低壓供配電系統(tǒng)接地方式及應(yīng)用研究

馮新

摘 要：本文基于低壓供配電系統(tǒng)接地的基本概念和分類(lèi)，以低壓配電系統(tǒng)在接地形式、正確使用方法和正確使用的范圍為主，在深入研究的過(guò)程中對(duì)不同的配電系統(tǒng)在接地方式方面的分析，研究了配電系統(tǒng)接地方式的優(yōu)缺點(diǎn)以及在接地系統(tǒng)連接過(guò)程中的方式選擇，關(guān)注了一些基本的接地原則。本文旨在強(qiáng)調(diào)在不同的電力配電系統(tǒng)中應(yīng)用不同的接地方式以及進(jìn)行漏電保護(hù)的必要性。

關(guān)鍵詞：低壓；配電系統(tǒng)；接地方式

1 前言

隨著全球經(jīng)濟(jì)科技的不斷發(fā)展，高新技術(shù)在人民生活中的比重也越來(lái)越高，居民中的家用電器的數(shù)量也在不斷的增長(zhǎng)。僅僅就國(guó)家工業(yè)而言，電力已經(jīng)成為必不可少的能源供應(yīng)來(lái)源。城市化的不斷推進(jìn)，使得城市中對(duì)于電力的需求日益膨脹，電力負(fù)荷的急劇增長(zhǎng)使得城市電網(wǎng)的建設(shè)也更為急切。在國(guó)家的工業(yè)生產(chǎn)和居民的日常生活中，電網(wǎng)的設(shè)計(jì)和安裝人員需要切實(shí)保障電力系統(tǒng)設(shè)備的運(yùn)行安全和使用過(guò)程中居民的人身安全，因此在進(jìn)行設(shè)計(jì)和安裝的過(guò)程中需要通過(guò)各種各樣的接地措施，可以說(shuō)在配電系統(tǒng)中，接地是電氣安全技術(shù)中的重要內(nèi)容，本文將對(duì)配電系統(tǒng)的接地方式進(jìn)行簡(jiǎn)單的研究，分析低壓配電系統(tǒng)的接地方式的選擇和防漏電保護(hù)裝置的安裝工作，從而有效的提升供電系統(tǒng)在使用過(guò)程中的安全性和可靠性。

2 接地的概念、裝置分類(lèi)以及接地形式

2.1 接地的一般概念

簡(jiǎn)單來(lái)書(shū)，在電力工程學(xué)中接地指的是將電氣部件的任何一部分與大地之間的良好的連接，這一概念在實(shí)際的應(yīng)用中相對(duì)來(lái)講較為粗略。實(shí)際上在電氣安全技術(shù)中，電氣元件的接地工作是非常重要的環(huán)節(jié)，也是電氣安全技術(shù)的重要內(nèi)容。配電系統(tǒng)的接地直接關(guān)系著電力使用的安全性和穩(wěn)定性，為了在安裝和使用過(guò)程中保障低壓配電系統(tǒng)以及相關(guān)電氣設(shè)備及用電器具的安全應(yīng)用，必須要重視電氣元件的接地環(huán)節(jié)，防止使用人員在應(yīng)用過(guò)程中發(fā)生觸電危險(xiǎn)，也保障了電氣設(shè)備和相關(guān)用電器具避免在使用過(guò)程中因?yàn)殡娏鬟^(guò)大而燒毀，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)財(cái)產(chǎn)損失。接地是非常常用的一種手段，其原理是由于大地是可導(dǎo)電的地層，在大地上任何一點(diǎn)的電位通常用零來(lái)計(jì)算，也就是常說(shuō)的零電位。

在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中，電氣設(shè)備和大部分用電器具在使用過(guò)程中其金屬外殼一旦與大地連接之后，這些設(shè)備的金屬外殼就無(wú)限接近與零電位。這就是為什么即使出現(xiàn)故障，比如在實(shí)際使用的過(guò)程中由于電氣設(shè)備內(nèi)部絕緣出現(xiàn)損壞造成了碰巧短路，人體接觸之后也不會(huì)造成特別嚴(yán)重的危害，原因在于電氣設(shè)備及用電器的金屬外殼與大地地層有著良好的連接，使得金屬外殼的電位差降低，有效的減小了通過(guò)人體的電流，對(duì)人體起到了極大的安全保護(hù)作用。另外對(duì)低壓配電系統(tǒng)而言，在應(yīng)用過(guò)程中通常將配電變壓器的中性點(diǎn)接地這一環(huán)節(jié)稱(chēng)為工作接地，將電器設(shè)備的外殼接地稱(chēng)為保護(hù)接地，這兩個(gè)環(huán)節(jié)同時(shí)作用，保障著電氣的使用安全。一旦發(fā)生接地故障時(shí)，其產(chǎn)生的電流能夠激活配電系統(tǒng)中的保護(hù)設(shè)備，切斷用電器的電源以保證用電器不會(huì)因電流而燒毀，保障用電安全，減少由于電氣故障造成的經(jīng)濟(jì)財(cái)產(chǎn)損失。

2.2 接地裝置的分類(lèi)

在交流電氣裝置的接地環(huán)節(jié)中，一般將接地的電氣裝置分為A類(lèi)和B類(lèi)。這兩種接地裝置的區(qū)別在于A類(lèi)的電氣裝置的接地裝置一般指的是在交流標(biāo)稱(chēng)電壓500kV的情況下以及在發(fā)電、變電、送電和配電電氣裝置的接地裝置應(yīng)用，而B(niǎo)類(lèi)電氣裝置的接地裝置是指安設(shè)在建筑物中電氣裝置的接地裝置。另外，B類(lèi)電氣的接地裝置一般應(yīng)用于居民日常生活以及企業(yè)日常的生產(chǎn)加工中。目前在國(guó)內(nèi)的電氣安裝和使用中一般這兩種配電系統(tǒng)的接地裝置為主。

2.3 接地的形式

根據(jù)上文提到的AB兩種接地裝置在應(yīng)用中的區(qū)別，不難看出這兩種裝置的接地形式也并不相同，作用也有一定的區(qū)別。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)A類(lèi)裝置在接地的過(guò)程中需要控制電阻的量在2000/I以下，即使要增加接地的電阻數(shù)，最大也必須控制在4Ω。B類(lèi)的電氣裝置在接地過(guò)重中一般采用低電壓配電系統(tǒng)的接地方式，主要分為T(mén)N、TT和IT三種不同的系統(tǒng)。

3 不同接地方式在應(yīng)用上的優(yōu)缺點(diǎn)

3.1 TN供電系統(tǒng)

TN供電系統(tǒng)是保護(hù)接零，依靠電氣設(shè)備的金屬外殼由于接地故障帶電形成短路，整個(gè)電流回路中電阻較小而電流相對(duì)較大使熔絲能夠迅速熔斷切斷整個(gè)電流回路從而保障用電設(shè)備的安全。由于TN系統(tǒng)自與N線和PE線的連接的不同，一般將其分為三種不同的供電系統(tǒng)。

TN-C系統(tǒng)將電氣設(shè)備的工作零線作為接零保護(hù)線。在實(shí)際應(yīng)用中，如果出現(xiàn)三相負(fù)載不平衡不匹配的情況下，會(huì)產(chǎn)生一定的對(duì)地級(jí)的電壓，就會(huì)導(dǎo)致電氣設(shè)備的金屬外殼上存在一定的電壓。如果在工作過(guò)程中工作零線出現(xiàn)斷開(kāi)現(xiàn)象時(shí)，保護(hù)接零漏電設(shè)備的金屬外殼上也會(huì)帶電。這時(shí)一旦有人觸摸電氣設(shè)備的金屬外殼容易造成安全事故。在實(shí)際應(yīng)用中，TN-C系統(tǒng)具有操作簡(jiǎn)便的優(yōu)點(diǎn)，其成本也較低。TN-S供電系統(tǒng)經(jīng)常應(yīng)用于建筑用電用水及道路開(kāi)通中，但是造價(jià)相對(duì)昂貴；TN-C-S供電系統(tǒng)從技術(shù)層面而言是TN-C系統(tǒng)的一種升級(jí)。在實(shí)際應(yīng)用中，當(dāng)三相負(fù)載比較平衡的時(shí)候，施工用電的TN-C-S供電系統(tǒng)的應(yīng)用具有極高的穩(wěn)定性和安全性。TN-C-S供電系統(tǒng)兼具TN-C供電系統(tǒng)以及TN-S供電系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，在實(shí)際的應(yīng)用中也較為廣泛。

3.2 TT供電系統(tǒng)

TT供電系統(tǒng)的工作原理是通過(guò)將電氣設(shè)備的金屬外殼直接接地從而形成一種接地保護(hù)系統(tǒng)。在實(shí)際應(yīng)用中低電壓電器外殼接地的過(guò)程中，保護(hù)效果一般，無(wú)法切實(shí)的保障居民的用電安全。而且在實(shí)際的用電中，由于TT供電系統(tǒng)耗資相比其他的供電系統(tǒng)更大，在實(shí)際使用效果中表現(xiàn)也并不盡如人意，因此TT供電系統(tǒng)難以在實(shí)際用電中推廣。

3.3 IT供電系統(tǒng)

IT供電系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)在于該系統(tǒng)的電源不需要進(jìn)行接地處理，而是能夠直接通過(guò)系統(tǒng)本身的阻抗進(jìn)行接地，電氣裝置的外露導(dǎo)電元件直接用過(guò)保護(hù)線與地級(jí)進(jìn)行連接。IT供電系統(tǒng)能在最大程度上保障供電的連續(xù)性和穩(wěn)定性，因此廣泛應(yīng)用于應(yīng)急電源方面。

4 小結(jié)

隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的逐漸發(fā)展，城市用電水平和質(zhì)量也在不斷提高，這就要求國(guó)家的電力企業(yè)在進(jìn)行日常的供電工作時(shí)，不僅僅要關(guān)注供電工作的穩(wěn)定性，還需要重視供電工作的安全性。在進(jìn)行電氣設(shè)備的安裝過(guò)程中，需要嚴(yán)格按照安裝要求進(jìn)行作業(yè)，將用電安全時(shí)刻謹(jǐn)記。在實(shí)際的用電中需要合理的進(jìn)行低壓供配電系統(tǒng)接地方式的選擇，在接地環(huán)節(jié)保障居民及用電企業(yè)的安全。

參考文獻(xiàn)：

[1] 馮濤，孫厚軍.低壓供配電系統(tǒng)接地方式及應(yīng)用研究[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2017（12）：87～88.

[2] 齊維民.低壓配電系統(tǒng)接地方式的探討[J].裝備制造技術(shù)，2009（11）：134～136.

[3] 朱奎林.低壓供電系統(tǒng)的接地方式及應(yīng)用[J].現(xiàn)代建筑電氣，2011（10）：32～35.