針對(duì)低壓配電系統(tǒng)的安全用電探討

邢佳玉

摘 要：近年來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，各行各業(yè)的用電量不斷增加，這使得低壓配電系統(tǒng)的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣泛，為了確保低壓配電系統(tǒng)的安全用電，應(yīng)仔細(xì)了解低壓配電系統(tǒng)的防觸電保護(hù)方法，如重復(fù)接地、保護(hù)接零、保護(hù)接地等，結(jié)合低壓配電系統(tǒng)的接地類型，做好相關(guān)安全設(shè)置，充分發(fā)揮低壓配電系統(tǒng)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，保障人們的生命安全。文章簡(jiǎn)要介紹了低壓配電系統(tǒng)接地類型，分析了低壓配電系統(tǒng)的安全用電設(shè)置，以供參考。

關(guān)鍵詞：低壓配電系統(tǒng)；安全用電；接地

1 低壓配電系統(tǒng)接地類型

根據(jù)我國(guó)《民用電氣設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》，低壓配電系統(tǒng)主要分為三種：IT型式、NT型式和TN型式，在實(shí)際應(yīng)用中，低壓配電系統(tǒng)的保護(hù)接零、保護(hù)接地是控制人體觸電的重要保護(hù)措施，這兩種保護(hù)方式的技術(shù)原理存在較大差異，因此，對(duì)于不同的低壓配電系統(tǒng)應(yīng)采用不同接地形式，TN型式系統(tǒng)采用保護(hù)接零方式，TT、IT型式系統(tǒng)采用保護(hù)接地方式。

2 低壓配電系統(tǒng)的安全用電設(shè)置

低壓配電系統(tǒng)的安全用電目的是保障人們用電過(guò)程中的人身安全，在現(xiàn)實(shí)生活中人體觸電包括直接觸電和間接觸電，人體直接靠近或者接觸帶電的電氣設(shè)備為直接觸電，人體觸及了正常狀態(tài)下不帶電的電氣設(shè)備造成間接觸電事故。對(duì)于直接觸電，可以通過(guò)規(guī)范相關(guān)用電操作或者設(shè)置保護(hù)屏障等措施進(jìn)行避免；對(duì)于間接觸電，多是由于電氣設(shè)備外殼漏電或者低壓配電系統(tǒng)中保護(hù)導(dǎo)體絕緣性下降導(dǎo)致，因此不同結(jié)構(gòu)型式的低壓配電系統(tǒng)應(yīng)采取不同的安全技術(shù)手段。

2.1 IT型式系統(tǒng)和保護(hù)接地

保護(hù)接地主要是利用接地體或者接地線將電氣設(shè)備外殼和大地連接起來(lái)，一旦電氣設(shè)備外殼出現(xiàn)漏電，可以及時(shí)將漏電流引入地下，有效降低電氣設(shè)備漏電外殼的對(duì)地電位，從而保障低壓配電系統(tǒng)用電安全。IT型式系統(tǒng)是一種三線三相制配電系統(tǒng)，主要采用保護(hù)接地系統(tǒng)，三相變壓器繞組連接成Y型，N點(diǎn)設(shè)為中心點(diǎn)，L1、L2、L3為輸出相線，IT型式低壓配電系統(tǒng)是一種三線三相制不接地配電系統(tǒng)，被廣泛的應(yīng)用在熔煉爐、井下、煤礦等需要持續(xù)供電的場(chǎng)所，我國(guó)電力系統(tǒng)中1kV～10kV配電網(wǎng)中也主要采用這種型式的配電系統(tǒng)。IT型式低壓配電系統(tǒng)必須進(jìn)行保護(hù)接地設(shè)置，通過(guò)RE接地極將電氣設(shè)備和大地連接起來(lái)，如果沒(méi)有設(shè)置RE接地極，一旦電氣設(shè)備漏電，人們觸碰到設(shè)備外殼，大量電流會(huì)流入人體沿著每根相線和其它相線構(gòu)成回路。大地和每根相線絕緣阻抗包括和絕緣電阻并聯(lián)的分布電容和大地絕緣電阻，大地和設(shè)備外殼連接起來(lái)，可以有效地將人體觸及電氣設(shè)備外殼電壓控制在安全范圍內(nèi)，發(fā)揮保護(hù)人體的作用。

2.2 TT型式系統(tǒng)和保護(hù)接地

TT型式的低壓配電系統(tǒng)采用保護(hù)接地形式，可降低電氣設(shè)備外殼漏電危險(xiǎn)電壓，但是仍然存在安全隱患，應(yīng)采取有效的補(bǔ)救方法，可以設(shè)置RCD漏電保護(hù)器，將電源及時(shí)斷開。結(jié)合TT型式低壓配電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，如圖1所示，變壓器連接形式為三相Y型，RN為工作接地，連接中性點(diǎn)，中性點(diǎn)位置的引出線為中性線，其為其它相線提供220V電壓，也稱為工作零線。當(dāng)前，我國(guó)大多數(shù)低壓配電系統(tǒng)主要采用380/220V三相四線制配電方式，用于動(dòng)力負(fù)載和照明負(fù)載供電。

TT型式配電系統(tǒng)采用RE接地，中性點(diǎn)接地和該接地極之間沒(méi)有電氣聯(lián)系，RE接地極遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于RP接地極，RE和RN串聯(lián)，如果兩者相同，RN和RE各自產(chǎn)生110V電壓降。IT系統(tǒng)和TT系統(tǒng)雖然都采用RE保護(hù)接地，但是由于應(yīng)用條件不同，所以存在很大的差別。TT型式系統(tǒng)主要用于低壓供電，當(dāng)?shù)蛪号潆娤到y(tǒng)發(fā)生接地故障時(shí)，通常情況下接地電阻比較大，會(huì)降低保護(hù)接地的可靠性和靈敏度，這時(shí)應(yīng)設(shè)置RCD漏電保護(hù)器，將故障回路及時(shí)切斷和隔離。

2.3 TN型式系統(tǒng)和保護(hù)接零

TN型式系統(tǒng)的變壓器中性點(diǎn)接地，通常情況下，保護(hù)線將受電設(shè)備不帶電導(dǎo)電部位和零線連接，實(shí)現(xiàn)接零保護(hù)。當(dāng)?shù)蛪号潆娤到y(tǒng)的相線相互碰殼時(shí)，短路電流通過(guò)保護(hù)零線和金屬外殼形成閉合回路，繼電保護(hù)裝置快速發(fā)出動(dòng)作，將電源切斷，有效防止人體觸電，這種接地方式的防觸電效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于保護(hù)接地。保護(hù)線和中性點(diǎn)的組合主要包括TN-S、TB-C-S、TN-C型式。TN-S型式系統(tǒng)的PE保護(hù)線和N中性線分開，其安全性較高，是我國(guó)電力系統(tǒng)中比較常見的配電系統(tǒng)；TB-C-S型式系統(tǒng)在我國(guó)電力系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛，是一種三相四線制配電系統(tǒng)，用戶端到進(jìn)戶桿是分隔開的，這種配電系統(tǒng)應(yīng)在系統(tǒng)前端設(shè)置PEN線，N導(dǎo)線和PE線分開后無(wú)法合并，L相線和N線的絕緣水平相同，若干線末端設(shè)置斷零保護(hù)裝置，負(fù)荷端設(shè)置漏電保護(hù)器，TB-C-S系統(tǒng)可以應(yīng)用工業(yè)企業(yè)或者住宅小區(qū)；TN-C系統(tǒng)，PE保護(hù)零線和N工作零線共同，標(biāo)記為PEN線，保護(hù)中性線和用電設(shè)備外露部分連接，這種配電系統(tǒng)可以應(yīng)用在安全性較高的場(chǎng)所。

2.4 保護(hù)接零系統(tǒng)的重復(fù)接地

重復(fù)接地主要是將大地和PE線或者零線進(jìn)行金屬連接，用于PE線或者零線斷路的后備保護(hù)。第一，重復(fù)接地可以有效降低用電設(shè)備漏電危險(xiǎn)，工作零線、RG和RN 組成并聯(lián)支路，可以增大短路電流，減小配電系統(tǒng)的漏電回路阻抗，過(guò)流保護(hù)快速發(fā)生動(dòng)作，并且短路電流也增大了變壓器相線和繞組的電壓降，使零線電壓降不斷減小，再經(jīng)過(guò)線路電阻的分壓，用電設(shè)備外殼電壓進(jìn)一步降低。第二，重復(fù)接地降低了零線斷線危險(xiǎn)，一旦變壓器零線斷線，斷線位置會(huì)造成設(shè)備漏電，這時(shí)用電設(shè)備外殼的對(duì)地電壓幾乎和相電壓相等，人體一旦接觸用電設(shè)備外殼，會(huì)產(chǎn)生非常大的斷路電流，嚴(yán)重威脅人體生命安全，通過(guò)采用重復(fù)接地形式，斷線位置的用電設(shè)備外殼對(duì)地電壓是變壓器相電壓的一半，有效降低了零線斷線危險(xiǎn)。第三，重復(fù)接地極大地降低了零線不平衡電壓，當(dāng)?shù)蛪号潆娤到y(tǒng)的三相負(fù)載相差較大時(shí)，零線上大量電流產(chǎn)生電壓降，與零線阻抗、零線電流成正比，若零線阻抗較大或者長(zhǎng)度較長(zhǎng)，零線無(wú)斷線，利用重復(fù)接地可以減少接零設(shè)備外殼電流，降低安全威脅。

3 結(jié)束語(yǔ)

低壓配電系統(tǒng)是我國(guó)電力系統(tǒng)的重要組成部分，應(yīng)用范圍非常廣泛，但是必須注意其用電安全，結(jié)合不同低壓配電系統(tǒng)的特點(diǎn)和應(yīng)用要求，采用不同的接地方式，保障低壓配電系統(tǒng)的安全用電。

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