低壓配電系統(tǒng)的接地保護(hù)

摘 要：低壓配電是一項(xiàng)關(guān)于電力系統(tǒng)的復(fù)雜工程，因?yàn)槠浣拥氐男问胶桶踩P(guān)系到人們?nèi)粘５纳睿挥姓_的處理好低壓配電的接地保護(hù)，才可以有效的防止觸電和火災(zāi)的發(fā)生，提高安全用電，因此文章分析了低壓配電的接地保護(hù)。

關(guān)鍵詞：低壓配電；配電系統(tǒng)；接地保護(hù)

隨著我國生活水平的提高和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，電能已經(jīng)是人們?nèi)粘Ｉ詈凸I(yè)生產(chǎn)中基本的不可替代的能源，所以，如果電能的接地保護(hù)措施等等不完善的話，就會(huì)引發(fā)各類的電氣事故，其中最引人關(guān)注同時(shí)也是最容易被忽視的是觸電。保護(hù)接地就是防止觸電的最基本的措施。

1 低壓配電的接地方式

電源的接地稱之為系統(tǒng)的接地，而電源負(fù)載的接地我們稱之為保護(hù)接地，按照國際的標(biāo)準(zhǔn)，接地的系統(tǒng)分為：IT系統(tǒng)、TT系統(tǒng)、TN系統(tǒng)三種。

1.1 IT系統(tǒng)

這個(gè)系統(tǒng)適用的范圍多是環(huán)境條件沒有那么符合電源理想的，容易發(fā)生火宅等高危的場所，例如紡織廠、棉花生產(chǎn)加工等以及電纜沒有那么完善的農(nóng)村地區(qū)，但是這個(gè)系統(tǒng)不能裝斷零保護(hù)，所以導(dǎo)致在系統(tǒng)工作中容易電位不固定，也不應(yīng)該設(shè)置零線的重復(fù)接地。

1.2 TT系統(tǒng)

TT系統(tǒng)的示意圖見圖1。這個(gè)系統(tǒng)的特點(diǎn)是保護(hù)接地和接地制，因?yàn)槠潆娫吹闹行渣c(diǎn)直接與地面接觸，用電的金屬外殼與電源接地點(diǎn)無關(guān)的接地級。

如果當(dāng)配電系統(tǒng)中有較大的用電設(shè)備時(shí)，線路的環(huán)境容易造成接地線或者是零線的斷裂，從而使得電路短路或者是電位升高，所以有電氣設(shè)備外殼的不適宜接零采用TT系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)適用于農(nóng)村住宅區(qū)以及民用建筑的場所，因?yàn)檫@個(gè)的系統(tǒng)的負(fù)荷端口和線路的開端都要配置好漏電的開關(guān)，并且要在線路的末端裝有斷零的保護(hù)，才有可能使得整個(gè)配電系統(tǒng)完善。

圖1 TT系統(tǒng)示意圖

1.3 TN系統(tǒng)

TN系統(tǒng)的電源中性點(diǎn)接地，用電設(shè)備的金屬外殼與中心點(diǎn)連接，這種方式稱為保護(hù)接零或者是接零制，按照一定的組合方式，TN系統(tǒng)又分為三種組合形式：

1.3.1 TN-C系統(tǒng)

這個(gè)系統(tǒng)稱為三相四線制的系統(tǒng)，工作零線和保護(hù)零線通用，系統(tǒng)簡單結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。

圖2 TN-C系統(tǒng)示意圖

優(yōu)點(diǎn)：這個(gè)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)可能性比較大，在設(shè)備的初期投入比較低，而且當(dāng)故障電流過大的時(shí)候，會(huì)及時(shí)切斷電源，保證人員的生命安全，對于配電系統(tǒng)起到了一個(gè)完整的作用。

缺點(diǎn)：線路中負(fù)荷不平衡，所以對PEN中有電流或者是電流不穩(wěn)定的時(shí)候，會(huì)對精密度比較高的敏感的電子設(shè)備不利，而且當(dāng)故障發(fā)生的時(shí)候有可能會(huì)使得故障擴(kuò)散，又由于裝置RCD，所以不能及時(shí)有效對設(shè)備和人身進(jìn)行保護(hù)。

1.3.2 TN-S系統(tǒng)

這個(gè)系統(tǒng)稱為三相五線制度的系統(tǒng)，工作零線N與保護(hù)PE是完全分開的，系統(tǒng)簡單結(jié)構(gòu)圖如圖3所示。

圖3 TN-S系統(tǒng)示意圖

優(yōu)點(diǎn)：這個(gè)系統(tǒng)的PE線不會(huì)通過負(fù)荷的電流，所以可以用于精密度高的設(shè)備，同時(shí)也適用于一定的危險(xiǎn)現(xiàn)場，在一般的民用住宅中，采用這個(gè)系統(tǒng)也是比較安全和方便的，但是如果是在電源短路的容量比較低的情況下，需要采用RCD對人身安全和財(cái)產(chǎn)進(jìn)行保護(hù)，防止發(fā)生短路引起的火災(zāi)。

缺點(diǎn)：因?yàn)樵黾恿伺潆娤到y(tǒng)中的一條線，相應(yīng)的投資就會(huì)比較高，而且短路的時(shí)候?qū)收系碾妷狠^高。

1.3.3 TN-C-S系統(tǒng)

這個(gè)系統(tǒng)稱之為局部的三相五線制系統(tǒng)，因?yàn)槠浔Ｗo(hù)零線局部通用，系統(tǒng)簡單結(jié)構(gòu)圖如圖4所示。

圖4 TN-C-S系統(tǒng)示意圖

1.4 設(shè)計(jì)要點(diǎn)

TN-C適用于便于攜帶的用電設(shè)備，兼且不必接零的工業(yè)企業(yè)；TN-S適用于工業(yè)的企業(yè)、大型的民用建筑；TN-C-S適用于新建的住宅小區(qū)。

TN-C/TN-S/TN-C-S正常運(yùn)行的時(shí)候，零線的電位可能達(dá)到了50V以上，TN-C外殼的電與工作零線的電相同，TN-S外殼電為零，TN-C-S外殼電位等于零干線的電位。

2 低壓配電系統(tǒng)保護(hù)

2.1 低壓配電系統(tǒng)中的接地類型

2.1.1 工作接地：為了保證電力設(shè)備的正常運(yùn)行而進(jìn)行的配電，我們稱之為工作接地，而中性的點(diǎn)直接接地的系統(tǒng)，就是變壓器的中性點(diǎn)接地。

2.1.2 保護(hù)接地：為了保證人身的安全，同時(shí)防止觸電，這個(gè)時(shí)候的保護(hù)配電稱之為保護(hù)接地，有兩種表現(xiàn)形式：一種是設(shè)備可以導(dǎo)電部分外露的情況下通過接地的保護(hù)線分別接地，一種是外露的導(dǎo)線部分經(jīng)過公共的保護(hù)線進(jìn)行接地。

2.1.3 重復(fù)接地：為了保證接地的穩(wěn)固性和安全性，所以還要在除了保護(hù)線之外的電流處進(jìn)行接地，稱之為重復(fù)接地。

2.1.4 保護(hù)接中性線：在一般家用的低電壓的系統(tǒng)里面，有種保護(hù)接零，就是將電氣設(shè)備的金屬外殼與中性線連接，這種也稱之為低壓保護(hù)接線，這種對系統(tǒng)的整體運(yùn)行和設(shè)備的保護(hù)起到了關(guān)鍵性的作用。

2.2 接地系統(tǒng)的選擇

選擇接地系統(tǒng)的時(shí)候也是保護(hù)低壓配電系統(tǒng)的一大重點(diǎn)，因?yàn)橹挥懈鶕?jù)電氣的主要設(shè)備、運(yùn)行的條件、和維護(hù)的要求等等，因地制宜的選擇接地系統(tǒng)，才可以對配電系統(tǒng)維持最好的保護(hù)。

首先應(yīng)該要將人身安全作為最高的守則，因?yàn)槿N接地系統(tǒng)的選擇都可以用于同一個(gè)系統(tǒng)之中，但是必須要遵守適用性的法則，要弄清楚用戶的需求和環(huán)境的資源，還要考慮后續(xù)的維護(hù)維修服務(wù)，同時(shí)最重要的是是否有火災(zāi)的危險(xiǎn)。

2.3 系統(tǒng)選擇及應(yīng)用

通常按照如下方式選擇：對于配電系統(tǒng)的運(yùn)行有著高要求的場所，應(yīng)該選擇的是IT系統(tǒng)。對于配電系統(tǒng)運(yùn)行沒有那么高要求的場所，在沒有合適的系統(tǒng)選擇的時(shí)候可以選擇TT系統(tǒng)或者是TN系統(tǒng)，以此來保障人身的安全和設(shè)備。對于配電系統(tǒng)連續(xù)性要求不高但是要維護(hù)設(shè)備的場所，應(yīng)該選擇TN-S系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)方便快速的維護(hù)維修。對于配電系統(tǒng)的連續(xù)性比較低或者是不需要維護(hù)的相對簡單的場所，可以使用的是TT系統(tǒng)。在火災(zāi)等高危的場所，可以選擇的是IT系統(tǒng)，因?yàn)橛邢嚓P(guān)的人員維護(hù)，或者是TT系統(tǒng)，因?yàn)榭梢允褂肦CD保護(hù)裝置。

特殊電網(wǎng)和負(fù)載的選擇：對于配電系統(tǒng)線路比較長的，電流比較大的裝置，可以選用TN-S系統(tǒng)。如果是有備用的電源的配電系統(tǒng)，可以選用TT系統(tǒng)。對于配電系統(tǒng)中故障電流比較強(qiáng)的或者是比較敏感的機(jī)器設(shè)備，應(yīng)該選用的是TT或者是IT系統(tǒng)。對于絕緣能力比較差的電子輸送設(shè)備端口，應(yīng)該選用的是TN-S系統(tǒng)。

3 結(jié)束語

通過以上詳細(xì)的分析以及探討，我們能夠得知電是人們?nèi)粘Ｉ钪凶顬樾枰哪茉?，而電的保護(hù)更是對人們生命財(cái)產(chǎn)安全的最大的安全保護(hù)，所以在低壓的配電系統(tǒng)中，應(yīng)該認(rèn)真貫徹執(zhí)行好接地保護(hù)。讓人們的生活更安心，生活質(zhì)量更有保障。

參考文獻(xiàn)

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作者簡介：王培忠（1963，4-）男，山東章邱人，大專，工程師，研究方向：數(shù)字中波廣播發(fā)射。