礦山壓配電網(wǎng)絡(luò)的接地保護(hù)與接零保護(hù)使用現(xiàn)狀

阿不都許庫(kù)·玉努斯

【摘要】 針對(duì)我國(guó)當(dāng)前公用配電網(wǎng)中存在的兩種不同性質(zhì)的保護(hù)接地方式，提出了供電企業(yè)在實(shí)際工作中應(yīng)如何指導(dǎo)客戶正確使用和當(dāng)前農(nóng)村低壓公用配電網(wǎng)客戶端保護(hù)接地的使用現(xiàn)狀，以及在具體使用中應(yīng)當(dāng)注意的問(wèn)題。

【關(guān)鍵詞】 保護(hù)接地；保護(hù)接零；配電網(wǎng)；剩余電流保護(hù)器

一、當(dāng)前礦山低壓配電網(wǎng)負(fù)荷端保護(hù)接地

我們知道，我國(guó)的家用電器大多采用三芯電源線配三腳電源插頭或四芯電源線配四腳電源插頭，對(duì)于三相四線制的電器設(shè)備，電器外殼會(huì)另附一根黃綠兩色的保護(hù)接地線，以便在電器工作時(shí)實(shí)行保護(hù)接地。由于現(xiàn)行的公用配電網(wǎng)絡(luò)中，并沒(méi)有采用統(tǒng)一專用的接地（或接零）線與之相適應(yīng)。同時(shí)，每一個(gè)客戶并也不是都具備這方面的專業(yè)技術(shù)知識(shí)，再加上城鎮(zhèn)居住條件的客觀環(huán)境、房屋配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)施工的不規(guī)范、供電部門的安全宣傳管理不到位等因素的限制或影響。對(duì)于一般的電力客戶來(lái)說(shuō)，要想真正能夠正確有效地實(shí)施保護(hù)接地，并不是一件容易的事。因此，大多數(shù)的客戶在產(chǎn)品買回去后，往往都是將產(chǎn)品設(shè)計(jì)中要求使用的保護(hù)接地線棄而不用。有些既使采用了一定措施，使用了保護(hù)接地線，也往往很難達(dá)到規(guī)程要求的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，存在著諸多的不安全因素，甚至因此反而埋下了許多事故隱患。這樣一來(lái)，產(chǎn)品中原本是為了客戶安全使用電器，而必須要求客戶采用的保護(hù)接地，反而變成了擺設(shè)和累贅。

筆者通過(guò)實(shí)地走訪和入戶調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在隨機(jī)抽查的500戶家庭（或單位）中：能夠正確選擇使用保護(hù)接地的客戶沒(méi)有一家；電器買回去后，接地線棄置不用的占總戶數(shù)的95.6%；選擇使用了保護(hù)接地，但不正確的客戶占總戶數(shù)的4.4%；不了解自己所在的配電網(wǎng)是何種配電系統(tǒng)的客戶，占總戶數(shù)的98%；能夠正確區(qū)分接地保護(hù)與接零保護(hù)的客戶不到總戶數(shù)的1%。

二、接地系統(tǒng)接線類型

在我國(guó)的《民用電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》（JGJ/T16-92）標(biāo)準(zhǔn)中將低壓配電系統(tǒng)分為三種，即TN、TT、IT三種形式。其中，第一個(gè)大寫字母Ｔ表示電源變壓器中性點(diǎn)直接接地；Ｉ則表示電源變壓器中性點(diǎn)不接地（或通過(guò)高阻抗接地）。第二個(gè)大寫字母Ｔ表示電氣設(shè)備的外殼直接接地，但和電網(wǎng)的接地系統(tǒng)沒(méi)有聯(lián)系；Ｎ表示電氣設(shè)備的外殼與系統(tǒng)的接地中性線相連。

TN系統(tǒng)：電源變壓器中性點(diǎn)接地，設(shè)備外露部分與中性線相連。

TT系統(tǒng)：電源變壓器中性點(diǎn)接地，電氣設(shè)備外殼沒(méi)有專用保護(hù)接地線（PE）。

IT系統(tǒng)：電源變壓器中性點(diǎn)不接地（或通過(guò)高阻抗接地），而電氣設(shè)備外殼沒(méi)有專用保護(hù)接地線（PE）。

三、正確認(rèn)識(shí)和掌握保護(hù)接地的兩種保護(hù)方式的不同點(diǎn)和使用范圍

實(shí)踐證明，采用保護(hù)接地是當(dāng)前我國(guó)低壓電力網(wǎng)中的一種行之有效的安全保護(hù)措施。由于保護(hù)接地又分為接地保護(hù)和接零保護(hù)，兩種不同的保護(hù)方式使用的客觀環(huán)境又不同，因此如果選擇使用不當(dāng)，不僅會(huì)影響客戶使用的保護(hù)性能，還會(huì)影響電網(wǎng)的供電可靠性。那么作為公用配電網(wǎng)絡(luò)中的電力客戶，如何才能正確合理地選擇和使用保護(hù)接地呢？

電力客戶究竟應(yīng)該采取何種保護(hù)方式，首先必須取決于其所在的供電系統(tǒng)采取的是是何種配電系統(tǒng)。如果客戶所在的公用配電網(wǎng)絡(luò)是TT系統(tǒng)，客戶應(yīng)該統(tǒng)一采取接地保護(hù)；如果客戶所在的公用配電網(wǎng)絡(luò)是TN-C系統(tǒng)，則應(yīng)統(tǒng)一采取接零保護(hù)。

TT系統(tǒng)和TN-C系統(tǒng)是兩個(gè)具有各自獨(dú)立特性的系統(tǒng)，雖然兩個(gè)系統(tǒng)都可以為客戶提供220/380V的單、三相混合電源，但它們之間不僅不能相互替代，同時(shí)在保護(hù)措施上的要求又是截然的不同。這是因?yàn)椋慌潆娤到y(tǒng)里，如果兩種保護(hù)方式同時(shí)存在的話，采取接地保護(hù)的設(shè)備一旦發(fā)生相線碰殼故障，零線的對(duì)地電壓將會(huì)升高到相電壓的一半或更高，這時(shí)接零保護(hù)（因設(shè)備的金屬外殼與零線直接連接）的所有設(shè)備上便會(huì)帶上同樣高的電位，使的設(shè)備外殼等金屬部分呈現(xiàn)較高的對(duì)地電壓，從而危及使用人員的安全。因此，同一配電系統(tǒng)只能采用同一種保護(hù)方式，兩種保護(hù)方式不得混用。其次是客戶必須懂得什么叫保護(hù)接地，正確區(qū)分接地與接零保護(hù)的不同點(diǎn)。保護(hù)接地是指家用電器、電力設(shè)備等由于絕緣的損壞可能使得其金屬外殼帶電，為了防止這種電壓危及人身安全而設(shè)置的接地稱為保護(hù)接地。將金屬外殼用保護(hù)接地線（PEE）與接地極直接連接的叫接地保護(hù)，如圖1所示（圖略）。

四、如何正確選擇和使用接地保護(hù)與接零保護(hù)

規(guī)范客戶受電端建筑物內(nèi)的配電線路設(shè)計(jì)、施工工藝標(biāo)準(zhǔn)和要求，通過(guò)對(duì)新建或改造的客戶建筑物的室內(nèi)配電部分，實(shí)施以局部三相五線制或單相三線制，取代TT或TN-C系統(tǒng)中的三相四線制或單相二線制配電模式，可以有效實(shí)現(xiàn)客戶端的保護(hù)接地。所謂“局部三相五線制或單相三線制”就是在低壓線路接入客戶后，客戶要改變?cè)瓉?lái)的傳統(tǒng)配線模式，在原來(lái)的三相四線制和單相二線制配線的基礎(chǔ)上，分別各增加一條保護(hù)線接入到客戶每一個(gè)需要實(shí)施接地保護(hù)電器插座的接地線端子上。為了便于維護(hù)和管理，這條保護(hù)線的室內(nèi)引出和室外引入端的交匯處應(yīng)裝設(shè)在電源引入的配電盤上，然后再根據(jù)客戶所在的配電系統(tǒng)，分別設(shè)置保護(hù)線的接入方法。

五、使用保護(hù)接地時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題

1．TT系統(tǒng)中客戶使用的電器外露可導(dǎo)電部分要全部作接地保護(hù)

在TT系統(tǒng)中，受電設(shè)備外露可導(dǎo)電部分如果不作接地保護(hù)，一旦絕緣破損，外殼即呈現(xiàn)有危險(xiǎn)電壓，人觸及后通過(guò)人體的電流值，可達(dá)數(shù)百毫安足以致人于死地。

2．TN-C系統(tǒng)中客戶所有使用的電器外露可導(dǎo)電部分要用保護(hù)線連接到保護(hù)中性線上，嚴(yán)禁保護(hù)線（PE）斷線

在TN-C系統(tǒng)中，接保護(hù)中性線是為了防止受電設(shè)備因絕緣破壞，外殼帶電傷人，而將受電設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分用保護(hù)線與保護(hù)中性線相連接。之所以起保護(hù)作用，主要是利用相線碰殼時(shí)，產(chǎn)生的短路電流，短路電流經(jīng)相線—中性線回路，而不經(jīng)過(guò)電源中性點(diǎn)接地裝置，使過(guò)流保護(hù)裝置動(dòng)作而中斷電源，起到保護(hù)作用。其保護(hù)效能要好于接地保護(hù)的保護(hù)效能。但在具體實(shí)施過(guò)程中，如果稍有疏忽大意，不能嚴(yán)格按照規(guī)程要求實(shí)施保護(hù)要求，接零保護(hù)系統(tǒng)導(dǎo)致的觸電危險(xiǎn)性仍然是很高的。如果連接客戶電器設(shè)備的保護(hù)線（PE）發(fā)生斷線或電器設(shè)備未連接保護(hù)線（PE），一旦發(fā)生設(shè)備絕緣損壞碰殼故障，不僅不能形成單相金屬性短路，反而使得電器設(shè)備的外殼帶電危及人身和設(shè)備安全。

3．合理設(shè)置熔斷器的位置

在TT系統(tǒng)不宜在N線上裝設(shè)電器將N線斷開(kāi)，當(dāng)需要斷開(kāi)N線時(shí)，應(yīng)裝設(shè)相線和N線一起斷開(kāi)的保護(hù)電器。在TN-C系統(tǒng)，嚴(yán)禁斷開(kāi)PEN線，不得裝設(shè)斷開(kāi)PEN線的任何電器。當(dāng)需要在PEN線上裝設(shè)電器時(shí)，只能相應(yīng)斷開(kāi)相線回路。

4．正確安裝使用末級(jí)剩余電流保護(hù)器

安裝剩余電流保護(hù)器是防止低壓電網(wǎng)剩余電流造成故障危害的有效技術(shù)措施。在低壓配電網(wǎng)絡(luò)中，作為客戶端的末級(jí)保護(hù)，通常采用剩余電流保護(hù)裝置，也稱漏電開(kāi)關(guān)作為附加保護(hù)?？蛻粼谶x擇安裝剩余電流保護(hù)裝置時(shí)，不僅要充分考慮供電線路、供電方式、供電電壓及系統(tǒng)的接地型式；還要嚴(yán)格區(qū)分中性線和保護(hù)線，三極四線式或四極式剩余電流保護(hù)裝置的中性線應(yīng)接入剩余電流保護(hù)裝置。要特別注意的是：無(wú)論客戶使用什么樣的配電系統(tǒng)，中性線一旦經(jīng)過(guò)剩余電流保護(hù)裝置就不得再作為保護(hù)線使用，也不得重復(fù)接地或接設(shè)備外露可導(dǎo)電部分，保護(hù)線也不得接入剩余電流保護(hù)裝置。剩余電流保護(hù)裝置安裝后，負(fù)荷側(cè)的中性線，不得與其他回路共用，被保護(hù)的電氣設(shè)備、線路的正常運(yùn)行時(shí)的絕緣電阻不應(yīng)小0.5MΩ。

5．規(guī)范室內(nèi)配線

規(guī)范客戶端的室內(nèi)配線和安裝工藝，嚴(yán)格按照《農(nóng)村低壓電力技術(shù)規(guī)程》要求進(jìn)行電器安裝。同一場(chǎng)所的電器進(jìn)線方式要統(tǒng)一，如配電盤的開(kāi)關(guān)進(jìn)線為面向配電盤，三相四線從左到右為N、A、B、C；單相排列為中性線、相線。所有電器設(shè)備的開(kāi)關(guān)均應(yīng)控制相線。要特別注意插座的接線要求，必須是：?jiǎn)蜗?孔插座，水平安裝時(shí)面對(duì)插座的右接線柱接相線，左接線柱接中性線，垂直安裝時(shí)插座的上接線柱接相線，下接線柱接中性線；單相3孔插座，面對(duì)插座的上孔接線柱在TT系統(tǒng)接接地線，在TN-C系統(tǒng)接保護(hù)中性線，右孔接線柱接相線，左孔接線柱接中性線；三相4孔插座，面對(duì)插座的上方接線柱在TT系統(tǒng)接接地線，在TN-C系統(tǒng)接保護(hù)中性線，相線則由左孔接線柱起分別接A、B、C三相。不同電壓的插座安裝于統(tǒng)一場(chǎng)所時(shí)，應(yīng)有明顯區(qū)別，且插頭不能相互插入。

6．杜絕違章用電行為

客戶在使用電能的時(shí)候，要嚴(yán)格遵守《煤礦安全用電規(guī)程》，杜絕用電違章行為。

一是要嚴(yán)格按照電器使用的說(shuō)明書(shū)操作，對(duì)需要采取保護(hù)接地的電器設(shè)備，一定要根據(jù)自己所在的電力系統(tǒng)選擇相應(yīng)的保護(hù)接地方式。

二是要經(jīng)常試驗(yàn)剩余電流保護(hù)裝置的動(dòng)作可靠性，對(duì)不能正常動(dòng)作的要及時(shí)通知供電部門進(jìn)行更換或維修，在發(fā)現(xiàn)剩余電流保護(hù)裝置動(dòng)作后無(wú)法正常投遠(yuǎn)時(shí)，要及時(shí)檢查故障原因，待故障設(shè)備排除后，方可送電，嚴(yán)禁私自退出剩余電流保護(hù)裝置的運(yùn)行，強(qiáng)制送電。

三是要根據(jù)自己的用電負(fù)荷合理選擇熔斷器和熔絲的大小，嚴(yán)禁用銅、鋁線替代熔絲，尤其是采用接零保護(hù)的電力客戶，如果不按規(guī)定選擇使用熔斷器和熔絲，電器設(shè)備一旦發(fā)生漏電故障，短路電流就不能使熔絲及時(shí)熔斷，斷開(kāi)電源，使得接零保護(hù)難以發(fā)揮其應(yīng)有的保護(hù)作用。這是因?yàn)樵撓到y(tǒng)是利用設(shè)備絕緣損壞碰殼時(shí)，形成的單相金屬性短路，產(chǎn)生的足夠大的短路電流而使過(guò)流保護(hù)裝置迅速動(dòng)作，來(lái)切斷漏電設(shè)備電源的。如果熔絲選擇的熔斷電流值大于短路電流值時(shí)，熔絲就不能及時(shí)熔斷二失去切斷電源之作用。四是不能以為安裝了剩余電流保護(hù)裝置就可以萬(wàn)事大吉了，任何絲毫的僥幸心理都會(huì)成為安全用電的隱患。

六、結(jié)論

不同的接地方式應(yīng)選用不同的接地保護(hù)器。TT系統(tǒng)中，剩余電流保護(hù)裝置是接地故障的適合保護(hù)器；而在TN-C系統(tǒng)，就不宜采用剩余電流保護(hù)裝置；在TN-S，TN-C-S系統(tǒng)，均可采用剩余電流保護(hù)裝置作保護(hù)器。為了達(dá)到保護(hù)人身安全，又不要擴(kuò)大停電范圍，要正確選擇剩余電流保護(hù)裝置的分級(jí)保護(hù)。安裝剩余電流保護(hù)裝置保護(hù)，要防止接地方式混亂，及接地、接零混用。還要正確使用，使用不當(dāng)也會(huì)造成停電或事故。

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