接地/底盘端子与公用变压器之间的连接是否通过专用电线或土壤建立的？

我一直在关注电源变压器的教程，一开始我就遇到以下插图：

我为低压变压器接地和房屋附近的本地接地添加了名称TG和HG。

在图示中，我不清楚在HG和TG之间是否存在实际导线或土壤是否建立了连接。

我的问题是：在现代电力系统中，TG和HG之间是否会有实际的连线，还是土壤本身提供了路径？

直到今天，这只猫也有不止一种的方法

尽管有一个关于市电接地系统的全球标准，确切地说是IEC 60364，但它并未提出一种市电接地的方法。相反，它定义了执行市电接地功能的三种基本方式，并将其中一种进一步细分为三个子类别：

• 特拉（Terra-Terra）
• 隔离层（IT）
• 地形网络（TN）：
  • 组合式（TN-C）
  • 分开（TN-S）
  • 组合/分离（TN-CS）

此外，在某些应用中使用接地阻抗，而不是从接地点到接地电极的实心线。根据系统的不同，可能还需要用于故障检测和清除的特殊硬件（例如，接地故障检测器或剩余电流/接地故障保护设备）。

现在，我们将从TT系统开始依次讨论这些系统，因为这就是您的插图所描绘的。请记住，没有唯一的办法-每个系统都有其优点和缺点，并且本地标准各不相同。

Terra-Terra（TT）-每个人都有自己的地球

上面复制的您的插图描绘了Terra-Terra（TT）接地系统，其中系统中的每个用户（馈电结构）都有其自己的本地接地电极，并且与公用事业公司的接地系统没有金属连接。由于与铜相比，污垢是较差的电导体，因此使用TT系统需要使用漏电保护装置来对用户（用户设备或主开关设备）进行主断开/保护，这使其不切实际。直到大约50年前，RCD开始广泛使用。

但是，它在控制进入电网的传导噪声方面确实具有一些优势，这使其对电信和大型计算工厂具有吸引力。也可能在无法保证金属接地路径完整性的环境中发现，例如在室外电路频繁的地方，尽管某些本地标准（例如在北美）禁止使用这种接地系统，而其他一些标准（例如在日本） ，丹麦和法国）非常喜欢它。

孤立的Terra（IT）-看，没有大地！

电气理论中实际上没有什么要求本身要接地的电路-否则，您将无法将笔记本电脑插入飞机上的插座进行充电！如上所述，某些固定的干线装置还省略了到干线接地点的接地电极连接，因此使用了所谓的IT接地系统（或北美地区的“未接地系统”）。这在要求高可靠性的连续工业过程区域中很常见，或者在操作室等地方提供额外的保护以防电击，因为在理想情况下，IT系统中的第一个故障不会导致电流流过该故障。（换句话说，如果您戳破IT接地系统，那么您将成为众所周知的“电力线上的鸽子”，直到有人同时戳破它为止。）

IT系统取代了RCD来检测和断开接地故障，而是使用接地检测器（绝缘监视设备），如果在网络上检测到接地故障，该检测器会向操作员发出警报。这允许在连续的工业过程中有序地关闭过程，或者在过程“运行”时进行故障查找。但是，这需要特殊的程序来确保在引入第二个故障之前发现并清除第一个故障，因为第二个故障将导致故障电流流过两个故障，第一个故障将取代接地电极。此外，IT系统上较高的瞬态过电压会给绝缘施加更大的压力，从而增加了由于绝缘击穿而导致故障的风险。

一些较小规模的设置（例如在实验室和工地中）使用隔离变压器来提供本地 IT接地电网，而没有绝缘监视设备。这样做是为了提供附加程度的防触电保护，但是，除了工作在与市电相关的电子设备上的实验室外，灵敏的剩余电流/接地故障保护设备已大大淘汰了该设备。除某些敏感应用（例如手术室的电源）外，当地法规很少（如果有的话）要求 IT接地。但是，可以将其作为较旧的装置（挪威）的遗留物，或在工业环境中（北美）接受培训的监督下使用。

Terra-Network-现在请全天下

最终使用的最常见的接地系统是各种形式的Terra-Network（TN）接地系统。在这些系统中，在公用事业接地电极和用户的接地电极之间提供了一条金属路径，可轻松（通过电路过电流保护装置）自动断开接地金属工件的故障，同时保持较低的绝缘应力。但是，这种金属路径的性质在TN接地的子类型之间有所不同：

• 在“组合”或TN-C系统中，用户接地电极连接到中性线，并且没有为用户提供单独的接地端子，如上所示。机箱接地在TN-C系统中连接至中性点（或根本不连接），并且该系统的插座中未提供单独的接地端子。但是，由于无法在TN-C网络上为某些类型的故障提供有效的剩余电流保护，以及接地/中性线组合造成的破坏危险，TN-C系统已普遍过时。结果，它们仅被视为旧式安装的遗留物（特别是在北美，在1960年代之前制造的安装可能没有任何有效的保护性接地连接）。

• TN-C系统的对立面是“分开的”或TN-S接地系统，其中中性点接地是在服务的公用事业端进行的，并且分开的保护性接地和中性导体从公用事业中一直被带走如上所示，连接到用户，用户接地电极连接到进入的保护性接地。在某些情况下，这会增加公用事业的成本，并且还具有以下风险：公用事业服务中的保护性接地可能会静默失效，使用户无法免受电击的侵害，但会通过电源与地面的噪声相对较低。但是，由于产生的成本和风险，真正的TN-S接地也已过时，并且通常仅在较旧的设备中才能看到，尽管少数地区（显然是印度）仍将其用于新工作。

• 也可以组合上述系统的功能以产生两者的混合，称为TN-CS接地系统。在这种设置中，保护性接地线和中性线相互连接，并在公用事业设施的下游点与用户接地电极连接，如上所示（这也是Dave Tweed的回答所描绘的）。通常，这一点是消费者从公用事业部门接受服务的位置，紧接在主要使用者单元（电气面板）或主开关柜中的公用事业计量硬件附近。从该主面板馈送的附属建筑可能具有自己的接地电极系统，但不会具有中性线对地线的连接（除非向附属建筑提供TN-C而不是TN-S，如北美的较早安装）。由于其价格低廉和相对良好的安全性（自动断开和剩余电流检测均能很好地工作，并且公用事业线路的损坏不会对用户安装造成电击危险），这是TN接地的最常见形式，并且在部署TN系统的大多数地方（例如北美，澳大利亚，新西兰和以色列，以及不使用TT接地的欧洲部分地区）使用（并要求在新工作中使用）。

阻抗接地-“地球”与“无接地”之间的中间点

在某些环境中，出于安全或可靠性的原因，希望控制接地故障电流的大小。结果，阻抗接地在某些应用中可以看到这种方案，其中在电源网络的接地点和接地电极之间连接了一个电阻器或线圈。这种做法将故障电流和瞬态过电压的幅度限制在其所部署的应用中的更合理的值，并且还允许合理地使用剩余电流断开；但是，它确实需要一些与IT接地网络相同的维护，并且由于无法在此类网络上具有多个接地点而不能用于一般公用事业服务。这将其效用限制在工业和机构应用中，在这种情况下，客户可以自己配置变压器，提供一个完全由客户控制的，带有接地点的电源网络部分

在变压器上将一根导体接地的想法是“中和”它，以使其电压相对于地球保持接近零。优点是现在只有火线才需要保险丝以使电路安全。（当然，在某些情况下，中性线上的保险丝可能会使电路更安全。）

在房屋处提供接地连接的想法是将金属外壳或市电供电设备的可触摸部件连接到地面。如果带电导体接触接地的情况，则大电流将流回变压器的中性点端子，但会流经接地路径。这有两件事：

• 它将外壳上的电压保持在较低水平，并希望足够低以防止致命的电击。
• 如果故障触头的电阻足够低，则高故障电流会流过并烧断保险丝或断路器。

我的问题是：在现代电力系统中，TG和HG之间是否会有实际的连线，还是土壤本身提供了路径？

通常，不，没有接地线返回。它增加了成本，几乎没有收益。

都。这是一个更好的图：

^{模拟此电路 –使用CircuitLab创建的原理图}

中性连接（变压器的中心抽头）在电线杆和房屋服务入口之间延伸的电缆的两端都接地。这些是中性线接地的唯一位置-每隔一个地方，它们都要严格分开。

请注意，这说明了典型的美国安排，其中240V跨两个带电导线L1和L2分配。典型的欧洲安排将简单地消除L2（或在三相连接中添加L3），但其他所有内容保持不变。

补充：为了安全起见，将极变压器的低压侧接地。没有它，由于通过变压器的电容耦合，整个次级电路可能会“浮动”到一个相对较高的电压。

低压侧在两个位置接地以实现冗余。如果其中一个接地连接由于某种原因断开，则不会损害安全性。

全世界住宅布线的一般方法是将系统作为高温和/或中性的“隔离系统”进行布线，只有一个主要例外。然后，安全接地会通过额外的导线进入。在正常运行中，高温和零线与安全接地完全隔离。它只有在出现问题时才起作用。

发生故障时，接地线具有多种功能。

• 它提供了返回源的替代路径，以防止您成为替代路径。
• 如果故障是由于对地短路引起的，则这将使大量电流变低，足以使过流设备（保险丝或断路器）跳闸。
• 如果电路受RCD保护，则它将提供一条替代路径，绕过RCD可以回到源，从而确保RCD跳闸。

只是一个问题。电流循环流动，并希望返回源极，而不是接地。地面不是源，中立是源！

输入中性地等电位键

这是使上述工作有效的另一个多功能功能，但这不是其存在的主要原因。将其小心地放置在一个特定的位置，电气维修点基本上在主要维修停机处且在RCD之前。出于很好的理由，您在服务中永远不会有两个等电位键。

在上述故障条件下，这种中性点接地是故障电流返回电源的方式。由于它在RCD之前，因此该电流将旁路并因此使RCD跳闸。

但其主要原因是 通过给导体一个相对于地球的特定偏置 “使安全”隔离的系统。您不希望您的两条导体从地上浮出5000V和5230V，因为这对所有设备的绝缘要求都很高。您不希望任何导体离地的电压超过230V，因此请选择导体并将其接地。

而你想成为地球 您附近。这就是每个建筑物都需要自己的接地棒的原因。100m以外的地球可能具有不同的潜力。

那个“接地导体”仍然是一个工作导体，只是保证它离地面很近。因此它有一个特殊的名称：“中性”。它通常被认为是当前收益。

中性不是强制性的，美国240V电器不使用它，菲律宾的大部分地区也不使用，英国的建筑工地插座也不使用。全部都具有中心接地，接地线固定在导体之间的中间位置，并且未与任何一个相连。这使所有导体都很危险，但只有“一半危险”。

无论如何，如果您的站点上有电源变压器，则极点甚至可能不存在接地。但是，这两个接地点是出于不同的原因，或更确切地说，是出于不同的客户。极点处的一个是为了防止变压器中的电容性耦合或泄漏使次级电压浮动到初级电压。它适用于两极的地球。房屋中的接地棒应将电源电压保持在水管或其他自然接地的物体的230V以内，以避免挑战这些设备的绝缘性。