TT系統(tǒng)運(yùn)行中的問題及解決辦法

陳 偉,文家雄

（四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院,628017）

TT系統(tǒng)運(yùn)行中的問題及解決辦法

陳 偉,文家雄

（四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院,628017）

TT系統(tǒng)作為我國低壓供電系統(tǒng)三大運(yùn)行方式之一，不可避免也存在著部分問題。TT方式指的是將電氣設(shè)備的金屬外殼直接接地的保護(hù)系統(tǒng)，也稱為TT系統(tǒng)。本文從TT系統(tǒng)存在的三個主要問題入手作了詳細(xì)的分析、探討，主要針對的是現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)和農(nóng)網(wǎng)建設(shè)與改造技術(shù)原則以及只限于防電擊保護(hù)分類為一類的電氣設(shè)備，并從七個方面分別提出了解決辦法。指出實(shí)際應(yīng)用中一定要具體問題具體分析，既要堅持原則，又要靈活處理。不能為了節(jié)約成本而降低了對安全的要求，一定要確保安全第一。

TT系統(tǒng);漏電電流保護(hù)器;停電范圍;設(shè)備容量

0 引言

TT系統(tǒng)是一種中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)，第一個符號T表示的是電力系統(tǒng)中性點(diǎn)直接接地，第二個符號T表示的是負(fù)載設(shè)備外露不與帶電體相接的金屬導(dǎo)電部分與大地直接聯(lián)接。但是作為我國低壓供電系統(tǒng)三大運(yùn)行方式之一，目前在TT系統(tǒng)運(yùn)行中存在著部分主要問題，本文將對此一一進(jìn)行分析并提出解決辦法。

1 電源系統(tǒng)接地與電氣設(shè)備接地

TT系統(tǒng)與IT、TN系統(tǒng)的主要區(qū)別之一，也是TT系統(tǒng)所具有的特點(diǎn)是在該系統(tǒng)內(nèi)電源有一點(diǎn)直接與地進(jìn)行連接，負(fù)荷側(cè)電氣設(shè)備包括開關(guān)箱、低壓配電屏在內(nèi)的所有電氣設(shè)備外露可導(dǎo)電部分與電源接地點(diǎn)之間無電氣聯(lián)系，最終導(dǎo)致故障電流想要返回電源必須通過流經(jīng)大地才能得以實(shí)現(xiàn)。

2 選擇性保護(hù)

在TT系統(tǒng)采用漏電電流保護(hù)器時，可采用選擇性保護(hù)，既上級、中級（如果有）、下級選擇性保護(hù)。而非重要符合可以采用無選擇性切斷。我們必須將電氣設(shè)備的容量、用途以及停電后果及損失情況進(jìn)行綜合考慮，使得上、下級能夠達(dá)到合理的配合。配合方式一般分為以下三種：

（1）級差

上級IΔn1＞下級IΔn2，級差一般一到二級。末端進(jìn)行保護(hù)的對象一般只是一個設(shè)備或一戶民宅等小設(shè)備。

（2）延時動作

末端安裝固有動作時間為0.1s高靈敏度的漏電電流保護(hù)器，而在分支線上安裝帶有延時特性的中等靈敏度的漏電電流保護(hù)器，雖有延時但系統(tǒng)具有良好的選擇性保護(hù)。電源側(cè)保護(hù)器分?jǐn)鄷r間最長不宜超過1s。這種配合方式在TT系統(tǒng)中被普遍采用，發(fā)揮很好的作用。

（3）綜合保護(hù)

采用選擇性保護(hù)時應(yīng)采取綜合保護(hù)形式，使得線路運(yùn)行更加的安全可靠，尤其是故障頻率較高的地區(qū)應(yīng)該采取這一保護(hù)措

施，從而確保供電的安全性、可靠性。

3 供電范圍

供電半徑不是決定供電范圍的唯一因素，此外，供電范圍還要考慮供電回路覆蓋面積。

3.1 漏電電流保護(hù)器經(jīng)常動作的原因

(1)民宅漏電電流較大，其原因如下：

1)電纜(線)制造質(zhì)量差；

2)施工質(zhì)量差；

3)家用電器和日用電器質(zhì)量差；

4)隨意性和臨時用電較多；

5)錯誤接線，TT系統(tǒng)內(nèi)嚴(yán)禁N線和設(shè)備外露可導(dǎo)電部分的接地端子相連，以防系統(tǒng)產(chǎn)生過電壓，損壞電氣設(shè)備。

(2) 分支線數(shù)過多：我們可以相象到，產(chǎn)生如此大的漏電流的幾十戶或百來戶作為一個回路供電，對饋電或分支電源回路的漏電流將相對增大，保護(hù)電器都將處于動作值的臨界狀態(tài)，或者達(dá)到動作值，不能正常供電。

(3)三相不平衡也是漏電保護(hù)器誤動作的因素之一。

3.2 對于這些問題提出的相應(yīng)的解決辦法

(1)降低每戶漏電流

已投運(yùn)的用戶，凡漏電流大者應(yīng)逐一檢查找出原因并加以處理。新建的用戶在投運(yùn)前需經(jīng)供電部門檢測和驗收，凡漏電流大者需整改后再行供電。對農(nóng)網(wǎng)來說，這一步工作非常必要，將問題處理在末端及用戶內(nèi)部，減輕對系統(tǒng)保護(hù)的壓力。

(2)縮小供電范圍

縮小供電范圍，除農(nóng)網(wǎng)改造原則中規(guī)定外正如上所述減少分支與末端并聯(lián)回路數(shù)。可以在農(nóng)電網(wǎng)建設(shè)與改造過程中選擇幾個點(diǎn)，如優(yōu)先在移民工程中搞示范，實(shí)踐中總經(jīng)驗，以利于全國推廣應(yīng)用。一般來說，一戶一個漏電電流保護(hù)器，一個分支回路(或中級)漏電電流保護(hù)器保護(hù)的用戶不宜超過10戶，如6戶或9戶，而一個饋電回路所保護(hù)的中級保護(hù)器數(shù)量宜少于5處等。

(3)采取降低線路漏電流的措施

1)架空線高度不宜過低，必要時由鋼鋁絞線改為雙絕緣電線等；

2)加強(qiáng)線路絕緣措施，絕緣子一定要選用質(zhì)量合格產(chǎn)品，水泥桿鋼筋不要外露，尤其在與橫擔(dān)固定處；

3)規(guī)范引下線和分支線處的處理等等。

(4)加強(qiáng)維護(hù)，定期檢測和監(jiān)視

供電部門各級職能機(jī)構(gòu)作為能源供應(yīng)主要服務(wù)窗口，以拓展電力市場為宗旨，加強(qiáng)服務(wù)。不能只忙于搶修，而應(yīng)強(qiáng)化維護(hù)防止故障發(fā)生，尤其事故多發(fā)季前加強(qiáng)檢修與監(jiān)測，將事故隱患消除在事發(fā)前。經(jīng)過幾年或十幾年的勤奮努力，加大科研與技改措施，使世界上最大的中國TT系統(tǒng)的面貌煥然一新。

4 探討接地電阻

為了防止越級跳閘擴(kuò)大停電范圍，接地電阻值的配置宜為倒寶塔形。

5 關(guān)于斷路器瞬時脫扣器的動作電流問題

當(dāng)單相對地短路時TT系統(tǒng)，短路電流若要返回電源需要經(jīng)過大地，因而接地故障電流被有效地制約了，但其保護(hù)接地電阻值不可能做得很小。

6 漏電電流斷路器

漏電電流動作保護(hù)器按其脫扣器來劃分，能夠分為電子式、電磁式兩種，我們將其簡稱為漏電保護(hù)器。按其保護(hù)功能可以將其分為漏電保護(hù)插座、漏電開關(guān)以及漏電斷路器等。漏電開關(guān)具有漏電保護(hù)和手動通斷電路的功能，主要組成部分是主開關(guān)、零序電流互感器、漏電脫扣器等。而漏電斷路器又可稱為漏電自動開關(guān)，下面則對漏電電流斷路器的選擇問題進(jìn)行說明。

6.1 漏電保護(hù)器功能選擇

依據(jù)有關(guān)規(guī)定及規(guī)范，日常電器保護(hù)、用電設(shè)備與配電線路均應(yīng)設(shè)接地故障保護(hù)、短路保護(hù)和過負(fù)荷保護(hù)，便于發(fā)出報警信號或是切斷供電電源。所以在系統(tǒng)中，應(yīng)根據(jù)相關(guān)規(guī)定和要求進(jìn)行總、中、末級的保護(hù)，不應(yīng)選用只作為線路和設(shè)備漏電、觸電保護(hù)用漏電開關(guān)，而應(yīng)該選用帶有短路、過載、接地故障保護(hù)功能的漏電斷路器。

6.2 末端保護(hù)器選擇

漏電電流保護(hù)器可以通過電源輸入的電流和返回電網(wǎng)的電流相量是否平衡，對線路和設(shè)備的是否漏電情況做出檢測和判斷。尤其適用于檢測和判斷單相接地故障。但是它對于某些情況是無檢測和判斷能力的，其中包括過載故障，相零、相間短路以及其他異常現(xiàn)象等。這一保護(hù)的最重要的環(huán)節(jié)是末端保護(hù)器，它的后備保護(hù)是中級或總保護(hù)器。

漏電保護(hù)器中具有多種功能的保護(hù)器，其中包括短路保護(hù)、過載保護(hù)、過壓保護(hù)、漏電流保護(hù)、欠壓保護(hù)及延時動作型等等。用戶要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)計、選擇，并且按照產(chǎn)品說明書選用自己所需的保護(hù)器，滿足各方面的需求。

有些用戶在選用保護(hù)器時犯了低級的錯誤，當(dāng)事件發(fā)生時誤認(rèn)為是保護(hù)器質(zhì)量的問題，其實(shí)不然。用戶缺乏基本認(rèn)識可能只安裝了帶有漏電保護(hù)功能的漏電開關(guān)，使用過程中遇到短路或是過載時并不能將電源及時的進(jìn)行切斷，最終導(dǎo)致火災(zāi)。生活中此類案例數(shù)不勝數(shù)。因此，我們在設(shè)計和選用保護(hù)器時應(yīng)格外注意，一定要按照規(guī)定根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置用戶所需要的保護(hù)，選用符合

要求的保護(hù)器。

7 等電位連接

在工業(yè)企業(yè)以及民用建筑方面已廣泛應(yīng)用了輔助等電位和總等電位連接技術(shù)。同樣地，該技術(shù)在TT系統(tǒng)供電的村莊和民宅也相當(dāng)適用。此外在充分利用自然的條件下，我們在設(shè)備外露可導(dǎo)電部分的保護(hù)接地技術(shù)上將等電位連接技術(shù)進(jìn)行了延伸，得到了阻值較低的保護(hù)接地電阻，而且更為經(jīng)濟(jì)，從而重新開拓了熔斷器、斷路器保護(hù)的TT供電系統(tǒng)，突破了TT系統(tǒng)只能靠漏電電流保護(hù)器一統(tǒng)天下的局面。

7.1 保護(hù)接地

新建村莊可統(tǒng)一規(guī)劃、設(shè)計保護(hù)接地系統(tǒng)。沿村寨邊緣或內(nèi)環(huán)路邊設(shè)計施工一閉合的接地極，用面積法(R－0.5ρg/(Ω))，(ρg為大地電阻率公式估算接地電阻)，最后實(shí)測確定R值。實(shí)踐證明，接地體所包圍的面積A大于100平方米就很有效，如果某村寨為100戶，可設(shè)適量接地井，每戶將保護(hù)接地線引至接地井即可。接地系統(tǒng)設(shè)計壽命為25～30年。埋地接地線年平均最大腐蝕厚度，圓鋼為0.2～0.3mm、扁鋼為0.1～0.3mm、鍍鋅扁鋼為0.065mm。當(dāng)土壤電阻率大于300Ω·m干燥土壤內(nèi)年平均最大腐蝕厚度，圓鋼為0.07～0.2mm、扁鋼為0.07～0.1mm、鍍鋅扁鋼為0.065mm，故4～5mm厚扁鋼就能滿足設(shè)計要求。

7.2 水下接地極

許多山莊依河兩岸布陣，我們可利用人類賴以生存的河水作水下接地極。因為水的電阻率很低，容易得到低電阻值，水越深其電阻值越低。水下接地極電阻按R＝K0.245ρw(Ω)(ρw為水的電阻率)計算。K為水深系數(shù)，可從有關(guān)資料查到，ρw也可由測試或當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門水文資料中查得。

8 結(jié)論

綜上所述，從TT系統(tǒng)存在的三個主要問題入手作了詳細(xì)的分析、探討，并從七個方面分別提出了解決辦法。但在實(shí)際應(yīng)用中一定要具體問題具體分析，既要堅持原則，又要靈活處理。不能為了節(jié)約成本而降低了對安全的要求，一定要確保安全第一。

[1] 蔣麥占.IEC364-4-442建筑物電氣裝置對暫態(tài)過電壓及對高壓系統(tǒng)接地故障的保護(hù)[J].工程設(shè)計與研究. 2000(01)

[2] 崔曉東.IEC標(biāo)準(zhǔn) 364—4—442 第一版 1993—02 建筑物電氣裝置,第四編 安全保護(hù) 第44章 過電壓保護(hù)[J].電氣工程應(yīng)用. 1994(01)

[3] 王志華,蒲前梅,雷慶華,張玉波.接地保護(hù)和接零保護(hù)在各種供電系統(tǒng)中的正確采用[J].青海石油.2008(04)

陳偉，就職于四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣工程系電氣自動化教研室，工程師。主要從事供配電系統(tǒng)、電力電子技術(shù)、電機(jī)與電氣控制、傳感器與檢測技術(shù)的研究與教學(xué)。

TT system operation problems and Solutions

Chen Wei,Wen Jiaxiong
(Sichuan Information Technology College 628017)

TT system as a way of running one of the three low-voltage power supply system,there are inevitably part of the problem.TT mode refers to the metal shell directly grounded electrical equipment protection system,also called TT systems.From the three main issues TT system has made a detailed analysis of starting to explore,mainly for the existing national standards and rural power grid construction and transformation of technical principles and the only protection against electric shock is classified as a class of electrical equipment,and from seven areas were proposed solutions. Pointed out the practical application must analyze specific issues,it is necessary to adhere to the principles,but also flexibility. Not in order to save costs and reduce the requirements for safety,make sure safety first.

TT system;leakage current protector;outage;capacity

圖4 3種纖維改性PI復(fù)合材料摩擦磨損性能