低壓配電系統(tǒng)中的保護(hù)接地和保護(hù)接零問(wèn)題

陳宏興

摘 要：就目前而言，我國(guó)相關(guān)技術(shù)人員預(yù)防電氣設(shè)備外殼漏電采取的主要方法是保護(hù)接地和保護(hù)接零。對(duì)不同的配電或供電方式采用不同的保護(hù)手段，從而達(dá)到對(duì)低壓配電系統(tǒng)的保護(hù)。下文將對(duì)低壓配電系統(tǒng)保護(hù)接地和保護(hù)接零進(jìn)行分析和探討。

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

前言

保護(hù)接地和保護(hù)接零是低壓配電系統(tǒng)中最常使用的安全保護(hù)措施。保護(hù)接地是指將電器外殼的導(dǎo)線(xiàn)和大地相連接，當(dāng)電器出現(xiàn)漏電狀況時(shí)，因?yàn)殡娖魍鈿ず痛蟮仉娢幌嗟?，所以可以使人體接觸電器時(shí)而避免發(fā)生觸電事故。保護(hù)接地的同時(shí)還能消減電磁場(chǎng)對(duì)電器產(chǎn)生的干擾、隔絕靜電，從而對(duì)電器起到保護(hù)作用;保護(hù)接零主要是指將電網(wǎng)的零線(xiàn)與電工設(shè)備的金屬性外殼連接起來(lái)，從而達(dá)到對(duì)人體的保護(hù)效果。

1關(guān)于接零接地保護(hù)系統(tǒng)的分析

1.1保護(hù)過(guò)電壓和過(guò)電流

在電力施工現(xiàn)場(chǎng)往往會(huì)發(fā)生因?yàn)殡娏?、電壓超出合理范圍致使工作人員身體受傷的問(wèn)題，其中賦有代表性的現(xiàn)象就是雷電對(duì)電力設(shè)施造成的威脅。盡人皆知，在雷雨環(huán)境中，電力設(shè)施在雷電影響下會(huì)形成較大電流，若不科學(xué)的指引這些電流通過(guò)，便會(huì)導(dǎo)致電力設(shè)施顯現(xiàn)一定程度的破損，甚至還會(huì)致使其發(fā)生自燃現(xiàn)象，進(jìn)而爆發(fā)火災(zāi)事故。對(duì)雷電的防范是電力現(xiàn)場(chǎng)施工中至關(guān)重要的防范手段。在電力體系中針對(duì)雷電的防范大部分是利用接零接地體系來(lái)達(dá)成防范目標(biāo)的，此體系將雷電形成的電流科學(xué)的導(dǎo)向地面，以此杜絕了電力設(shè)施所要承受的傷害，從而保障施工人員的生命安全。

1.2規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)電壓

在電力體系內(nèi)，所有電壓器均是一種單獨(dú)的電源，這種電源全部擁有自身的電壓，如果電壓不一致將會(huì)為電力體系的順利運(yùn)作造成不良威脅，促使電力體系的運(yùn)作質(zhì)量和速率變低，所以要積極制定標(biāo)準(zhǔn)電壓，規(guī)范電壓的落實(shí)成為了一種有效措施。只有在此基礎(chǔ)上，才能明確所有體系間的聯(lián)系，進(jìn)一步提高電力系統(tǒng)的運(yùn)作水平，保證其順利進(jìn)行。

1.3電力系統(tǒng)的順利運(yùn)作

確保電力系統(tǒng)的順利運(yùn)作是接零接地保護(hù)體系的核心任務(wù)。此體系實(shí)現(xiàn)這一目的關(guān)鍵在于利用保持體系三相電壓間的均衡，以此保障整個(gè)系統(tǒng)的合理運(yùn)作，簡(jiǎn)單來(lái)講就是通過(guò)接地體系中的接地方式來(lái)完成的。

對(duì)于上述三點(diǎn)所涉及到的重要內(nèi)容，是接零接地體系的3種核心目的，完成此目的的衡量標(biāo)準(zhǔn)是電力系統(tǒng)能夠順利滿(mǎn)足用電需求，從而提升電力現(xiàn)場(chǎng)施工效率。

2對(duì)接零接地系統(tǒng)的類(lèi)別劃分

對(duì)其進(jìn)行類(lèi)別劃分，主要包括IT、TN、TT系統(tǒng)，這是接零接地體系的基礎(chǔ)類(lèi)別，是通過(guò)英文字母來(lái)進(jìn)行區(qū)分的。首字母表示的意思是電源接地點(diǎn)和地的聯(lián)系，次字母表達(dá)的意思是和地面的連結(jié)形式，T則說(shuō)明電氣設(shè)施的金屬外部構(gòu)造和地面連結(jié)。

2.1有關(guān)IT系統(tǒng)

對(duì)于這種系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，電源系統(tǒng)常常和地面分離，即使因?yàn)橐恍┨厥鉅顩r和地面接觸，卻依然是高阻抗來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在相連進(jìn)程中，還單獨(dú)安裝了阻抗檢測(cè)設(shè)施。這樣做的最終目標(biāo)是為了隨時(shí)隨地的對(duì)阻抗進(jìn)行監(jiān)控和檢測(cè)，以此確保IT系統(tǒng)的順利運(yùn)作。

2.2有關(guān)TT系統(tǒng)

這種系統(tǒng)最突出的特征主要體現(xiàn)在：此系統(tǒng)電力設(shè)施并非通過(guò)一致的電源來(lái)實(shí)行徑直觸地的，而是電力設(shè)施本身展開(kāi)直接觸地。TT系統(tǒng)所彰顯的核心優(yōu)勢(shì)是其能規(guī)避外部環(huán)境的騷擾。其自身具備良好的抗干擾性能，能將外部的中性線(xiàn)產(chǎn)生的低頻、高頻噪聲最大化進(jìn)行優(yōu)化。恰恰是因?yàn)檫@個(gè)優(yōu)勢(shì)，讓這個(gè)系統(tǒng)能快速順應(yīng)較為糟糕的氛圍和需求較高的區(qū)域。與此同時(shí)，這里要引起格外重視的是，這個(gè)系統(tǒng)并不會(huì)隨著中性線(xiàn)的損壞而發(fā)生變化，不被其左右，這成為此系統(tǒng)中不容小覷的優(yōu)勢(shì)。

2.3有關(guān)TN系統(tǒng)

在接零接地體系中具有代表性，同時(shí)也比較關(guān)鍵的系統(tǒng)便是TN系統(tǒng)。在這種系統(tǒng)內(nèi)，通常情況下均是利用電壓器、發(fā)電機(jī)的中性點(diǎn)和地面實(shí)施相連作業(yè)，連結(jié)形式往往是利用電力設(shè)施的金屬外部構(gòu)造和地面進(jìn)行連結(jié)。二者間連結(jié)的線(xiàn)便是protecting earthing，即人們口中常常提高的地線(xiàn)（PE線(xiàn)）。在這一系統(tǒng)中和中性點(diǎn)彼此連結(jié)或和回路線(xiàn)連結(jié)的線(xiàn)稱(chēng)為N線(xiàn)，也叫作中性線(xiàn)。TN系統(tǒng)有諸多種類(lèi)，主要較有代表性的囊括以下幾種，依次是TN-C、TN-C-S、TN-S。

在第一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)，N線(xiàn)和保護(hù)地接線(xiàn)二者是整合成一條線(xiàn)的，此系統(tǒng)的關(guān)鍵目的在于要完成減少零線(xiàn)的對(duì)地電壓。要想實(shí)現(xiàn)這一目的，必須要在問(wèn)題電流通過(guò)零線(xiàn)到達(dá)中點(diǎn)之后，在形成的短路電流超過(guò)合理范圍內(nèi)的條件下，利用電流保護(hù)器關(guān)閉電源，以此減少零線(xiàn)的對(duì)地電壓。

在第三個(gè)系統(tǒng)內(nèi)，N線(xiàn)和保護(hù)接地線(xiàn)均是連結(jié)在電源相同的一面，TN-S系統(tǒng)廣泛存在于距實(shí)際施工現(xiàn)場(chǎng)不遠(yuǎn)的配電所中。

3保護(hù)低壓配電系統(tǒng)變壓器接地保護(hù)配置的策略與方法

3.1考慮單相接地保護(hù)的配置

相較于其它配電系統(tǒng)的負(fù)荷而言，在低壓配電系統(tǒng)中其系統(tǒng)的負(fù)荷是較多的，因此在考慮降低保護(hù)配置成本的情況下，在實(shí)際的低壓配電系統(tǒng)中大多都是實(shí)用速斷保護(hù)兼做單相接地保護(hù)，而摒棄了在配置單獨(dú)的接地保護(hù)在每個(gè)回路的這種想法。正是由于在實(shí)際操作中實(shí)用速斷保護(hù)兼做單相接地保護(hù)，由此對(duì)于其裝置的靈敏性與可靠性提出了非常高的要求，不僅僅是在生產(chǎn)階段，在裝置的設(shè)計(jì)階段就需要對(duì)其進(jìn)行細(xì)致的考察與嚴(yán)格的校驗(yàn)。

同時(shí)由于不再在每個(gè)回路都單獨(dú)的配置接地保護(hù)，還需要考慮到接地故障發(fā)生，但是回路的速斷保護(hù)不能夠及時(shí)跳閘的意外情況。再這樣的意外下，可以對(duì)變壓器低壓側(cè)單相接地保護(hù)設(shè)定一個(gè)比較小的整定值，這樣就為低壓配電系統(tǒng)提供了一個(gè)接地保護(hù)后備，進(jìn)而避免意外事故的進(jìn)一步擴(kuò)大，造成嚴(yán)重?fù)p失。

3.2考慮CT的安裝位置

由于CT安裝位置對(duì)于保護(hù)裝置的影響較大，因此應(yīng)該著重考慮CI的安裝位置，但是CT的安裝位置不是一個(gè)因素能夠決定的，在實(shí)際進(jìn)行安裝時(shí)，要對(duì)單相接地保護(hù)判據(jù)進(jìn)行計(jì)算與考慮，與此同時(shí)再加上對(duì)單相接地保護(hù)裝置的考慮，在這些理論因素之外，同時(shí)還要考慮實(shí)際安裝的場(chǎng)所空間、預(yù)算支出等各種因素，只有將綜合起來(lái)進(jìn)行分析，才能夠決定CT的最為合適的安裝位置。

3.3考慮單相接地保護(hù)整定的上下級(jí)配合關(guān)系

選定合適的CT位置只是實(shí)現(xiàn)保護(hù)配置能夠可靠、高效運(yùn)行的一個(gè)保障，同時(shí)還要根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)際安裝情況考慮單相接地保護(hù)整定中上下級(jí)之間相互配合。在上下級(jí)配合中，比較重要的就是配電變壓器低壓側(cè)接地保護(hù)定值與斷路器自帶接地保護(hù)的配合關(guān)系，兩個(gè)裝置如何能夠?qū)崿F(xiàn)相互配合，相互補(bǔ)充，要根據(jù)實(shí)際情況與設(shè)計(jì)圖紙來(lái)具體進(jìn)行確定。

結(jié)語(yǔ)

不可否認(rèn)低壓配電系統(tǒng)在目前國(guó)內(nèi)應(yīng)用范圍積極廣泛，尤其是在核電廠(chǎng)中的應(yīng)用，對(duì)于核電廠(chǎng)的生產(chǎn)效率與效益都有著非常重要的影響，因此要加強(qiáng)對(duì)低壓配電系統(tǒng)中變壓器接地保護(hù)裝置的關(guān)注，解決在保護(hù)裝置中存在的各種問(wèn)題，增強(qiáng)保護(hù)裝置的可靠性，避免意外事件的發(fā)生以及擴(kuò)大，只有這樣才能夠最大程度上保證生產(chǎn)的正常進(jìn)行。[7]而如何進(jìn)一步提高保護(hù)裝置的靈敏度以及整個(gè)系統(tǒng)的整定靈活性不僅僅是我們當(dāng)下所需要考慮與改進(jìn)的問(wèn)題，也是我們將來(lái)需要持續(xù)關(guān)注的問(wèn)題。

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