關于TT系統安全運行的探討

萬江斌

（深圳粵鵬建筑設計有限公司南昌分公司，江西 南昌330002）

1 TT系統的特點：

1.1 當電設備的金屬外殼帶電（相線碰殼或設備絕緣損壞而漏電）時，由于有接地保護，可以大大減少觸電的危險性。但是，低壓斷路器（自動開關）不一定能跳閘，造成漏電設備的外殼對地電壓高于安全電壓，屬于危險電壓。

1.2 當漏電電流比較小時，即使有熔斷器也不一定能熔斷，所以還需要漏電保護器作保護，困此TT系統難以推廣。

1.3 TT系統接地裝置耗用鋼材多，而且難以回收、費工時、費料。現在有的建筑單位是采用TT系統，施工單位借用其電源作臨時用電時，應用一條專用保護線，以減少需接地裝置鋼材用量。把新增加的專用保護線PE線和工作零線N分開，其特點是：①共用接地線與工作零線沒有電的聯系；②正常運行時，工作零線可以有電流，而專用保護線沒有電流；③TT系統適用于接地保護占很分散的地方。

2 TT系統運行存在的問題：

TT系統在我國低壓供電系統運行歷史長，技術比較熟練，但也存在的一些問題：①饋電用電源回路總開關或中級保護用的漏電電流保護器不能保證正常供電，如一合閘就跳閘等；②末級用戶產生故障時越級跳閘而末級漏電電流保護器卻拒絕動作，擴大停電范圍，影響工農業生產；③在保證安全供電的條件下用電設備容量受到限制。

3 TT系統問題解決措施：

3.1 電源系統接地與電氣設備接地

在TT系統內電源有一點與地直接連接，負荷側電氣設備包括低壓配電屏、開關箱在內的所有電氣設備外露可導電部分與電源接地點無電氣聯系，故障電流只能流經大地才能返回電源。這是TT系統所獨具的特點，與IT、TN系統的主要區別之一。比如一個變電所或柱上變電站，變壓器與低壓配電屏或開關(儀表)箱之間，雖然都緊靠安裝，但是都必須各自設置互無電氣連接的獨立的接地極。這樣做才能消除故障時接地點電位竄動，有效防止越級跳閘等異常現象出現。

3.2 選擇性保護

雖然非重要負荷可采用無選擇性切斷，但在TT系統采用漏電電流保護器時，應采用上、中(如果有)、下級選擇性保護。為使上、下級合理配合，必須綜合考慮電氣設備容量、用途、停電后果及損失等情況。

3.3 供電范圍

供電范圍不僅取決于供電半徑，而且還要延伸到一個回路分接幾個分支回路或一個末端漏電電流保護器接有幾個分支回路的問題，即供電范圍還要考慮供電回路覆蓋面積。

3.3.1 漏電電流保護器經常動作的原因：民宅漏電電流較大；分支線數過多；三相不平衡也是漏電保護器誤動作的因素之一。

3.3.2 解決這些問題的辦法：降低每戶漏電流；縮小供電范圍；采了降低線路漏電流的措施；加強維護，定期檢測和監視。

3.4 探討接地電阻

在TT系統中，中性點接地與保護接地電阻均為4Ω時，單相接地故障時，能自動切斷供電電源的斷路器脫扣電流要20A，而熔斷器熔體電流只有6A。如果電氣設備稍大則就不能自動切斷供電電源，且在外殼上長期存在110V(＞50V)的電壓，是對人體十分危險的。利用現代接地技術，在農網大多數地區不難做到或得到不小于0.5Ω阻值的接地電阻。如果保護接地電阻在0.5～1Ω時，滿足安全電壓的短路電流≤10～50A，斷路器或熔斷器整定電流在75～32A或20～10A，可提高TT系統受電設備容量，即斷路器保護的電機容量可達50kW左右。這種提高是我們人工建造了電源側中性點接地電阻和保護接地電阻比3.4(或3.6)∶1取得的。因為產生漏電電流保護器動作電流IΔn的短路電流遠比熔體和斷路器動作電流小，前者以毫安而后者以安或千安計量。漏電電流保護器對電氣設備保護接地電阻值要求不高，當IΔn為30～100mA時滿足安全電壓的電阻為1660～500Ω之間。因此受電設備容量也不受限制。這就是TT系統采用漏電電流保護器的根本原因。但是接地電阻值的配置宜為倒寶塔形，以利于防止越級跳閘擴大停電范圍。

3.5 關于斷路器瞬時脫扣器的動作電流問題

當單相對地短路時TT系統，短路電流需經大地返回電源，故有效制約了接地故障電流。但其保護接地電阻值不可能做得很小，接目前接地技術，較經濟地達到0.5Ω左右，但還要滿足I dR≤50V及5s或0.4s內切斷電源。這就要求，當線路或設備發生接地故障時，在斷路器瞬動電流倍數設有1.25、1.5、1.75、2倍等，但目前100A及以下的斷路器只有10倍，個別的有3倍或5倍整定值，滿足不了要求。當斷路器具有低倍數瞬動值，且滿足切斷電源要求時，不都使用漏電電流保護器，亦可使用斷路器，也可使用斷路器和漏電電流保護器相互配合使用的新格局，TT系統將發揮出更大的作用。

3.6 漏電電流斷路器

漏電保護器是漏電電流動作保護器的簡稱，按其脫扣器來分，可分為電磁式、電子式兩種。按其保護功能分為漏電開關、漏電斷路器、漏電保護插座等。漏電開關是由零序電流互感器、漏電脫扣器和主開關的組合，具有漏電保護和手動通斷電路的功能。漏電斷路器又稱漏電自動開關，是由漏電開關和帶有過負荷保護及短路保護的主斷路器組成，下面對漏電電流斷路器的選擇說明兩個問題。

3.6.1 漏電保護器功能選擇

根據有關規范和規定，配電線路與用電設備、日用電器保護均應設過負荷保護、短路保護和接地故障保護，作用于切斷供電電源或發出報警信號。因此在系統中，總、中、末級保護應根據規定和要求，選用帶有短路、過載、接地故障保護功能的漏電斷路器，而不應選用只作為線路和設備漏電、觸電保護用漏電開關。

3.6.2 末端保護器選擇

漏電電流保護器可檢測、判斷線路和設備是否漏電，通過電源輸入的電流和返回電網的電流相量是否平衡來判斷。尤其適用于對單相接地故障檢測和判斷。可是它對于相零、相間短路以及過載故障或其他異常現象無檢測和判斷有力。帶有短路、過載脫扣器的漏電斷路器才能承擔起保護配電線路和設備的短路、過載以及單相接地故障保護。末端保護器是這一保護的最重要環節。中級或總保護器是它的后備保護。

漏電保護器中有過壓保護、欠壓保護、漏電流保護，還有過載保護、短路保護及延時動作型等多種功能的保護器。設計和選用時根據實際要求，依據產品說明書合理選用滿足要求的所需保護器。有些用戶錯誤的選用了保護器，安裝了只帶有漏電保護功能的漏電開關。當過載和短路時不能及時切斷電源導致了火災，誤認為保護器質量有問題，這種案例不少見。我們千萬要注意，漏電保護器也有功能選擇和配合問題，設計時一定要按照規定設置所需要的保護，選用滿足要求的保護器。

3.7 等電位連接

輔助等電位和總等電位連接技術已廣泛應用于工業企業和民用建筑。該技術也能適用于TT系統供電的村莊和民宅。我們將等電位連接技術延伸到設備外露可導電部分的保護接地技術上，充分利用自然條件，較經濟地實現和得到阻值較低的保護接地電阻，從而增加TT系統只能靠漏電電流保護器一統天下的局面，重新開拓斷路器、熔斷器保護的TT供電系統。

4 結束語

隨著科學技術的不斷發展，雖然TT系統在工業企業和民用建筑得到了廣泛應用。但是施工人員要不斷學習TN、IT等配電系統，加強自己的綜合能力。無論采取何種接地形式都絕不是萬無一失絕對安全的。施工現場臨時用電必須嚴格按JGJ46-88規范要求進行系統的設置和漏電保護器的使用，嚴格履行施工用電設計、驗收制度，規范管理，才能杜絕事故的發生。

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