1、PE 线PE 线 和 N 线PE 线 , 英 文 全 称 protecting earthing, 简 体 中 文 名 称 称 之 为 保 护 导 体 , 也 就是 我 们 通 常 所 说 的 地 线 PE 线 是 专 门 用 于 将 电 气 装 置 外 露 导 电 部 分 接 地 的 导 体 , 至 于 是 直 接 连 接 至 与 电 源点 工 作 接 地 无 关 的 接 地 极 上 ( TT) 还 是 通 过 电 源 中 性 点 接 地 ( TN) 并 不 重 要 , 二 者都 叫 PE 线 。N 线 是 中 性 线 , 这 个 大 家 都 清 楚 , 就 不 说 了 。PEN 线 是 兼
2、 有 保 护 接 地 线 和 中 性 电 功 能 的 导 体 。 目 前 工 程 中 多 用 于 变 电 所 低 压 侧至 用 户 电 源 进 线 点 间 的 一 段 线 路 ( TN-C-S 的 TN-C 段 ) 。 PEN 线 是 将 原 中 性 线 准 确的 , 良 好 的 接 地 , 同 时 将 需 要 保 护 的 设 备 的 外 壳 等 连 接 于 PEN 线 , 所 以 , PEN 线同 时 具 有 上 述 所 说 的 PE 线 的 接 地 性 质 , 也 具 有 N 线 中 性 线 , 零 线 的 带 动 负 载 的 性质 不 过 PEN 通 常 是 为 了 节 省 材 料 以
3、及 在 特 殊 地 方 应 用 的 , 按 照 电 力 线 路 部 署 的 有 关标 准 , 应 当 最 大 可 能 的 使 用 PE+N 线 系 统 , 即 部 署 完 全 独 立 的 PE 保 护 线 , 而 不 是PEN 这 种 将 N 线 和 PE 线 捆 绑 于 一 起 的 PEN 系 统 一 旦 遇 到 接 地 问 题 , N 线 有 时 候 由 于 负 载 不 均 衡 , 是 会 带 电 的 , 就 很 容易 造 成 人 身 伤 害 了 。 所 以 切 记 , 如 果 可 能 , 应 当 尽 最 大 能 力 部 署 独 立 的 PE 保 护 线 , 即 使 不 部 署 PE保 护
4、 也 最 好 不 要 使 用 PEN, PEN 线 我 个 人 认 为 , 除 非 特 定 领 域 需 要 , 否 则 仅 仅 是 应 付检 查 的 东 西 , 他 甚 至 比 不 部 署 保 护 线 还 要 危 险 PE 线 和 N 线 的 区 分按 照 GB9089.2 的 规 定 : 保 护 导 体 ( PE 导 体 ) 是 为 满 足 某 些 需 要 , 用 来 与 下 列任 一 部 件 作 电 气 连 接 的 导 体 : 外 露 可 导 电 部 分 、 外 界 可 导 电 部 分 、 主 接 地 端 子 、 接 地 极、 电 源 接 地 点 或 人 工 接 地 点 。 中 性 导 体
5、 ( N 导 体 ) 是 与 系 统 中 性 点 连 接 并 能 起 传 输 电能 作 用 的 导 体 。 可 见 , N 线 是 中 性 线 , 是 工 作 线 , 在 单 相 系 统 中 又 被 称 为 “零 线 ”; 没 有 它 , 设 备可 能 就 不 能 正 常 工 作 了 。 而 PE 线 是 和 设 备 外 壳 相 连 接 的 地 线 , 没 有 它 , 设 备 可 能 能够 工 作 , 但 外 壳 可 能 带 电 ; 它 可 以 防 止 触 电 事 故 发 生 。在 实 际 实 用 中 , 人 们 常 常 接 成 “保 护 中 性 导 体 ”, 即 接 成 PEN 线 , 兼
6、具 PE 线 和N 线 的 功 能 。 2.浅析 TN-C-S 系统中 PEN 线转换 N、PE 线的做法在低压配电系统中,TN-C-S 接地系统是住宅建筑中较常用的接地型式,该系统由电源到用户进线之间的 PE 兼起 N 线和 PE 的作用,即可节省一根专用的 PE 线即在 A 点之前系TN-C 系统,从 A 点开始将 PE 分为 N 线和 PE 线,分开之后就不再合并,N 线和 PE 线分开之后可以看成是 TN-S 系统,如图 1 所示。在 A 点(即进线处)分开后的 N 线应对地绝缘,其绝缘水平应与相线相同,这是为了系统中的漏电保护器动作可靠,并使 PE 线在正常时无电流流过以利安全用电。
7、图 1 TN-C-S 系统但在 TN-C-S 系统中,存在着由 PEN 线转换为 N 线和 PE 线时的接线问题,即在进线处“一般在总配电箱(盘)处”PEN 线与 N 线母排或 PE 线母排连接次序的问题。全国民用建筑工程设计技术措施电气分册,在漏电保护器安装时所采取的措施中认为:“将 TN-C 系统转换为 TN-C-S 系统,并在电源进线处将 PEN 线转换为 PE 线和 N 线,PEN线先联接 PE 母线,并做接地,再联线 N 母线。 ”并有接线示例,可见图 2。图 2 TN-C-S 系统接线示例图中的电源进线配电箱(盘)的安装,也是民用住宅电气工程中应用较为广泛的。编者可能是考虑 PEN
8、 线先连接 PE 线母排,然后再通过连接线接到 N 线母排,可防止或减少 PE 线断线的可能性或导电不良导致电气装置外露可导电部分失去 PE 线的接地作用,而设备仍工作正常,存在的隐患将不被发现,将人身安全不利,而人身安全是头等重要的;若后接N 线母排即使造成连接线及母排和 N 线导电不良,N 线电路不通,只是设备不工作,故障可及时发现加以修复,不致发生电气事故。我认为无论是 PEN 先接 PE 线母排还是先接 N 线母排,均各有利弊,值得商酌。假如先接在 N 线母排上,配电线路中只有在 PE 线断线的同时相线又发生接地故障,人身触及电气装置的外露可导电部分,才能受到间接接触电压的电击。在上述
9、规定中 PE 线即与总等电位联结板共用母排,还有系统的重复接地,如果 PE 线断线,后果也不会十分严重;但是N 线断线的后果却不可忽视,在三相四线制中,将产生中性点位移,造成三相电压不平衡,在民用建筑中不但将会损坏日用电器,有时由于电器的金属外壳与电器的中性线间绝缘不良时,人身一旦接触到外壳,也会有触电的可能。其实在低压配电线路中,PEN 线与 N 线及 PE 线的连接方法及母排的设置可根据配电装置(或设备) 的不同,而分别采用不同的方法,就其总照明配电箱中的接线方法,也可采用不同的方式进行。1、总配电箱(盘)内不分别设置 N 线和 PE 线的母排(分配电箱内必须分别设置),只设 N 线、PE
10、 线共用的 PEN 线母排,将分开后的 N 线和 PE 线均按序连接在同一母排上,如图 3 所示。这样在减少了连接点数量的同时又减少了将造成导线接触不良的事故点。相比之下可以同时保证 N 线和 PE 线的导电良好。图 3 总电源照明配电箱接线示意图2、为了便于连接总等电位联结线和检测等电位联结系统的导通性,在电源进线配电箱(盘)内,不应把总等电位联结板与 PE 线共用母排。总等电位联结端子箱,应在总配电箱的下方或侧下方单独暗敷设。3、总等电位联结板如果与总配电箱共用时,可设计连体箱,在箱体下方联结板与电气部分隔离,专设可单独开启的箱门,在检修或检测时可防触及箱内带电体。4、接线示例图中的接地,
11、若是 PEN 线的重复接地时,可不必单独设置人工接地装置,在做总等电位联结后,因被联结的建筑结构的钢筋、金属管道等都是良好的自然接地体。实质上已实现了 IN 系统 PEN 线的重复接地。也许由于本人的学识有限,分析得不十分透彻,愿以此起到抛砖引玉的作用,盼望能推动我国建筑电气行业的发展,心情就足矣。TN-S:L1 、L2 、L3+PE(保护线)+N (中性线)TN-C:L1 、 L2、L3+PEN(二者合一)TN-C-S:L1、L2 、L3+前半部 PEN,后半部 PE+NTT 系统的结线方式如图 2 所示TNC 系统的结线方式如图 3 所示TNS 系统的结线方式如图 4 所示TNCS 系统具
12、体如下:低压系统接地制式按配电系统和电气设备接地的不同组合分类,可分为 TN、TT 、IT 三种形式,其文字代号的意义如下:1、 第一个字母表示配电系统的对地关系:(TN、TT、I T)T:电源端有一点直接接地;I:电源端所有带电部分与地绝缘,或有一点经阻抗接地。2、 第二个字母表示电气装置的外露导电部分与地的关系:(TN、T T、IT)T:外露导电部分对地直接做电气连接,与配电系统的任何接地点无关;N:外露导电部分与配电系统的接地点直接做电气连接(在交流配电系统中,接地点通常就是中性点)在 TN 系统中,所有电气设备的外露导电部分接到保护线上,与配电系统的接地点相连接。这个接地点通常是配电系
13、统的中性点。如果没有中性点(如配电变压器二次侧为三角形接线)或未引出中性点,可将变压器二次侧的一相接地,但该接地线不能用作 PEN 线。保护线应在每个变电所附近接地。配电系统引入建筑物时,保护线在其入口处接地。为了在故障时,保护线的电位尽量接近地电位,应尽可能将保护线与附近的有效接地极相连,如有必要,可增加接地点,并使其均匀分布。根据中性线 N 与保护线 PE 是否合并的情况,TN 系统又分为 TN-C、 TN-S 及 TN-C-S。1、 在 TN-C 系统中,保护线与中性线合并为 PEN 线,具有简单、经济的优点。当发生接地故障时,故障电流大,可采用一般过电流保护电器切断电源,以保证安全。但
14、对于单相负荷或三相不平衡负荷以及有谐波电流负荷的线路,正常 PEN 线有电流,其所产生的压降呈现在电气设备的金属外壳和线路金属套管上,这对敏感的电子设备不利。另外,PEN 线上的微弱电流在爆炸危险环境也能引起爆炸,因此,我国爆炸危险环境电力设备设计规范中明确规定:在 1、10 区爆炸危险环境中不能采用 TN-C 系统。同时由于 PEN 线在同一建筑物内往往相互有电气连接,当 PEN 线断线或相线直接与大地短路时,都将呈现相当高的对地故障电压,这时可能扩大事故范围。2、 在 TN-S 系统中,保护线与中性线分开,具有 TN-C 系统的优点,但价格较贵。由于正常情况下 PE 线不通过负荷电流,与
15、PE 线相连的电气设备金属外壳不带电位,所以适用于数据处理和精密电子仪器设备的供电,也可用于有爆炸危险的环境中。在民用建筑中,家用电器大都有单独接地极的插头,采用 TN-S 供电,既方便又安全。但 TN-S 系统仍不能解决相线对大地适中引起电压升高和对地故障电压的蔓延问题。3、 在 TN-C-S 系统中,PEN 线自 A 点起分为保护线和中性线,分开以后,N 线应对地绝缘。为了防止分开后的 PE 线与 N 线混淆,应按国标 GB7947-87 的规定,给 PE 线和 PEN 线涂以黄绿相间的色标,给 N 线涂以浅蓝色色标。PEN 自分开后, PE 线与 N 线不能再合并,否则将丧失分开后形成的
16、 TN-S 系统的特点。TN-C-S 是广泛采用的配电系统,在工矿企业中,对电位敏感的电气设备往往设置在线路未端,而线路前端大多数为固定设备,因此,到了线咱未端改为 TN-S 系统十分不利。在民用建筑中,电源线咱采用 TN-C 系统,进入建筑物内改为 TN-S 系统。这种系统,线路结构简单又能保证一定的安全水平。在电源侧的 PEN 线上难免有一定的电压降,但对工矿企业的固定设备及作为民用建筑的电源线都没有影响,PEN 分开后即有专用的保护线,可以确保 TN-S 所具有的特点。 1、TN-C 系统:三相四线制 PEN 线规定距离内接地,在入户端就近接地,四线到达用电设备。节省了一根线!为了安全连
17、接设备时要动些脑筋。对设备直接使用者有些迷茫!导线分为黄、绿、红、黄绿线。节省一根淡蓝线!2、TN-C-S 系统:伪三相五线制,三相四线制 PEN 线规定距离内接地,在入户端就近接地,进入入户端后分为五线制到达用电设备。对设备直接使用者接线对号入座就可!导线分为入户端前为黄、绿、红、黄绿线、入户端后分为黄、绿、红、N 淡蓝、PE 黄绿线。节省入户端前的淡蓝线!3、TN-S 系统:三相五线制,变压器输出三相五线制 PE 在规定距离内接地,入户端就近接地。五线制到达用电设备。对设备直接使用者接线对号入座就可!导线分为黄、绿、红、N 淡蓝、PE 黄绿线。最费材料的系统!因为 PEN、PE 线都在入户
18、端接了地 ,广义上讲对使用者供电、使用无区别!但对设备使用者的安全角度 TN-C-S 系统和 TN-S 系统是相等的!对用电者安全使用素质相对素质可以放得很低!知道一定的基本安全知识就可使用!而对于 TN-C 系统,是考验一个职业电工的安全技术素质!考验对于 PEN 线的知识如何区分 PE 保护零线、N 工作零线的 PEN 线的区分用途方法!须要经过培训的合格的素质!真真理解 PE 保护零线、N 工作零线的区分。所以,TN-C-S 和 TN-S 系统考虑的是安全!TN-C 考虑的是节省材料。但对供电、使用无区别!1、有共同点:TN ;2、有区别:C 、S 、C-S ;3、区别的意义:实现剩余电流漏电保护是目的!1、TN-C 系统 TN-C-S 系统 TN-S 系统都是 TN 系统,即接地 T 电网,设备金属外壳保护接零 N;2、TN-C-S 系统 TN-S 系统对负载都是 N、PE 要分开,以采用剩余电流漏电保护;3、TN-S 系统 N、PE 全要分开,可以采用剩余电流漏电总保护方式;4、不是 TN-C 系统节省一根线,而是 TN-C-S 系统 TN-S 系统多了一根线,以采用剩余电流漏电保护功能;