礦山壓配電網絡的接地保護與接零保護使用現狀

【摘要】 針對我國當前公用配電網中存在的兩種不同性質的保護接地方式，提出了供電企業在實際工作中應如何指導客戶正確使用和當前農村低壓公用配電網客戶端保護接地的使用現狀，以及在具體使用中應當注意的問題。

【關鍵詞】 保護接地；保護接零；配電網；剩余電流保護器

一、當前礦山低壓配電網負荷端保護接地

我們知道，我國的家用電器大多采用三芯電源線配三腳電源插頭或四芯電源線配四腳電源插頭，對于三相四線制的電器設備，電器外殼會另附一根黃綠兩色的保護接地線，以便在電器工作時實行保護接地。由于現行的公用配電網絡中，并沒有采用統一專用的接地（或接零）線與之相適應。同時，每一個客戶并也不是都具備這方面的專業技術知識，再加上城鎮居住條件的客觀環境、房屋配電系統設計施工的不規范、供電部門的安全宣傳管理不到位等因素的限制或影響。對于一般的電力客戶來說，要想真正能夠正確有效地實施保護接地，并不是一件容易的事。因此，大多數的客戶在產品買回去后，往往都是將產品設計中要求使用的保護接地線棄而不用。有些既使采用了一定措施，使用了保護接地線，也往往很難達到規程要求的技術標準，存在著諸多的不安全因素，甚至因此反而埋下了許多事故隱患。這樣一來，產品中原本是為了客戶安全使用電器，而必須要求客戶采用的保護接地，反而變成了擺設和累贅。

筆者通過實地走訪和入戶調查發現，在隨機抽查的500戶家庭（或單位）中：能夠正確選擇使用保護接地的客戶沒有一家；電器買回去后，接地線棄置不用的占總戶數的95.6%；選擇使用了保護接地，但不正確的客戶占總戶數的4.4%；不了解自己所在的配電網是何種配電系統的客戶，占總戶數的98%；能夠正確區分接地保護與接零保護的客戶不到總戶數的1%。

二、接地系統接線類型

在我國的《民用電氣設計規范》（JGJ/T16-92）標準中將低壓配電系統分為三種，即TN、TT、IT三種形式。其中，第一個大寫字母Ｔ表示電源變壓器中性點直接接地；Ｉ則表示電源變壓器中性點不接地（或通過高阻抗接地）。第二個大寫字母Ｔ表示電氣設備的外殼直接接地，但和電網的接地系統沒有聯系；Ｎ表示電氣設備的外殼與系統的接地中性線相連。

TN系統：電源變壓器中性點接地，設備外露部分與中性線相連。

TT系統：電源變壓器中性點接地，電氣設備外殼沒有專用保護接地線（PE）。

IT系統：電源變壓器中性點不接地（或通過高阻抗接地），而電氣設備外殼沒有專用保護接地線（PE）。

三、正確認識和掌握保護接地的兩種保護方式的不同點和使用范圍

實踐證明，采用保護接地是當前我國低壓電力網中的一種行之有效的安全保護措施。由于保護接地又分為接地保護和接零保護，兩種不同的保護方式使用的客觀環境又不同，因此如果選擇使用不當，不僅會影響客戶使用的保護性能，還會影響電網的供電可靠性。那么作為公用配電網絡中的電力客戶，如何才能正確合理地選擇和使用保護接地呢？

電力客戶究竟應該采取何種保護方式，首先必須取決于其所在的供電系統采取的是是何種配電系統。如果客戶所在的公用配電網絡是TT系統，客戶應該統一采取接地保護；如果客戶所在的公用配電網絡是TN-C系統，則應統一采取接零保護。

TT系統和TN-C系統是兩個具有各自獨立特性的系統，雖然兩個系統都可以為客戶提供220/380V的單、三相混合電源，但它們之間不僅不能相互替代，同時在保護措施上的要求又是截然的不同。這是因為，同一配電系統里，如果兩種保護方式同時存在的話，采取接地保護的設備一旦發生相線碰殼故障，零線的對地電壓將會升高到相電壓的一半或更高，這時接零保護（因設備的金屬外殼與零線直接連接）的所有設備上便會帶上同樣高的電位，使的設備外殼等金屬部分呈現較高的對地電壓，從而危及使用人員的安全。因此，同一配電系統只能采用同一種保護方式，兩種保護方式不得混用。其次是客戶必須懂得什么叫保護接地，正確區分接地與接零保護的不同點。保護接地是指家用電器、電力設備等由于絕緣的損壞可能使得其金屬外殼帶電，為了防止這種電壓危及人身安全而設置的接地稱為保護接地。將金屬外殼用保護接地線（PEE）與接地極直接連接的叫接地保護，如圖1所示（圖略）。

四、如何正確選擇和使用接地保護與接零保護

規范客戶受電端建筑物內的配電線路設計、施工工藝標準和要求，通過對新建或改造的客戶建筑物的室內配電部分，實施以局部三相五線制或單相三線制，取代TT或TN-C系統中的三相四線制或單相二線制配電模式，可以有效實現客戶端的保護接地。所謂“局部三相五線制或單相三線制”就是在低壓線路接入客戶后，客戶要改變原來的傳統配線模式，在原來的三相四線制和單相二線制配線的基礎上，分別各增加一條保護線接入到客戶每一個需要實施接地保護電器插座的接地線端子上。為了便于維護和管理，這條保護線的室內引出和室外引入端的交匯處應裝設在電源引入的配電盤上，然后再根據客戶所在的配電系統，分別設置保護線的接入方法。

五、使用保護接地時應注意的問題

1．TT系統中客戶使用的電器外露可導電部分要全部作接地保護

在TT系統中，受電設備外露可導電部分如果不作接地保護，一旦絕緣破損，外殼即呈現有危險電壓，人觸及后通過人體的電流值，可達數百毫安足以致人于死地。

2．TN-C系統中客戶所有使用的電器外露可導電部分要用保護線連接到保護中性線上，嚴禁保護線（PE）斷線

在TN-C系統中，接保護中性線是為了防止受電設備因絕緣破壞，外殼帶電傷人，而將受電設備的外露可導電部分用保護線與保護中性線相連接。之所以起保護作用，主要是利用相線碰殼時，產生的短路電流，短路電流經相線—中性線回路，而不經過電源中性點接地裝置，使過流保護裝置動作而中斷電源，起到保護作用。其保護效能要好于接地保護的保護效能。但在具體實施過程中，如果稍有疏忽大意，不能嚴格按照規程要求實施保護要求，接零保護系統導致的觸電危險性仍然是很高的。如果連接客戶電器設備的保護線（PE）發生斷線或電器設備未連接保護線（PE），一旦發生設備絕緣損壞碰殼故障，不僅不能形成單相金屬性短路，反而使得電器設備的外殼帶電危及人身和設備安全。

3．合理設置熔斷器的位置

在TT系統不宜在N線上裝設電器將N線斷開，當需要斷開N線時，應裝設相線和N線一起斷開的保護電器。在TN-C系統，嚴禁斷開PEN線，不得裝設斷開PEN線的任何電器。當需要在PEN線上裝設電器時，只能相應斷開相線回路。

4．正確安裝使用末級剩余電流保護器

安裝剩余電流保護器是防止低壓電網剩余電流造成故障危害的有效技術措施。在低壓配電網絡中，作為客戶端的末級保護，通常采用剩余電流保護裝置，也稱漏電開關作為附加保護。客戶在選擇安裝剩余電流保護裝置時，不僅要充分考慮供電線路、供電方式、供電電壓及系統的接地型式；還要嚴格區分中性線和保護線，三極四線式或四極式剩余電流保護裝置的中性線應接入剩余電流保護裝置。要特別注意的是：無論客戶使用什么樣的配電系統，中性線一旦經過剩余電流保護裝置就不得再作為保護線使用，也不得重復接地或接設備外露可導電部分，保護線也不得接入剩余電流保護裝置。剩余電流保護裝置安裝后，負荷側的中性線，不得與其他回路共用，被保護的電氣設備、線路的正常運行時的絕緣電阻不應小0.5MΩ。

5．規范室內配線

規范客戶端的室內配線和安裝工藝，嚴格按照《農村低壓電力技術規程》要求進行電器安裝。同一場所的電器進線方式要統一，如配電盤的開關進線為面向配電盤，三相四線從左到右為N、A、B、C；單相排列為中性線、相線。所有電器設備的開關均應控制相線。要特別注意插座的接線要求，必須是：單相2孔插座，水平安裝時面對插座的右接線柱接相線，左接線柱接中性線，垂直安裝時插座的上接線柱接相線，下接線柱接中性線；單相3孔插座，面對插座的上孔接線柱在TT系統接接地線，在TN-C系統接保護中性線，右孔接線柱接相線，左孔接線柱接中性線；三相4孔插座，面對插座的上方接線柱在TT系統接接地線，在TN-C系統接保護中性線，相線則由左孔接線柱起分別接A、B、C三相。不同電壓的插座安裝于統一場所時，應有明顯區別，且插頭不能相互插入。

6．杜絕違章用電行為

客戶在使用電能的時候，要嚴格遵守《煤礦安全用電規程》，杜絕用電違章行為。

一是要嚴格按照電器使用的說明書操作，對需要采取保護接地的電器設備，一定要根據自己所在的電力系統選擇相應的保護接地方式。

二是要經常試驗剩余電流保護裝置的動作可靠性，對不能正常動作的要及時通知供電部門進行更換或維修，在發現剩余電流保護裝置動作后無法正常投遠時，要及時檢查故障原因，待故障設備排除后，方可送電，嚴禁私自退出剩余電流保護裝置的運行，強制送電。

三是要根據自己的用電負荷合理選擇熔斷器和熔絲的大小，嚴禁用銅、鋁線替代熔絲，尤其是采用接零保護的電力客戶，如果不按規定選擇使用熔斷器和熔絲，電器設備一旦發生漏電故障，短路電流就不能使熔絲及時熔斷，斷開電源，使得接零保護難以發揮其應有的保護作用。這是因為該系統是利用設備絕緣損壞碰殼時，形成的單相金屬性短路，產生的足夠大的短路電流而使過流保護裝置迅速動作，來切斷漏電設備電源的。如果熔絲選擇的熔斷電流值大于短路電流值時，熔絲就不能及時熔斷二失去切斷電源之作用。四是不能以為安裝了剩余電流保護裝置就可以萬事大吉了，任何絲毫的僥幸心理都會成為安全用電的隱患。

六、結論

不同的接地方式應選用不同的接地保護器。TT系統中，剩余電流保護裝置是接地故障的適合保護器；而在TN-C系統，就不宜采用剩余電流保護裝置；在TN-S，TN-C-S系統，均可采用剩余電流保護裝置作保護器。為了達到保護人身安全，又不要擴大停電范圍，要正確選擇剩余電流保護裝置的分級保護。安裝剩余電流保護裝置保護，要防止接地方式混亂，及接地、接零混用。還要正確使用，使用不當也會造成停電或事故。

參考文獻：

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