TT系统与TN系统的保护原理

　　当设备上无接地时线路其中一相漏电，用电设备绝缘损坏而使金属外壳带电，如果设备不接地保护，则设备外壳上长期存在电压，事故不能自动消除（这时电压的数值接近于相压），当人体接触外壳时，就会有电流通过人体，造成触电事故（图1），其值为：

　　图1 未做接地保护

　　式中I_人——流经人体的电流；

　　U——电网相压220V；

　　R_人——人体电阻，可取800Ω（人体电阻是不固定的，随着人体所处的地位及出汗多少潮湿状等而定）；

　　R₀——系统中工作接地电阻4Ω（变压器中性点接地电阻）。

　　图2 有接地保护

　　这个电流数值如果通过人体，就会致人死亡。

　 　2.采用TT系统时：

　　保护接地的作用是降低接触电压和减少流经人体的电流，避免和减轻触电事故的发生。通过降低接地的电阻值，最大限度保障人身安全。

　　当设备上有了良好的保护接地装置（图2）则：

　　式中I_地——接地短路电流；

　　R_地——保护接地电阻，不大于4Ω。

　　这个接地短路电流就能将熔断电流在27.5A以下的熔丝熔断或使小于27.5A整定电流的自动开关动作，从而切断电源，断开故障。为了保证上述保护设备迅速可靠地动作，接地短路电流应不小于自动开关整定电流的1.25倍或熔丝额定电流的2.5倍。但27.5A的接地短路电流不足以引起中等容量以上的保护装置动作（熔丝额定电流大于11A或自动开关的整定电流大于22A时），因此设备外壳上将长时间存在着对地的危险电压。电源未切断，设备外壳的对地电压值为：

　　对地电压110V虽然不是安全电压，比直接V要安全得多。经过人体的电流138mA对人体仍有致命的危险。所以此时触电的危害性还不能完全排除。为了安全可靠起见，保护接地的接地电阻要愈小愈好，如多点接地、网状接地等。

　　 3.采用TN系统时（图3）：

　　图3 TN系统

　　保护接零作用是：采用接零保护主要不是降低接触电压和减少流经人体的电流，而是当电气设备发生碰壳或接地短路故障时，短路电流经零线而形成闭合回路，使其变成单相短路故障；较大的单相短路电流使保护装置准确而迅速动作，切断事故电源，消除隐患，确保人身的安全。切断故障一般不超过0.1s。

　　 4.在同一供电系统中部分采用TT系统部分采用TN系统时：

　　由同一台变压器供电的配电网中，不允许采用部分设备接零、部分设备仅仅接地的运行方式。否则，当接地的设备相线碰连金属外壳时（图4）该设备和零线（包括接零设备）将带有如下危险的对地电压。

　　图4 混合系统

　　而且，由于故障电流是接地电流，一般过电流保护不能实现速断，危险状态将长时间存在。

　　表1