低壓電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)中保護(hù)接地方式的選擇

李彥華

摘要：在電力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，低壓電力系統(tǒng)和我們的日常生活工作息息相關(guān)，電氣設(shè)備、線路的損壞更易引發(fā)人身傷亡事故，其保護(hù)方式是否正確直接關(guān)系到人身安全。本文主要對(duì)低壓配電系統(tǒng)的保護(hù)接地措施進(jìn)行詳細(xì)的分析，保證我們?cè)谠O(shè)計(jì)過(guò)程中選擇最佳的保護(hù)方式，確保生命安全。

關(guān)鍵詞：低壓配電系統(tǒng);接地保護(hù);接零保護(hù)

通過(guò)實(shí)踐證明，采用保護(hù)接地是當(dāng)前我國(guó)低壓電力系統(tǒng)中的一種行之有效的安全保護(hù)措施。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)境不同，因此如果選擇使用不當(dāng)，不僅會(huì)影響保護(hù)性能，還會(huì)影響電網(wǎng)的供電可靠性。

一、接地保護(hù)

接地保護(hù)的基本原理是限制漏電設(shè)備對(duì)地的泄露電流，使其不超過(guò)某一安全范圍，一旦超過(guò)某一整定值保護(hù)器就能自動(dòng)切斷電源。

1.1接線方式

接地保護(hù)是把正常情況下不帶電，而在故障情況下可能帶電的電氣設(shè)備外殼、構(gòu)架、支架通過(guò)接地和大地接連起來(lái)。保護(hù)接地的作用就是將電氣設(shè)備不帶電的金屬部分與接地體之間作良好的金屬連接，由于接地裝置與人體構(gòu)成并聯(lián)電路，降低接點(diǎn)的對(duì)地電壓，避免人體觸電危險(xiǎn)。

1.2接地保護(hù)的用途

接地保護(hù)的用途主要是指在低壓配電系統(tǒng)中的電氣設(shè)備在意外和破損的情況下，裸露在外的金屬體帶電，導(dǎo)致設(shè)備漏電的情況發(fā)生。在設(shè)備漏電的過(guò)程中通過(guò)保護(hù)接地將帶電體與地面緊密連接起來(lái)，有效的阻止電流，限制意外漏電的強(qiáng)電流通過(guò)人體，確保人身安全和設(shè)備安全，杜絕意外電擊事故的發(fā)生。

1.3接地保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)。

保護(hù)接地的最大優(yōu)點(diǎn)一是能夠?qū)β╇娫O(shè)備的對(duì)地電壓進(jìn)行降低。二是能夠減輕因?yàn)榱憔€短路帶來(lái)的危險(xiǎn)。三是能夠控制電阻的大小，只有控制電阻的大小才能把電流進(jìn)行有效的分流，是一種瞬間的保護(hù)方式，利用這種短暫的延時(shí)，我們就可以有足夠的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行第二次分流，能夠有效的縮短時(shí)間，大大的降低了觸電風(fēng)險(xiǎn)。

二、接零保護(hù)

接零保護(hù)的原理是借助接零線路，使設(shè)備在絕緣損壞后碰殼形成單相金屬性短路時(shí)，利用短路電流促使線路上的保護(hù)裝置迅速動(dòng)作。

2.1接線方式

接零保護(hù)的主要是把電氣設(shè)備的金屬外層與電網(wǎng)的零線相連接，這是一種重要的防護(hù)措施。這種方式通常會(huì)與保護(hù)裝置相配合使用。在低于1000伏的低壓電網(wǎng)中，如果電氣設(shè)備的絕緣部分遭到破壞，或者因?yàn)槠渌鼊e的原因使金屬外殼帶電，從而形成短路，線路上的漏電裝置就會(huì)在很多短的的時(shí)間發(fā)生反應(yīng)，立刻斷電，這樣能夠有效的保護(hù)金屬部分，使金屬部分短時(shí)間的脫離危險(xiǎn)電壓。

2.2接零保護(hù)的用途

保護(hù)接零大多都在直接接地的供電電網(wǎng)中得以應(yīng)用，這種直接接地的前提必須是中性點(diǎn)直接接地。主要是因?yàn)殡娖髟O(shè)備的絕緣體意外破損時(shí)都會(huì)采用的保護(hù)方式。這種方式大部分是通過(guò)發(fā)生的短路現(xiàn)象，從而形成較大的電流，配合相應(yīng)的保護(hù)設(shè)施起到作用體現(xiàn)出來(lái)的，這樣能夠通過(guò)保護(hù)措施及時(shí)斷電，防止人身觸電，保證人身安全。

2.3接零保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)。

在日常中防止電器漏電的過(guò)程中，如果采用保護(hù)接地方式，就需要確保接地電阻大于4歐，只有接地的電阻大于4歐才能保證短路 的電流I=U/（R0+RG）=220/（4+4）=27.5（A）（R0是指工作接地電阻），為保證設(shè)備正常工作不受短路的影響和阻礙，必須使接地產(chǎn)生的短路電流是設(shè)備自動(dòng)開關(guān)產(chǎn)生電流的1.25倍，要強(qiáng)調(diào)的是，這種電流必須不能小于1.25倍。保護(hù)接地方式的斷開電流必須符合規(guī)定值，而通過(guò)上面的公式我們可以知道只有保護(hù)設(shè)備的電流值小于上面描述的數(shù)值，接地的保護(hù)設(shè)備才能正常的工作。而且由于電器的外殼存在電壓的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，也會(huì)給電器的操作人員帶來(lái)新一輪的觸電風(fēng)險(xiǎn)。如果采用保護(hù)接零方式就可以有效的避免保護(hù)接地方式的不足，工作人員只需要保證保護(hù)裝置的正常工作，保證被擊穿

的絕緣的部分所形成的電流遠(yuǎn)大于27.5A，這樣就足以使裝置在短時(shí)間內(nèi)斷開電源，從根源防止觸電。由上可見，采用保護(hù)接零的效果更好，能夠更好的消除觸電危險(xiǎn)。

2.4保護(hù)接零的應(yīng)用局限性

在低壓配電系統(tǒng)中，如果采用保護(hù)接地的方式就不能再用保護(hù)接零的方式。這兩種保護(hù)方式不能同時(shí)存在，因?yàn)楸Ｗo(hù)接地的線路外殼會(huì)與保護(hù)接零的線路外殼發(fā)生碰觸，從而形成電位差，這種情況會(huì)十分危險(xiǎn)。此外因?yàn)榈蛪壕€路的供電線路比較長(zhǎng)，零線斷線的幾率比較大，如果采用保護(hù)接零方式，萬(wàn)一斷線，即使有一臺(tái)設(shè)備的外殼帶電，也會(huì)導(dǎo)致所有的設(shè)備全部存在帶電的風(fēng)險(xiǎn)。另外采用保護(hù)接零方式還必須要利用其他的保護(hù)措施。

三、保護(hù)方式的選擇

在低壓配電系統(tǒng)中，保護(hù)接地方式和保護(hù)接零方式有著本質(zhì)的不同。在具體應(yīng)用過(guò)程中，對(duì)于采取哪種保護(hù)方式，需要根據(jù)供電系統(tǒng)采用的配電系統(tǒng)作為依據(jù)，對(duì)于公用配電網(wǎng)絡(luò)采用 TT 系統(tǒng)時(shí)，則宜采用接地保護(hù)，對(duì)于公用配電網(wǎng)采用TN - C 系統(tǒng)時(shí)，則統(tǒng)一采用接零保護(hù)。作為兩個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)，TT 系統(tǒng)和 TN - C 系統(tǒng)都能夠?yàn)榭蛻籼峁﹩蜗嗪腿嗷旌系碾娫?，但兩者無(wú)法實(shí)現(xiàn)相互替代，所選擇的保護(hù)措施也各不相同。這主要是由于在同一配電系統(tǒng)中，當(dāng)兩種保護(hù)方式同時(shí)存在的情況下，采用接地保護(hù)的設(shè)備在發(fā)生相線碰殼故障時(shí)，零線的對(duì)地電壓則會(huì)升高，這種情況下接零保護(hù)的設(shè)備則會(huì)帶上同樣高的電位，設(shè)備金屬外殼會(huì)呈現(xiàn)出較高的對(duì)地電壓，容易發(fā)生人身觸電傷亡事故。這就要求在同一配電系統(tǒng)中，只能選擇同一種保護(hù)方式。而且在具體應(yīng)用過(guò)程中要正確對(duì)保護(hù)接地和保護(hù)接零的不同點(diǎn)進(jìn)行區(qū)分，通過(guò)選擇合理的保護(hù)方式來(lái)保證供配電系統(tǒng)安全、可靠的運(yùn)行。

結(jié)語(yǔ)

接地保護(hù)方式和接零保護(hù)方式是低壓配電系統(tǒng)中重要的技術(shù)方式，保證人身安全和電氣設(shè)備的安全是它們的共同目的，本文詳細(xì)介紹了接地保護(hù)方式和接零保護(hù)方式的用途，優(yōu)點(diǎn)和局限性，希望通過(guò)對(duì)接地保護(hù)方式和接零保護(hù)方式的全面了解和分析，設(shè)計(jì)人員可以正確選用接地方式，減少人們觸電的危險(xiǎn)和設(shè)備的損壞，保證人們用電的安全和質(zhì)量。

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