淺談工廠低壓供配電設(shè)計(jì)中接地系統(tǒng)及接地故障保護(hù)

許杰 神華寧夏煤業(yè)集團(tuán)烯烴一分公司

淺談工廠低壓供配電設(shè)計(jì)中接地系統(tǒng)及接地故障保護(hù)

許杰 神華寧夏煤業(yè)集團(tuán)烯烴一分公司

隨著我國社會(huì)和時(shí)代的逐步發(fā)展，電力行業(yè)也取得了迅速的進(jìn)步。在工廠的供電設(shè)計(jì)中，低壓供配電設(shè)計(jì)中的接地保護(hù)是極為重要的，不僅防止系統(tǒng)出現(xiàn)故障，還能保證電力供應(yīng)的安全。在電力系統(tǒng)中，接地系統(tǒng)是必不可少的基礎(chǔ)設(shè)施，可以保證低壓配電系統(tǒng)的順利運(yùn)行，因此，接地系統(tǒng)的安全與否也直接影響到了用電系統(tǒng)的穩(wěn)定性和供電的可靠性。本文從接地系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法出發(fā)，分析了在低壓供配電設(shè)計(jì)中，各種接地系統(tǒng)的運(yùn)行原理，為工廠低壓供配電的設(shè)計(jì)提供合理的參考。

電力工廠 低壓供配電設(shè)計(jì) 接地系統(tǒng) 安全保護(hù)

在電力工廠中，低壓供配電設(shè)計(jì)是電力工廠正常運(yùn)行的基本系統(tǒng)，在低壓供配電設(shè)計(jì)中，接地系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是極為重要的內(nèi)容，接地系統(tǒng)的良好與否，直接影響電力系統(tǒng)的正常和穩(wěn)定運(yùn)行。對(duì)于工廠來說，電力能源已經(jīng)成為了工廠必備的能量來源，因此，一旦低壓供配電設(shè)計(jì)的接地系統(tǒng)出現(xiàn)問題，將嚴(yán)重干擾工廠的正常秩序。一旦出現(xiàn)事故，不僅會(huì)損壞電氣設(shè)備，還可能對(duì)于人身財(cái)產(chǎn)安全造成影響。因此，對(duì)于工廠的低壓供配電設(shè)計(jì)中接地系統(tǒng)的研究具有重大的意義。

1 低壓供配電接地系統(tǒng)的概述

1.1 TN系統(tǒng)

在低壓供配電的設(shè)計(jì)中，接地系統(tǒng)是必不可少的。其中，TN系統(tǒng)是最為常見的接地系統(tǒng)，在工廠的實(shí)際運(yùn)行中取得了廣泛的應(yīng)用。這種接地系統(tǒng)的主要工作原理是使得中性點(diǎn)直接接地，也就是俗稱的接零。TN系統(tǒng)中還根據(jù)設(shè)計(jì)形式的不同分為幾種形式。

第一種方式是TN-C系統(tǒng)，這種系統(tǒng)主要用在電容量較小，接地要求低的供配電設(shè)計(jì)中。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是導(dǎo)線和保護(hù)電器的設(shè)備較少，因此這種接地系統(tǒng)的成本較低。但是，由于線路中電壓不平衡，當(dāng)電路中存在諧波電流時(shí)，這種接地方式會(huì)產(chǎn)生一定的電磁干擾，對(duì)于某些電力設(shè)備產(chǎn)生一定的影響。

第二種是TN-S系統(tǒng)，這種系統(tǒng)主要用在安全性要求較高的供配電設(shè)計(jì)中。由于這種系統(tǒng)中保護(hù)性中沒有電流產(chǎn)生，因此就不會(huì)產(chǎn)生電磁干擾，使用起來的安全性較高。但是，一個(gè)缺點(diǎn)就是成本投入較高。

第三種是TN-C-S系統(tǒng)，這種系統(tǒng)是前兩種系統(tǒng)的混合體，前半部分利用TN-S系統(tǒng)節(jié)地，后半部分利用系統(tǒng)TN-C系統(tǒng)。它融合了兩個(gè)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，也避免了兩個(gè)系統(tǒng)的缺點(diǎn)。因此，使用的范圍較為廣泛，在實(shí)際使用中取得了良好的效果。但是，由于該系統(tǒng)較為復(fù)雜，使用時(shí)需要配備專業(yè)的維修人員進(jìn)行檢修和維護(hù)。

1.2 TT系統(tǒng)

這種系統(tǒng)的工作原理是利用電源工作接地和用電設(shè)備保護(hù)接地，在使用過程中沒有保護(hù)線，所有設(shè)備的金屬外殼直接接地。這種系統(tǒng)的特點(diǎn)是出現(xiàn)觸電的風(fēng)險(xiǎn)較高，由于設(shè)備之間沒有聯(lián)系，各個(gè)獨(dú)立，不存在互相干擾的問題。但是，當(dāng)前該系統(tǒng)的使用率較低，不過由于成本較低，安全性較高，因此發(fā)展前景良好。

2 接地故障保護(hù)的概述

在接地系統(tǒng)的使用過程中，很可能出現(xiàn)各種各樣的故障，因此，為了保證接地系統(tǒng)的順利進(jìn)行，還要設(shè)置能夠自動(dòng)切斷故障電路的安全保護(hù)措施，以免發(fā)生電氣事故。具體的切斷保護(hù)裝置也需要根據(jù)工廠的實(shí)際運(yùn)行情況和接地系統(tǒng)的特點(diǎn)來確定。

2.1 TN系統(tǒng)的故障保護(hù)

在進(jìn)行這種系統(tǒng)的接地故障保護(hù)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)符合相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)要求。對(duì)于故障保護(hù)來說，設(shè)備的反應(yīng)時(shí)間都比較短，固定設(shè)備只有5秒左右，移動(dòng)設(shè)備只需0．4秒，因此，只有滿足上述切斷回路的時(shí)間，才能使得故障保護(hù)系統(tǒng)發(fā)揮出應(yīng)有的作用。當(dāng)TN系統(tǒng)出現(xiàn)金屬性短路等故障時(shí)，會(huì)產(chǎn)生較大的電流，因此此時(shí)使用電路故障保護(hù)就可以利用電流保護(hù)電器，當(dāng)出現(xiàn)的電流過大時(shí)，就自動(dòng)切斷電路。當(dāng)線路較長時(shí)，電流保護(hù)器發(fā)揮作用的時(shí)間就會(huì)延長，因此故障保護(hù)裝置應(yīng)該采用漏電保護(hù)器。

2.2 TT系統(tǒng)的故障保護(hù)

對(duì)于TT系統(tǒng)來說，當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，故障電流一般較小，還達(dá)不到電流保護(hù)響應(yīng)的范圍，因此如果采用高靈敏度的設(shè)備將會(huì)加大成本投入。因此，在TT系統(tǒng)的故障保護(hù)裝置中一般采用漏電保護(hù)器裝置。

2.3 IT系統(tǒng)的故障保護(hù)

這類系統(tǒng)的故障保護(hù)裝置較為特殊，當(dāng)首次發(fā)生接地故障時(shí)，故障電流較小，故障電壓一般也在50V以下，不需要特別進(jìn)行故障保護(hù)。但是，當(dāng)發(fā)生第二次接地故障時(shí)，由于系統(tǒng)外露導(dǎo)電部分均為單獨(dú)接地，因此其防止電擊的要求和TT系統(tǒng)相同，如果外露導(dǎo)電部分為共同接地，那么其防止電擊的要求和TN系統(tǒng)相同。

3 結(jié)論

綜上所述，我們可以看出，對(duì)于接地系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)與維護(hù)對(duì)于工廠的低壓供配電設(shè)計(jì)來說的重要性。在接地系統(tǒng)的選擇上，工廠要根據(jù)自身的實(shí)際情況出發(fā)，結(jié)合工廠的生產(chǎn)特點(diǎn)來進(jìn)行選擇，之后再根據(jù)接地系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行情況，及時(shí)的發(fā)現(xiàn)存在的漏洞，選擇安裝不同的故障保護(hù)裝置。只有這樣，才可以保證電力系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行，才能夠使接地系統(tǒng)達(dá)到其應(yīng)有的作用。

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