低壓配電系統的接地保護

摘 要：低壓配電是一項關于電力系統的復雜工程，因為其接地的形式和安全關系到人們日常的生活，只有正確的處理好低壓配電的接地保護，才可以有效的防止觸電和火災的發生，提高安全用電，因此文章分析了低壓配電的接地保護。

關鍵詞：低壓配電；配電系統；接地保護

隨著我國生活水平的提高和經濟的發展，電能已經是人們日常生活和工業生產中基本的不可替代的能源，所以，如果電能的接地保護措施等等不完善的話，就會引發各類的電氣事故，其中最引人關注同時也是最容易被忽視的是觸電。保護接地就是防止觸電的最基本的措施。

1 低壓配電的接地方式

電源的接地稱之為系統的接地，而電源負載的接地我們稱之為保護接地，按照國際的標準，接地的系統分為：IT系統、TT系統、TN系統三種。

1.1 IT系統

這個系統適用的范圍多是環境條件沒有那么符合電源理想的，容易發生火宅等高危的場所，例如紡織廠、棉花生產加工等以及電纜沒有那么完善的農村地區，但是這個系統不能裝斷零保護，所以導致在系統工作中容易電位不固定，也不應該設置零線的重復接地。

1.2 TT系統

TT系統的示意圖見圖1。這個系統的特點是保護接地和接地制，因為其電源的中性點直接與地面接觸，用電的金屬外殼與電源接地點無關的接地級。

如果當配電系統中有較大的用電設備時，線路的環境容易造成接地線或者是零線的斷裂，從而使得電路短路或者是電位升高，所以有電氣設備外殼的不適宜接零采用TT系統，這個系統適用于農村住宅區以及民用建筑的場所，因為這個的系統的負荷端口和線路的開端都要配置好漏電的開關，并且要在線路的末端裝有斷零的保護，才有可能使得整個配電系統完善。

圖1 TT系統示意圖

1.3 TN系統

TN系統的電源中性點接地，用電設備的金屬外殼與中心點連接，這種方式稱為保護接零或者是接零制，按照一定的組合方式，TN系統又分為三種組合形式：

1.3.1 TN-C系統

這個系統稱為三相四線制的系統，工作零線和保護零線通用，系統簡單結構圖如圖2所示。

圖2 TN-C系統示意圖

優點：這個系統的實現可能性比較大，在設備的初期投入比較低，而且當故障電流過大的時候，會及時切斷電源，保證人員的生命安全，對于配電系統起到了一個完整的作用。

缺點：線路中負荷不平衡，所以對PEN中有電流或者是電流不穩定的時候，會對精密度比較高的敏感的電子設備不利，而且當故障發生的時候有可能會使得故障擴散，又由于裝置RCD，所以不能及時有效對設備和人身進行保護。

1.3.2 TN-S系統

這個系統稱為三相五線制度的系統，工作零線N與保護PE是完全分開的，系統簡單結構圖如圖3所示。

圖3 TN-S系統示意圖

優點：這個系統的PE線不會通過負荷的電流，所以可以用于精密度高的設備，同時也適用于一定的危險現場，在一般的民用住宅中，采用這個系統也是比較安全和方便的，但是如果是在電源短路的容量比較低的情況下，需要采用RCD對人身安全和財產進行保護，防止發生短路引起的火災。

缺點：因為增加了配電系統中的一條線，相應的投資就會比較高，而且短路的時候對故障的電壓較高。

1.3.3 TN-C-S系統

這個系統稱之為局部的三相五線制系統，因為其保護零線局部通用，系統簡單結構圖如圖4所示。

圖4 TN-C-S系統示意圖

1.4 設計要點

TN-C適用于便于攜帶的用電設備，兼且不必接零的工業企業；TN-S適用于工業的企業、大型的民用建筑；TN-C-S適用于新建的住宅小區。

TN-C/TN-S/TN-C-S正常運行的時候，零線的電位可能達到了50V以上，TN-C外殼的電與工作零線的電相同，TN-S外殼電為零，TN-C-S外殼電位等于零干線的電位。

2 低壓配電系統保護

2.1 低壓配電系統中的接地類型

2.1.1 工作接地：為了保證電力設備的正常運行而進行的配電，我們稱之為工作接地，而中性的點直接接地的系統，就是變壓器的中性點接地。

2.1.2 保護接地：為了保證人身的安全，同時防止觸電，這個時候的保護配電稱之為保護接地，有兩種表現形式：一種是設備可以導電部分外露的情況下通過接地的保護線分別接地，一種是外露的導線部分經過公共的保護線進行接地。

2.1.3 重復接地：為了保證接地的穩固性和安全性，所以還要在除了保護線之外的電流處進行接地，稱之為重復接地。

2.1.4 保護接中性線：在一般家用的低電壓的系統里面，有種保護接零，就是將電氣設備的金屬外殼與中性線連接，這種也稱之為低壓保護接線，這種對系統的整體運行和設備的保護起到了關鍵性的作用。

2.2 接地系統的選擇

選擇接地系統的時候也是保護低壓配電系統的一大重點，因為只有根據電氣的主要設備、運行的條件、和維護的要求等等，因地制宜的選擇接地系統，才可以對配電系統維持最好的保護。

首先應該要將人身安全作為最高的守則，因為三種接地系統的選擇都可以用于同一個系統之中，但是必須要遵守適用性的法則，要弄清楚用戶的需求和環境的資源，還要考慮后續的維護維修服務，同時最重要的是是否有火災的危險。

2.3 系統選擇及應用

通常按照如下方式選擇：對于配電系統的運行有著高要求的場所，應該選擇的是IT系統。對于配電系統運行沒有那么高要求的場所，在沒有合適的系統選擇的時候可以選擇TT系統或者是TN系統，以此來保障人身的安全和設備。對于配電系統連續性要求不高但是要維護設備的場所，應該選擇TN-S系統，這個系統方便快速的維護維修。對于配電系統的連續性比較低或者是不需要維護的相對簡單的場所，可以使用的是TT系統。在火災等高危的場所，可以選擇的是IT系統，因為有相關的人員維護，或者是TT系統，因為可以使用RCD保護裝置。

特殊電網和負載的選擇：對于配電系統線路比較長的，電流比較大的裝置，可以選用TN-S系統。如果是有備用的電源的配電系統，可以選用TT系統。對于配電系統中故障電流比較強的或者是比較敏感的機器設備，應該選用的是TT或者是IT系統。對于絕緣能力比較差的電子輸送設備端口，應該選用的是TN-S系統。

3 結束語

通過以上詳細的分析以及探討，我們能夠得知電是人們日常生活中最為需要的能源，而電的保護更是對人們生命財產安全的最大的安全保護，所以在低壓的配電系統中，應該認真貫徹執行好接地保護。讓人們的生活更安心，生活質量更有保障。

參考文獻

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[2]雷葵葉.淺談某中心商場低壓配電系統設計[J].廣西城鎮建設，2013，2.

作者簡介：王培忠（1963，4-）男，山東章邱人，大專，工程師，研究方向：數字中波廣播發射。