-S system; TN-C-S system; total equalpotential
中图分类号：U223 文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）
我国居民住宅小区一般均采用10kV作为小区的供电电压等级，10/0.4kV变压器中性点为直接接地方式，从变电所低压配电柜至各栋楼总配电箱配电线路均采用TN-C方式。如图1.中性线与保护线是同一根导线，即采用四芯电缆送电。
图.1TN-C系统图.2TN-S系统
而若是配电线路采用TN-S方式，如图2，多加一根专用接地线，将增加电缆成本，从经济角度考虑，采用TN-C方式最为适宜。
中性点直接接地的三相四线(TN-C系统)供电系统中,中性线的重要作用之一就是稳定相电压,从某种意义上讲,中线的完整性比相线显得更重要。中线断裂后给用户带来的损失往往会比相线断裂带来的损失更大。在中性线断裂后，无负载或三相负载对称情况下,负载端三相电压是对称的。但是在城市380V/220V公用电网中,绝大多数是单相用电设备(即民用负荷),这就很难做到三相平衡,即使做到三相负載分布基本平衡,也无法做到三相负载同时使用。中性线中将有较大的、不稳定的不平衡电流流过，通过PEN线可对有些设备会产生电磁干扰。而且大量家电设备(如日光灯)使用中产生的高次谐波也叠加到中性线上，使中性点接地电位偏移。一旦中心线发生断路故障或接触电阻增大时，中性点电位将严重地偏移，使家电设备外露可导电的金属外壳带电，造成电击事故的发生，而且接地故障最易引发电气火灾。下面本文就中线断裂后,对单相用电设备的危害和采用重复接地后的好处予以分析：
如图3所示为中性线无重复接地，当发生中性线断线时负载受电情况，因中性线断线，不相同的负载通过中性线串联构成回路，即：
I=UL1L3/(R1+R2)U1=UL1L3R1/(R1+R2) U2=UL1L3R2/(R1+R2)
当R1与R2相等时，则在负载R1（或R2）上的电压为二分之一UL1L3等于190V，使用电设备无法正常工作，而当R1不等于R2时，阻值大的负载将可能分得高于220V的电压，极易烧毁电器设备，阻值小的用电设备也不能正常工作。
图5为有重复接地，当发生中性线断线，负载R1通过重复接地与中性线构成回路，因Y0与Y1比负载R1小得多，所以在负载R1上的电压仅略小于220V，可保证电器设备的正常工作。故中性线重复接地是十分必要的。
图3 图 4
TN-S系统中保护线PE与中性线N是完全独立分开。正常情况下，PE线中无电流通过，因此对连接PE线的设备不会产生电磁干扰；对外露可电导部分不产生电压，比较安全，但多一根导线。
众所周知现在小区的供电绝大部分是电缆进入各栋楼总配电箱后，将接地方式由TN-C方式转变为TN-C-S方式，并将PEN线在进户处做重复接地，PE线与N线严格分开。如图2所示。由此可见TN-C-S系统集合了TN-C系统与TN-S系统的优点：在供电系统中的前一部分，保护线PE与中性线N合为一根PEN线，节约了成本。在供电系统中的后一分部又通过重复接地将保护线PE与中性线N独立分开，构成TN-S系统，减少了电磁干扰。
需要注意的是TN-C系统和TN-C-S系统在同一供电范围内的PE/PEN都是连通的，当变电所或配电系统中某一设施发生电气接地故障时，其故障电压会沿着PN/PEN线在电气设备间传导，这是TN系统共有的缺点，所以必须采取总等电位措施来预防这种情况的发生。
总之，我们在设计住宅电气配电系统时，应全面综合考虑，不要只局限于一种方式，在严格执行建筑电气设计规范的同时，本着一切为用户着想，配电系统的设计应在系统的安全性、技术性、经济性、可发展性等各个方面统筹考虑。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词：重复接地、TN-C系统、TN-S系统、TN-C-S系统、总等电位
Abstract: According to the years of design experience, this paper discusses and analyses the reasons, necessity, and the matters needing attention about setting multiple grounding in residential power supply system.
Key words: multiple grounding; TN-C system; TN-S system; TN-C-S system; total equalpotential
中图分类号：U223 文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）
我国居民住宅小区一般均采用10kV作为小区的供电电压等级，10/0.4kV变压器中性点为直接接地方式，从变电所低压配电柜至各栋楼总配电箱配电线路均采用TN-C方式。如图1.中性线与保护线是同一根导线，即采用四芯电缆送电。
图.1TN-C系统图.2TN-S系统
而若是配电线路采用TN-S方式，如图2，多加一根专用接地线，将增加电缆成本，从经济角度考虑，采用TN-C方式最为适宜。
中性点直接接地的三相四线(TN-C系统)供电系统中,中性线的重要作用之一就是稳定相电压,从某种意义上讲,中线的完整性比相线显得更重要。中线断裂后给用户带来的损失往往会比相线断裂带来的损失更大。在中性线断裂后，无负载或三相负载对称情况下,负载端三相电压是对称的。但是在城市380V/220V公用电网中,绝大多数是单相用电设备(即民用负荷),这就很难做到三相平衡,即使做到三相负載分布基本平衡,也无法做到三相负载同时使用。中性线中将有较大的、不稳定的不平衡电流流过，通过PEN线可对有些设备会产生电磁干扰。而且大量家电设备(如日光灯)使用中产生的高次谐波也叠加到中性线上，使中性点接地电位偏移。一旦中心线发生断路故障或接触电阻增大时，中性点电位将严重地偏移，使家电设备外露可导电的金属外壳带电，造成电击事故的发生，而且接地故障最易引发电气火灾。下面本文就中线断裂后,对单相用电设备的危害和采用重复接地后的好处予以分析：
如图3所示为中性线无重复接地，当发生中性线断线时负载受电情况，因中性线断线，不相同的负载通过中性线串联构成回路，即：
I=UL1L3/(R1+R2)U1=UL1L3R1/(R1+R2) U2=UL1L3R2/(R1+R2)
当R1与R2相等时，则在负载R1（或R2）上的电压为二分之一UL1L3等于190V，使用电设备无法正常工作，而当R1不等于R2时，阻值大的负载将可能分得高于220V的电压，极易烧毁电器设备，阻值小的用电设备也不能正常工作。
图5为有重复接地，当发生中性线断线，负载R1通过重复接地与中性线构成回路，因Y0与Y1比负载R1小得多，所以在负载R1上的电压仅略小于220V，可保证电器设备的正常工作。故中性线重复接地是十分必要的。
图3 图 4
TN-S系统中保护线PE与中性线N是完全独立分开。正常情况下，PE线中无电流通过，因此对连接PE线的设备不会产生电磁干扰；对外露可电导部分不产生电压，比较安全，但多一根导线。
众所周知现在小区的供电绝大部分是电缆进入各栋楼总配电箱后，将接地方式由TN-C方式转变为TN-C-S方式，并将PEN线在进户处做重复接地，PE线与N线严格分开。如图2所示。由此可见TN-C-S系统集合了TN-C系统与TN-S系统的优点：在供电系统中的前一部分，保护线PE与中性线N合为一根PEN线，节约了成本。在供电系统中的后一分部又通过重复接地将保护线PE与中性线N独立分开，构成TN-S系统，减少了电磁干扰。
需要注意的是TN-C系统和TN-C-S系统在同一供电范围内的PE/PEN都是连通的，当变电所或配电系统中某一设施发生电气接地故障时，其故障电压会沿着PN/PEN线在电气设备间传导，这是TN系统共有的缺点，所以必须采取总等电位措施来预防这种情况的发生。
总之，我们在设计住宅电气配电系统时，应全面综合考虑，不要只局限于一种方式，在严格执行建筑电气设计规范的同时，本着一切为用户着想，配电系统的设计应在系统的安全性、技术性、经济性、可发展性等各个方面统筹考虑。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。