由于内容很多，一次写不完。我想分几次写，因此这个帖子会有多次修改，见谅。=========================首先，我们先明确一个基本概念，就是用电时的人身安全防护。人身安全防护有两种方法，其一是直接的、硬性的隔离，其二是间接隔离。接地系统属于间接隔离。对于人身安全防护措施，有两部标准加以规范，其一是IEC60364，其二是GB16895。这两部标准是等同使用的。在这个帖子中，我们以GB16895来展开讨论。下图是GB/T 16895.1-2008的封面：
标准中有如下定义：
从这些条款我们看出，人身安全防护有两种，一种是直接接触防护，另一种是间接接触防护。这两个条款与我前面说的两种方法完全对应。我们先来简单地了解一下直接接触防护。直接接触防护采取隔离措施，例如把电器隔离在配电箱、柜中，外面再加上护栏。但值得注意的是，配电箱、柜的防护措施不但包括防止人体进入，还包括灰尘和水汽。这种防护措施叫做IP防护等级。防护等级越高，防护效果就越好。但是，防护等级越高，则电器的散热就越差，因此这里就出现了一个矛盾。也因此，我们在订制配电设备时，一定要根据实际情况（环境平均温度、湿度、海拔高度、粉尘含有度）来选择合适的防护等级。关于防护等级可以参考如下国家标准：
对于直接防护，这里的知识量很多。由于它不在我们的讨论范围之内，故忽略。我们把重点放在间接防护上。================我们继续：在进入主题之前，首先我们要明确几个很重要的概念：第一个概念：就是配电网的电压配电网的电压等级见IEC60038标准，国家标准是GB156。这两部标准是基础标准，也即标准的标准。我们来看GB156的前言：
低压配电系统的电压，指的是1000V及其以下的电压等级。这在GB14048《低压开关电器和控制电器》系列标准中明确指出和定义了。第二个概念是：什么叫做”相“，什么叫做“线“。”相“好理解，就是交流电的三相。而“线”，请大家一定要明确，”线“指的是在正常运行时有电流流过的导线才叫做”线“。下图是IEC60364规定的各种线制：
图1、图2是三相四线制带电导体系统形式，这是应用最广的带电导体系统形式。
图1中除了三根相线外，还有一根中性线或者兼具有中性线N和接地线功能的PEN线；图2中除了三根相线外，还有一根中性线N和接地线PE。
图3、图4和图5 是三相三线制带电导体系统形式。它们的特点是电源输出的电压仅为线电压，没有相电压。其中变压器绕组有星形和三角形两种。
图6是两相三线制带电导体系统形式，它的特点是可以引出120/240V两种电压。240V供较大负荷使用，而120V则供小负荷使用，对人身安全防护更为有利。
图7和图8是单相两线制带电导体系统形式，其中图7用三相变压器构成单相两线制的低压配电网带电导线系统形式，图8则用单相变压器构成单相两线制的低压配电网带电导线系统形式。图8因为没有中性线，因此对于用电设备来说更安全。
图9是单相三线制带电导体系统形式，其中变压器的两个绕组间相位角为零，两绕组的连接处引出线为N线，因此它被称为单相三线制。
我们讨论的重点放在三相三线制、三相四线制上。现在我们来看第2个问题：什么叫做两类接地
低压配电网的接地有两种类型的基本连接点:
第一种基本连接点：低压配电网电气回路中的导体或电气设备外壳与大地连接；
第二种基本连接点：低压配电网的等电位体接地部分与代替大地的某一导体相连接，也即系统以此导体的电位为参考电位，而不以大地的电位为参考电位。
例如低压成套开关设备的外壳及骨架可作为接地体来保护其中的设备，且低压成套开关设备的外壳电位作为参考电位。第一种基本连接点与大地连接，因此对接地电阻有要求。第二种基本连接点因为不取大地电位为参考电位，故与大地之间没有接地电阻的要求，只要求等电位联结系统具有较低的阻抗即可。大家都学过模电，例如下图：
这张图是国产DW15断路器的脱扣器原理图。注意到最上面的桥堆V1-V4的负极输出端，它的电压是参考地，是全部电路的零电位点。因此，上述系统导体的参考电位以大地为零点，也是这个意思。
系统接地
系统接地是指低压配电网内电源端带电导体的接地，通常低压配电网的电源端是指变压器、发电机等中性点的接地。
保护接地
保护接地是指负荷端电气装置外露导电部分的接地，其中负荷端电气外露导电部分是指电气装置内电气设备金属外壳、布线金属管槽等外露部分。
我们看下图：
图中的负载发生了L1相碰壳事故，负载可导电的外壳对地电压Uf上升为相电压，Id为接地电流。可以看到接地电流Id从负载的外壳中经过负载侧接地电阻Ra流入地网，再经过系统接地电阻Rb返回到电源中。
注意这里的专有名词：碰壳。指的就是相线对外壳短接。如果外壳是金属的，而且接了地，那么碰壳事故就是单相接地故障。图中的Ra是接地极电阻。接地极电阻按规范是4。在实际使用时一般取20毫欧。我们在看下图：
系统接地的作用是：使系统取得大地电位为参考电位，降低系统对地绝缘水平的要求，保证系统的正常和安全运行。
当发生雷击时，雷电强大瞬变电磁场使得线路感应出幅值很大的瞬态过电压，虽然它持续的时间只有若干微秒，但过电压幅值和电压变化率很大，电气设备和线路都承受了极高的涌流电压冲击。电源侧做了系统接地使得电源侧线路有了雷电电压对地泄放通道，极大地降低了对地瞬态过电压，极大地降低了设备和线路绝缘被破坏的危险性。另一方面，若图中的负载外壳未作接地，且图中的L1相发生接地故障，于是线路会发生两件事：
第一：L1线上的电压会降低至接近于零，而另两相对地电压将由原来的0.23kV相电压上升为0.4kV线电压。
第二：由于接地电流没有返回电源的导体通路，故障电流仅为极小的线地间的电容电流。
有第二条可知，线路中的保护电器是不可能动作的，于是此过电压持续存在。这将给设备和人体带来极大的危害。
如果我们按图示把负载的外壳接地，也即保护接地，则接地电流会被放大到近乎于相对地的短路电流，则线路保护电器会迅速地动作，切断故障线路。
其实，这就是TN接地系统的工作原理。
我们看到，系统接地后对安全运行是有利的，但是某些低压配电网的接地系统却采取不接地的方式。这是为了其它的特殊应用，我们在本文的后面会说明。
总之，从以上说明中，相信大家已经可以理解什么叫做系统接地，什么叫做保护接地，以及两种接地的区别和特征，还有它们对于配电线路安全运行的重要性。我们来看一个范例：
图中我们看到低压配电系统中有两台电力变压器，变压器的三条相线和PEN线通过母线槽引至低压成套开关设备的进线断路器。
在0.23/0.4kV低压系统中广泛采用变压器中性点直接接地的运行方式，从变压器的低压侧直接引出中性线和保护线。中性线的代号是N，保护线的代号是PE，保护中性线的代号是PEN。
中性线N取自于电力变压器低压侧按星形接法的三相绕组公共端。中性线N和相线一同为使用相电压的负荷提供电能，同时中性线上也流过三相系统中的不平衡电流和单相电流。
保护线PE则取自于接地点，其用途是保护人身安全，一般用于连接带电负荷的金属外壳、构架等等，以及平时可能不带电但发生故障时可能带电的设备外露可导电部分。
保护中性线PEN为N和PE的综合，有时也被称呼为零线（TN-C系统）。
在低压成套开关设备中，我们看到PEN线在低压开关柜主母线的某处接到低压配电室的总等电位联接母线上，实现接地。注意到在整个系统中，只有在此处N（或PEN）和PE才相接，其它任何地方都N（或PEN）和PE相互之间都是绝缘的。
IEC标准规定自变压器(或发电机)中性点引出的PEN线(或N线)必须绝缘，并只能在低压配电盘内一点与接地的PE母排连接而实现系统接地，在这点以外任何之处不得再次接地，否则将有部分中性线电流通过非正规路径返回电源。
现在我们来看第三个问题：低压配电网的接地形式
低压配电网的接地形式需要考虑三方面的内容：
1）电气系统的中性线及电器设备外露导电部分与接地极的连接方式
2）采用专用的PE保护线还是采用与中性线合一的PEN保护线
3）采用只能切断较大的故障电流的过电流保护电器还是采用能检测和切断较小的剩余电流的保护电器作为低压成套开关设备的接地故障防护
接地系统分TN, TT和IT三种类型，这些接地系统的文字符号的含义如下：
低压配电网的接地系统包括TN接地系统、TT接地系统和IT接地系统，而TN接地系统又可细分为TN-C、TN-S和TN-C-S等三种。我们来看下图：
按表中符号的意义可知TN系统的电源中性点是不经阻抗直接接地的，同时用电装置的外露导电部分则通过与接地的中性点连接而实现接地。TN系统按中性线和PE线的不同组合方式又分为三种类型：
类型1： TN-C接地系统
TN-C在全系统内N线和PE线是合一的，其总C是法文Combine “合一”一词的首字母。
类型2： TN-S接地系统
TN-S在全系统内N线和PE线是分开的，S是法文Separe “分开”一词的首字母。
类型3： TN-C-S接地系统
TN-C-S在全系统内仅在电气装置电源进线点前N线和PE线是合一的，而电源进线点之后即分为N和PE两根线
TN接地系统的特征是：
1）强制性地要求将用电设备外露导电部分和中性点接通并接地
2）TN接地系统中的单相接地故障电流被放大为短路故障电流，所以TN系统属于大电流接地系统。因此在TN系统下可利用断路器或熔断器的短路保护作用来执行单相接地故障保护
3）在TN接地系统中发生第一次接地故障时就能切断电源我们来看GB/T 16895.1中定义的TN-S，如下：
从图中我们看到几点：（1）变压器低压绕组为星形接法，其公共端直接接地，由此形成工作接地。从变压器低压绕组的公共端引出N线和PE线。因此，TN-S为三相四线制。（2）在配电系统也即低压配电柜中PE线再次接地，形成重复接地。（3）负载侧的外露导电部分与PE线相接，由此形成负载的保护接地。（4）三相和N线引入负载相应的端子中。（5）当负载出现碰壳事故时，接地电流被放大为相对地的短路电流，因此可由上游处最近的线路保护装置（断路器或者熔断器）来切断故障线路。（6）分析接地系统，必须将电源、线路和负载合在一起来讨论，三者缺一不可。下图是实际接线：
在这张图中，我们看到了实际线路。低压总进线断路器QF的极数为四极，负载侧的断路器极数为3极；当负载1出现碰壳事故时，故障电流直接顺着PE线返回变压器；当负载2出现碰壳事故时，故障电流有可能沿着PE线返回，也可能沿着地网返回。沿着地网返回的故障电流又被称为杂散电流；系统主母线出现单相接地故障3，其保护有主进线断路器QF执行；对于出现在变压器与低压主进线断路器中间的单相接地故障，可通过零序电流互感器测量，由QF主断路器执行保护。这里有两个相关的问题：第一个问题：接地极的接地电阻，规范中规定不得大于4欧。问题是：接地电阻指的是接地极的电阻？还是从整个地网的电阻，例如负载2接地极电阻+地网电阻+变压器中性点接地极电阻的总和？（提示：地网被认为电阻为零）第二个问题：在TN-S下，如果接地电流很小，单单依靠断路器不足以切断故障线路，那么该怎么办？我们来看GB/T 16895.1中定义的TN-C，如下：
TN-C系统有如下特点：（1）变压器低压绕组公共端直接接地，由此形成工作接地。从变压器低压绕组的公共端引出PEN线。因此，TN-C为三相四线制。（2）在配电系统也即低压配电柜中PE线再次接地，形成重复接地。（3）负载侧的外露导电部分与PE线相接，由此形成负载的保护接地。（4）三相和PEN线引入负载相应的端子中。PEN首先起到保护线的作用，然后才是中性线的作用。这从左边第一个负载的PEN接线可以看到：PEN线首先被引至负载的外露导电部分，然后再引到负载的中性线接入点。（5）当负载出现碰壳事故时，接地电流被放大为相对地的短路电流，因此可由上游处最近的线路保护装置（断路器或者熔断器）来切断故障线路。（6）分析接地系统，必须将电源、线路和负载合在一起来讨论，三者缺一不可。TN-C最大的问题是PEN线不得断路。我们看标准怎么说：
那么TN-C系统的实例图：
我们看到，在用电设备处发生了碰壳事故。接地电流在碰壳处产生了一个电压U0，同时沿着PEN线返回变压器。GB16895.1规定了U0的值，如下：
对于大电流接地系统来说，表41A就是前接断路器或者熔断器的最长保护切断时间。现在我们来看看GB/T 16895.1中的TN-C-S接地系统：
注意看，它和TN-C的区别在于PEN线在入户后分开为N线和PE线。换句话说，从这点以后，它就和TN-S的负载侧类似。这也是这种接地系统被称为TN-C-S的原因。我们来看PEN分开前后的两个负载接线上的区别：显见，之前的是按TN-C接线方法接线的，之后是按TN-S接线方法接线的。在某些情况下，电源端的工作接地可以取消，用后面的重复接地既可。重复接地在低压开关柜的受电侧，与配电室内的等电位联结相接。现在我们来看看GB/T 16895.1中的TT接地系统：
仔细看TT系统，它与TN系统的区别在于：TT系统负载的外露导电部分是自己独立接地的，与电源的工作接地不相连。这种接地系统的好处是：它可以更灵活地安排负载的保护接地，还可以省掉从电源至负载的PE线。但这样一来，当负载的外露导电部分出现碰壳事故时，它的接地电流会比TN系统小得多，不足以让保护装置跳闸保护。因此IEC60364特别推荐，TT系统中一定要用漏电保护器RCD。现在我们来看看GB/T 16895.1中的IT接地系统：
上图和下图中，我们看到变压器的中性点经过高阻接地，或者不接地。上图中，负载侧的负荷可以统一就地接地；下图中，负载侧的负荷可以独立地接地。IT系统的特点是，负载的外露导电部分一旦发生碰壳事故后，其接地电流极小。因此，IT系统在出现单相接地故障后，还可以继续运行2个小时。不过，若之后又发生了异相的单相接地故障，则这两相会发生相-相之间的短路事故。下图是IT接地系统的第一次单相接地故障电流方向和第二次单相接地故障电流方向：
我们看到，事实上已经出现了相间短路事故，而且短路路径居然是PE线！有点让人始料不及！对于IT接地系统，虽然它可以在出现单相接地故障后继续运行2小时，但必须给出报警信息。也就是说，要在IT接地系统的进线回路中加装绝缘监测装置。以下为ABB的绝缘监测继电器CM-IWNAC的说明页：
关于IT接地系统，就描述到这里。给出一个思考题：对于IT接地系统，例如运行在IT接地系统中的三相电动机，如果我们也想配套漏电保护装置，也即RCD，试问：这样做可行吗？与TT接地系统下使用和安装RCD，有何不同？剩下的问题其实宾工已经回答了。我就略作补充吧。第四个问题是：存在三相五线制吗？零线和火线这两种定义合理吗？回答：关于三相五线制的问题就不用说了，看过上面的描述，自己就能回答。至于零线和火线，这是沿用早先翻译自前苏联的标准后习惯成自然，虽然不合理，但要改估计很困难。由他去吧。第五个问题是：在TN-S下能建立其它接地系统吗？答案是：当然可以。我们来看下图：
这张图中，电源侧变压器中性点直接接地，并且引三相、N和PE到二级配电系统，但从二级配电系统只引了三相和N到三极配电系统，负载侧的外露导电部分直接就近接地。这就是TN-S下的TT接地系统。在这种情况下，TT接地系统中必须要接RCD进行单相接地故障保护。我们再看下图：
这是某医院的系统图。我们看到低压配电的接地系统是TN-S。系统中为手术室配了变压器，把TN-S接地系统换成IT接地系统，这样来确保手术室用电的连续性。第六和第七个问题就不回答了，大家可以看宾工的答复。第八个问题是：50V安全电压与接地系统有何种关系？我们来看下图：
注意看标准中的红框，是我专门添加的。标准这部分内容讲的是TT系统下漏电流流过接地极电阻后产生的压降不得大于50V。这里的50V就是安全电压。=========================其它的问题答复请参阅宾工的回答。好了。这个帖子也够长了，到此就结束吧。谢谢大家！
