談對(duì)接地的認(rèn)識(shí)

劉曦莉

貴陽(yáng)市建筑設(shè)計(jì)院有限公司

談對(duì)接地的認(rèn)識(shí)

劉曦莉

貴陽(yáng)市建筑設(shè)計(jì)院有限公司

接地設(shè)計(jì)是建筑電氣設(shè)計(jì)中必不可缺的，在此淺談本人對(duì)接地形式的相關(guān)概念，并對(duì)接地形式、五種接地形式的特點(diǎn)及在防止間接觸電中采取的措施的認(rèn)識(shí)。

接地；接地形式

1　接地的概念

所謂接地是指將電力系統(tǒng)、電氣裝置、不屬于電氣裝置的導(dǎo)體及建筑物的金屬構(gòu)件和接地極相連接。接地的作用主要是防止人身受到電擊、保護(hù)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行、保護(hù)線路及設(shè)備免遭損壞、預(yù)防電氣火災(zāi)、防止雷擊和防止靜電損害。

2　接地形式

根據(jù)國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）的規(guī)定低壓電網(wǎng)有TN系統(tǒng)、TT系統(tǒng)、IT系統(tǒng)的接地方式。根據(jù)中心線和電氣設(shè)備金屬外殼連接的不同方式，TN系統(tǒng)又可以分為：TN-C系統(tǒng)、TN-C-S系統(tǒng)、TN-S系統(tǒng)。

①、TT系統(tǒng)：電源端直接接地，電氣設(shè)備金屬外殼接至電力系統(tǒng)的接地點(diǎn)無(wú)關(guān)的接地體，即為接地制；

②、IT系統(tǒng)：電源端不接地或通過(guò)大阻抗接地，電氣設(shè)備金屬外殼直接與接地體相連接，即為不接地系統(tǒng)或阻抗接地系統(tǒng)。

③、TN系統(tǒng)：電源端直接接地，電氣設(shè)備金屬外殼與中心線相連接，即接零制。

3　接地形式特點(diǎn)分析

①、TT系統(tǒng)：在TT系統(tǒng)中，用電設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分單獨(dú)接地，與電源的接地在電氣上無(wú)關(guān)聯(lián)（即PE線與N線無(wú)聯(lián)系）。正常工作時(shí)用電設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分不帶電位；在TT系統(tǒng)發(fā)生接地故障時(shí)，故障回路包含設(shè)備外露可導(dǎo)電部分的接地電阻Ra和電源接地電阻Rb.與TN系統(tǒng)相比較，TT系統(tǒng)故障回路阻抗大，故障電流小，故障點(diǎn)未被熔焊而呈現(xiàn)大的接觸電阻。故障點(diǎn)的接觸電阻難以估計(jì)，TT系統(tǒng)接地故障電流也難以確定；在TT系統(tǒng)中，共用接地極的設(shè)備，由于PE線是連通的，存在故障電壓蔓延的情況。單獨(dú)接地的設(shè)備無(wú)故障電壓蔓延的影響；

②、IT系統(tǒng)：電力系統(tǒng)的帶電部分與大地間無(wú)直接連接（或有一點(diǎn)經(jīng)足夠大的阻抗接地），受電設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分通過(guò)保護(hù)線接至接地體；IT系統(tǒng)發(fā)生第一次接地故障時(shí)，故障電流為非故障相的對(duì)地電容電流，故障電流??；IT系統(tǒng)在一相發(fā)生接地故障時(shí)，另外兩相對(duì)地將呈現(xiàn)線電壓，因此采用IT系統(tǒng)需提高裝置的對(duì)地耐壓；

③、TN-C-S系統(tǒng)：前一部分的PE線和N線是合并的，后一部分PE線和N線則是分開(kāi)的；在TN-C-S系統(tǒng)中，正常時(shí)，設(shè)備外露可導(dǎo)電部分的電位僅為合一的PEN線上的電壓降，PEE線與N線分開(kāi)后，可以降低正常時(shí)設(shè)備外露可導(dǎo)電部分的電位；在TN-C-S系統(tǒng)中，系統(tǒng)的PE線與N線有電氣連接，接地短路電流大，故障回路容易被切除；在TN-C-S系統(tǒng)中的PEN線，在有單相負(fù)荷的情況下，電氣設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分對(duì)地電壓為220V；在TN-C-S系統(tǒng)中，PE線及PEN線是連通的，在不能迅速切除故障回路時(shí)，與TN-C系統(tǒng)和TN-S系統(tǒng)相同也存在故障電壓蔓延的情況

④、TN-S系統(tǒng)：與TN-C系統(tǒng)相比較要多承擔(dān)一根PE線的費(fèi)用；在正常工作時(shí)PE線不通過(guò)負(fù)荷電流，TN-S系統(tǒng)的PE線以及與PE線相連的電氣設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分不帶電位；與TN-C系統(tǒng)相似，TN-S系統(tǒng)的PE線和N線有電氣連接，故障電流大，故障回路容易切除；在TN-S系統(tǒng)中PE線是連通的，在不能迅速切除故障回路時(shí)，也存在故障電壓蔓延的情況；。

⑤、TN-C系統(tǒng)：在TN-C系統(tǒng)中，保護(hù)線和中性線合并為PEN線，它具有簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)的優(yōu)點(diǎn)；當(dāng)單項(xiàng)或三相負(fù)荷不平衡時(shí)，PEN線流過(guò)正常負(fù)荷電流或不平衡電流。由于在PEN線上具有阻抗，此電流在PEN線上產(chǎn)生的電壓降將呈現(xiàn)在用電設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分上；在發(fā)生接地故障時(shí)故障回路的阻抗小，故障電流大，故障回路容易切除；在此系統(tǒng)中由于PEN線是連痛的。當(dāng)有一設(shè)備產(chǎn)生接地故障電壓時(shí)，如果不能迅速切除故障設(shè)備，故障電壓可通過(guò)PEN線蔓延到系統(tǒng)的其余設(shè)備中；當(dāng)PEN線斷線時(shí)，再有單相負(fù)載的情況下，電氣設(shè)備外露可導(dǎo)電部分對(duì)地電壓為220V；

4　防止間接觸電保護(hù)措施

對(duì)于TN-C、TN-S、TN-C-S三種系統(tǒng)中為防止間接觸電所采取的安全措施是相同的，主要有：⑴在每一建筑物中都要進(jìn)行一次總電位聯(lián)結(jié)；⑵所有電氣設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分必須經(jīng)過(guò)PE線或PEN線與電力系統(tǒng)的接地點(diǎn)連接；⑶能同時(shí)觸及的外露可導(dǎo)電部分必須經(jīng)過(guò)PE線接地；⑷發(fā)生接地故障時(shí)，保護(hù)裝置應(yīng)能自動(dòng)切斷故障設(shè)備的電源；⑸配電干線和只供給固定式用電設(shè)備的末級(jí)配電線路，故障分?jǐn)鄷r(shí)間≤0.4S。；⑹供電給插座或手握式和移動(dòng)式用電設(shè)備的末級(jí)配電線路，故障分?jǐn)鄷r(shí)間≤0.4S。；⑺電纜線路或架空線路在每個(gè)建筑物的進(jìn)線處，PEN線或PE線需重復(fù)接地，Rt≤10Ω；⑻在PEN線段上允許連接PE線、N線、PEN線。但是PE線與N線分開(kāi)后，就不允許在合并。

對(duì)于TT系統(tǒng)為防止間接觸電所采取的安全措施有：⑴在每一建筑物中都要進(jìn)行一次總電位聯(lián)結(jié)；⑵外露可導(dǎo)電部分必須通過(guò)PE線接地，允許單獨(dú)接地或通過(guò)共同的PE線接地；⑶同時(shí)可觸及的外露可導(dǎo)電部分必須接在同一接地體或保護(hù)線上；⑷多臺(tái)電氣設(shè)備共用同一接地體保護(hù)裝置時(shí)。其外露導(dǎo)電部分也必須接在同一個(gè)接地體或保護(hù)線上；⑸對(duì)配電干線和只供給固定式用電設(shè)備的末級(jí)配電線路，故障保護(hù)裝置的分?jǐn)鄷r(shí)間小于5s；⑹供電給插座或手握式和移動(dòng)式用電設(shè)備的末級(jí)配電線路，故障分?jǐn)鄷r(shí)間≤0.4S。；；⑺嚴(yán)禁隔離或斷開(kāi)PE線；⑻配電屏外露可導(dǎo)電部分的接地通常是通過(guò)PE線固定在支架上實(shí)現(xiàn)的。

對(duì)于IT系統(tǒng)為防止間接觸電所采取的安全措施有：⑴在每一建筑物中都要進(jìn)行一次總電位聯(lián)結(jié)；⑵IT系統(tǒng)中的任何帶點(diǎn)部分不允許直接接地。IT系統(tǒng)中的電源系統(tǒng)對(duì)地要保持良好的絕緣狀態(tài)；⑶IT系統(tǒng)所有設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分均應(yīng)通過(guò)保護(hù)線與接地極可靠連接；⑷同時(shí)可觸及的外露導(dǎo)電部分必須接在同一接地體或保護(hù)線上；⑸多臺(tái)電氣設(shè)備共用同一接地體保護(hù)裝置時(shí)，其外露可導(dǎo)電部分也必須接在同一個(gè)接地體或保護(hù)線上；⑹同時(shí)能觸及的外露可導(dǎo)電部分進(jìn)行輔助等電位聯(lián)結(jié)；⑺在無(wú)特殊要求的情況下，IT系統(tǒng)不宜引出中性線。

接地系統(tǒng)的正確選用可是電氣裝置整體無(wú)論是在初期投資、將來(lái)的運(yùn)行費(fèi)用、維護(hù)的方便性、設(shè)備的質(zhì)量、安全性、供電的不間斷性上均能獲得最優(yōu)化的功能。

［1］《21世紀(jì)建筑電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》 出版單位：中國(guó)建筑工業(yè)出版社；

［2］《接地技術(shù)220問(wèn)》 出版單位：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社；

［3］《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》JGJ 16-2008 出版單位：中國(guó)建筑工業(yè)出版社；