低压配电变压器的接地电阻可是保证电气系统能安全运行的重要因素之一。合适的接地电阻数值能护住人的安全，不让电气火灾发生，还能让电气设备正常运转。接地电阻要是太大或者太小，都有可能弄出一堆问题来，像触电啦、设备弄坏啦之类的。配电变压器中性点的接地属于系统接地（也就是工作接地），那为啥系统接地的接地电阻不能超过 4Ω呢？或者说系统接地的接地电阻是不是越小对低压配电系统就越好呢？接下来咱们对 TN 系统研究研究。
▷ TN 系统出现接地故障的时候，设备的外壳会带着故障电压，咱们来分析一下。
依照 GB50054-2011《低压配电设计规范》第 5.2.1 条的规定：当 TN 系统里的相导体跟没有等电位联结作用的地之间发生接地故障时，它的接地电阻的比值得符合下面这个式子的要求：Rb/Re≤50/(U - 50) [公式一]
这里面，U 是相导体对地标称电压（V）；Rb 是所有跟系统接地极并联的接地电阻（Ω）；Re 是相导体与大地之间的接地电阻（Ω）。那上面这个公式是咋来的呢？咱们根据下面的接线示意图推导推导：
根据以上接线图可知，当L1相发生接地故障时，故障电流通过Re和Rb返回变压器，那么PEN线和PE线上的电压上升为Uf，因为用电设备外壳与PE线相连接，因此用电设备的外壳电压也上升为Uf，Uf=Id*Rb，为了使用电设备外壳的电压不超过50V的安全电压，就必须要求Uf小于等于50V，即Uf=Id*Rb≤50V。[公式二]
又根据故障电流Id的路径可知：Id=U/(Rb+Re)。[公式三]
将公式三代入公式二可得：U*Rb/(Rb+Re)≤50 ，进一步就可得出公式一：Rb/Re≤50/(U-50)。
在220/380V低压系统中，U为相电压220V，把U=220V代入公式一可得：
Rb≤0.29*Re；
因为 Re 不是个固定的值，每次出现接地故障的时候都可能不一样，所以就没办法给系统接地电阻 Rb 设定一个限制值。不过从公式二能知道，发生单相接地故障的时候，用电设备外壳的故障电压 Uf 等于 Id 乘以 Rb 。系统接地电阻 Rb 越小，用电设备外壳的故障电压就越小。所以从防止电击这个方面来看，系统接地电阻 Rb 越小就越有好处。
▷ 总结：从上面的这些计算分析能够明白，系统接地电阻要求小于 4Ω，这可不是通过计算得出来的限值，倒更像是一个经验值，是在各种不同的接地土壤环境里比较容易达成的一个数值。要是系统接地电阻做到 4Ω 了还是不能满足公式一，那还能补充一些别的有效的间接接触防护办法，像是做等电位联结之类的。
在 TN 系统配电当中，要是条件允许的话，还是应当尽量把系统接地电阻 Rb 的值降低。毕竟从防止电击这个角度来说，系统接地电阻 Rb 越小，对配电系统的安全运行就越有好处。
【来源：电气设计圈
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编辑：沈滨沨
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