在TN-C系統中如果三相負載不平衡，外殼接地線，外殼會不會帶電？這樣的系統能自己做地線連接電器外殼嗎？

電力 接地 地線

我們來看題主的問題：「在TN-C系統中如果三相負載不平衡，外殼接地線，外殼會不會帶電？這樣的系統能自己做地線連接電器外殼嗎？」

首先，我們來看看什麼叫做TN-C接地系統。下圖是國際標準IEC60364中有關TN-C的圖：

我們看到，在TN-C接地系統中，地線和中性線是合二為一的。PEN線就是我們熟知的零線。

我們還看到，設備的外殼與PEN線相連。所以，題主所謂的外殼接地線，其實就是保護接零。

我們知道，當三相不平衡時，中性線的電壓會上升。但在TN-C接地系統中，變壓器中性點出口處直接接地，相當於把零線電壓給強制性地保持在零電位。也因此，變壓器中性點接地叫做系統接地，或者叫做工作接地。

注意到零線在用電設備處首先接到設備的外殼，然後才引到設備的零線接線端子。也就是說，零線的保護功能優先於零線的中性線功能。

現在，我們來考慮一個問題：如果上圖中的零線在系統接地點和用電設備的保護接零之間發生了斷裂，會怎樣呢？

很容易想到，零線斷裂點前方（靠近系統接地處）的電壓依然為零電位，而零線斷裂點後方（靠近用電設備處）的電壓可能會上升。上升的電壓幅度與三相不平衡度有關，極端情況下，零線斷裂點後方的電壓會上升的相電壓。

所以，國際標準和國家標準都規定，TN-C系統的零線必須多點重複接地。

現在，我們來探討題主的幾個問題。

第一個問題：在TN-C系統中如果三相負載不平衡，外殼接地線，外殼會不會帶電？

回答是：

1）我們假定題主所聲稱的用電設備的外殼接地是保護接零。由於零線有多點接地，所以用的設備的外殼不會「帶電」。

2）如果零線未實現多點重複接地，則零線斷裂點後方的電壓會上升。如果零線電壓上升的幅值超過50V，則會發生電擊人體的安全事故。

這裡的50V電壓是IEC60364規定的接地系統安全電壓，國家標準是GB16895系列標準。注意此規定與供配電的36V安全電壓不要弄混。供配電的36V安全電壓遵循的國際標準是IEC60038，對應的國家標準是GB156《標準電壓》。這兩個安全電壓概念不同，遵循的標準不同，用途也不同。

第二個問題：系統能自己做地線連接電器外殼嗎？

題主的第二個問題與我寫的書中一幅圖有一點關係。下圖是書的封面：

此書將在今年的九月份出版。書中有一幅圖。我把此圖略加修改，繪製如下：

我們看到，此圖的接地系統就是TN-C。圖中我們可以很明確地看到PEN零線。

注意：此圖中把變壓器和一級配電的低壓成套開關設備均視為三相電源，PEN線在櫃內與配電室的EMB等電位聯結接在一起，構成了系統接地。

現在，我們把關注點放在用電設備上。

首先看TN-C的用電設備。我們看到，零線首先引到零線端子，然後再引到設備的外殼，構成保護接零。對照IEC的原圖，我們發現在零線接線方面恰好與IEC的接法相反。

值得注意的是：這種零線接線方法是國內當下主流的規範接法。

再看中間的TT用電設備。我們看到零線直接引入到用電設備的中性線接入點N中，而用電設備的外殼直接接地，這叫做保護接地。

我們看到，如果TT系統下相線與用電設備的外殼相接觸，由於接地電流是通過地網返回電源的，其電流較小，所以TT系統下一定要配套漏電保護裝置RCD。圖中我們看到RCD的接線。

作為對照，我們看到TN-C的系統下如果用電設備也發生相對外殼的碰殼事故，由於用電設備的外殼直接與PEN相連，因此接地電流很大，近似等於相對零線的短路，所以TN-C接地系統下的漏電保護依靠的是過電流保護的各類開關電器。

上述這幅圖我和責任編輯，以及出版社的副主編有過爭論。此圖在第二版按IEC標準繪製而成，但副主編認為要按國內規範來繪製，也即零線首先引入到用電設備的零線端子，而不是先引到用電設備的外殼，體現了零線的中性線功能優先於保護功能。

後來，考慮到國內的實際接線，我按副主編的要求修改了此圖。

現在，我來回答題主的第二個問題：

在TN-C接地系統下，用電設備可以將外殼直接接地，構成保護接地。用電設備的外殼做了保護接地後，接地系統為TT。

雖然這種接線方法毫無問題，但一定要為用電設備配套漏電保護裝置RCD。

在TN-C系統中，如果三相負載不平衡，外殼不帶電。此系統的設備外殼接地屬於保護接零。在TN-C接地系統下，用電設備可以將外殼做了保護接地後，接地系統為TT，此時一定要為設備配套漏電保護裝置RCD。

建議：在同一接地系統的情況下，設備外殼保護盡量採取同一種接地方式進行保護。