低壓配電系統TT IT TN-S/TN-C/TN-C-S 的區別？

低壓配電系統的接地型式選擇是電氣安全設計的核心環節，TT、IT、TN-S、TN-C、TN-C-S這五種主要接地型式因其結構、保護原理和故障特性的顯著差異，在工程應用中有不同的適用范圍和限制條件。如若發生故障，將直接影響人身安全、設備可靠性和供電連續性。

1、IT系統

IT系統的核心特征在于電源端（變壓器或發電機中性點）不接地或通過高阻抗接地，所有外露可導電部分則獨立或集中接地。

當系統發生第一次單相接地故障時，由于無法形成低阻抗回路，故障電流僅為系統對地分布電容產生的微小容性電流。這使得故障點對地電壓通常被限制在安全電壓限值（如50V AC）以內，系統相電壓升高至線電壓但三相仍保持平衡，供電得以持續。

然而，其連續性優勢高度依賴系統對地分布電容值。線路過長將導致分布電容增大，容性電流隨之顯著增加，不僅抬升接觸電壓風險，也可能觸發絕緣監測裝置報警。

因此，IT系統特別強調絕緣監測裝置（IMD） 的強制性配置，用于實時監測系統絕緣狀態并在故障時發出警報，而非切斷電源。由于缺乏直接的中性導體（N線），獲取單相220V電源需額外設置隔離變壓器。基于其高供電連續性及低故障接觸電壓特性，IT系統是醫院手術室、礦井井下（如《GB 50070-2009 礦山電力設計規范》強制要求）、石化防爆區域、大型關鍵生產線（如電力煉鋼）等不允許意外斷電場所的方案，尤其在醫療領域應用已高度成熟。需注意，其應用需嚴格遵循相關規范（如《民用建筑電氣設計規范》JGJ/T 16-2008第12.7.6條對醫療場所的接地規定），并確保IMD及配套維護的有效性。

2、TT系統

TT系統中，電源端中性點直接接地，而電氣設備的外露可導電部分則通過各自獨立的接地極接地，與電源端的系統接地在電氣上無直接關聯。

這種結構決定了其主要保護機制：剩余電流保護裝置（RCD）。當設備發生碰殼故障，故障電流流經設備接地電阻（Ra）和電源接地電阻（Rb）返回電源。由于Ra和Rb的存在，該回路阻抗較大，故障電流（Id = 220V / (Ra + Rb)）通常不足以使傳統的過電流保護裝置（如斷路器）可靠動作。此時，RCD通過檢測相線與中性線電流的矢量差（即剩余電流/漏電流）來迅速切斷故障回路。

TT系統的關鍵優勢在于故障電壓不會通過PE線傳導至其他設備，實現了故障電位的“就地化”限制。然而，其有效性依賴RCD的正確選型和可靠動作，同時要求設備接地電阻足夠低（如Ra ≤ 4Ω）以限制預期接觸電壓。

該系統特別適用于戶外、分散負荷、農網以及對供電電壓波動敏感的場所（如數據處理設備、精密儀器），也因其故障電位不蔓延的特性，在存在爆炸或火災風險的環境中具有一定優勢。但必須強調，無RCD保護的TT系統無法提供有效電擊防護。

3、TN系統：

TN系統的共同點是電源端中性點直接接地，設備外露可導電部分通過保護導體或保護中性導體連接至該接地點，構成“保護接零”。根據中性導體和保護導體的組合方式，分為TN-C、TN-S及TN-C-S三種子類型，其安全性和應用場景存在顯著差異。

①TN-C系統（三相四線制）

使用單一的PEN導體同時承擔保護接地和中性線功能。其結構簡單經濟，發生相線碰殼故障時，因故障回路阻抗低，短路電流較大，理論上可利用過電流保護電器（斷路器、熔斷器）切斷電源。然而，PEN線正常工作時即承載三相不平衡電流、諧波電流及單相負荷電流，其上產生的電壓降會傳導至所有接PEN線的設備外殼，存在持續的電擊風險，對敏感電子設備構成干擾威脅。

因此，TN-C系統嚴禁用于單相負荷為主的場所、存在爆炸危險環境或裝有大量數據處理設備的建筑。其典型應用僅限于三相負荷高度平衡的廠區配電干線，且應避免用于末端插座回路。

②TN-S系統（三相五線制）

PE線和N線從電源端（如變壓器）開始即獨立設置并持續分開。這是安全性最高的TN形式。PE線在正常工作狀態下無電流通過，設備外殼保持零電位基準。發生碰殼故障時，形成低阻抗金屬性短路回路，短路電流大，促使過電流保護電器快速可靠動作。

PE線無工作電流也消除了電壓干擾問題。盡管因多使用一根獨立PE線導致初期成本略高，但其安全性、可靠性和電磁兼容性（EMC）優勢使其成為現代民用建筑（尤其是住宅、商業樓宇）、醫院、工業廠房末端配電以及所有對安全性和EMC有較高要求場所的標準配置。

③TN-C-S系統（前端TN-C + 后端TN-S）

在電源進線側采用PEN線（TN-C段），進入建筑物總配電柜后進行重復接地，之后將PEN嚴格分離為獨立的PE線和N線（TN-S段），后續系統等同于TN-S。此結構兼顧了經濟性（減少前端干線電纜芯數）與安全性（末端用戶側具備TN-S優點）。

關鍵要求在于：重復接地點后（即TN-S段起始處）的PE線與N線嚴禁再次合并；PEN線在TN-C段需滿足機械強度和防斷線要求；重復接地電阻必須足夠低（通常≤10Ω）。TN-C-S廣泛應用于工礦企業及民用建筑的電源進線系統，是從經濟性主干網過渡到高安全性終端配電的典型解決方案。