關于電力配電系統接地的探究

陳光烈

摘 要：眾所周知，接地系統的建設對保證電網的安全運行有著至關重要的作用，也正因如此，做好電力配電系統接地的研究工作則具有十分重要的現實意義。該文筆者即結合個人實踐工作經驗與相關參考文獻，從多個角度入手，對配電系統接地技術進行粗淺的探討，也希望通過該文筆者的粗淺闡述，能夠將配電系統的單相接地故障降至最低，并進一步確保配電系統的安全穩定運行。

關鍵詞：配電系統 接地技術 TN系統 探究

中圖分類號：TM862 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）12（b）-0179-02

在配電系統施工設計中，選擇合理的接地方式，不僅能夠確保確電網的安全穩定運行，還能夠將配電系統的單相接地故障降至最低，進而確保配電系統的運行質量。也正因如此，近些年來，電力企業加強了對配電系統接地技術的重視與研究。以下筆者即從電力配電系統中幾種常見的接地系統入手進行粗淺的探討，并提出配電系統接地技術，以供參考。

1 電力配電系統中幾種常見的接地系統

1.1 TN-C系統

在TN-C系統中，中性線N與PE線相連并共同構成保護接零。一般來講，電流在PEN線上以正常負荷流過時，往往會存在一定的諧波電流流過，因此，PEN線上也會產生相應的電壓降，而這個現象則會顯示在電氣設備外殼以及電線金屬管路上。（如圖1所示）

而在統一供電范圍之內PEN線的變壓器往往是相通的，所以，一旦發生電力事故，那么電力故障就會通過PEN線從故障電力設備傳到其它電力設備之上，進而引發重大電力災害。所以，為了確保配電系統的安全可靠，在TN-C系統上通常采用三相負荷，以確保電力運行環境中諧波電流量很小。

1.2 TN-S系統

TN-S系統與TN-C系統正好相反，其N線與PE線是相互分開的，除非發生事故否則PE線上并不流過負荷電流，所以，用電設備的外殼以及PE線上也并沒有電位存在。（如圖2所示）目前TN-S系統往往常被應用在民用用電設備以及高端科學儀器之上。

1.3 TN-C-S系統

該系統是由TN-C、TN-S二者組合而成。當電氣設備相應的相線與外殼發生接觸時，其故障與TN-C系統一致；而中性線斷開時，其故障則與TN-S系統相一致。通過分析，可得知，TN-C-S系統中的PE線往往是被重復接地的，N線則恰恰相反，這種模式也就決定了和PE線連接的設備外殼在正常運行中是不會帶電的。而這不僅能夠提高電力設備的安全、可靠，還能夠進一步保證電力運行人員的生命、財產安全。

而通過上述幾種常見的接地系統分析，可以看到，目前在電力配電接地系統中通常采用TN接地系統。而TN系統配電線路接地故障的保護只有滿足以下兩點要求時，才會切斷故障線路：第一，配電干線及只供給固定式用電設備的末級配電線路小于5S；第二，手握式或者移動式用電設備的末級配電線路小于0.4S。而通過情況下電流保護是難以滿足上述的兩點要求。所以，也可以使用零序保護。此時需要注意的是零序保護的整定值必須要躲過電力線路上面的最大不平衡電流才行。一般來講，零序保護方式主要使用在電壓器低壓側出現處發生單相接地事故的時候，高壓側過電流兼做變壓器且單相接地保護靈敏度較低時。

2 對配電系統接地技術的分析

2.1 動力與照明混合供電

一般來講，配電系統之中的照明回路普遍使用的都是單相負載，而動力設備則多使用三相負載。因此，一旦配電系統中照明設備的配置不正確，那么相應的動力設備的三相負載也勢必會出現不對稱問題。而通過分析可知，造成這一問題的根本原因在于照明設備主要集中在一相上，也就導致了中性電位的偏移，不僅加大了中性線上的電流，也引發三相電壓不對稱的問題出現，并直接對變壓器、電動機等電力設備的運行造成巨大地影響，嚴重者還會燒毀該相之中所有的電力電器。所以，正確配置照明設備尤為重要。

2.2 等電位聯結

等電位聯結就是將導電部分與配電箱一側的總接地母線排上的總接地端子板進行聯結的這一過程的總稱。其中，進線的配電箱、PEN線、PEN線總母線排以及電路公用設施管道、建筑設備金屬構件共同構成了導電部分。

重復接地就是將變壓器的中性點進行接地處理的行為過程。通常情況下，往往在建筑物的進戶處對電源的中性線與地面進行二次連接。而進行二次連接的根本目的就是為了最大程度上降低人與電壓直接接觸時給人體帶來安全威脅，并且進一步提高人身安全性。尤其是等電位連接是在TN系統內部進行時，不僅PE線與PEN線以及建筑物接地金屬構件實現了自然連接，還起到了重復接地的根本目的，使其所承受的電阻要比一般的重復接地而承受的電阻小的多。

在絕大多數的配電系統中均使用TN-S系統，但是因為具體的應用不同，其接地方式也不盡相同。常見的接地方式有：單點接地、多電接地、浮地式接地等。目前，通過實際應用，接地式和浮動式這兩種方式最為普遍應用。多電接地的方式通常在電子設備上的接地點都會與最近的金屬設備底層連接，利用這種方式能夠有效地減少地線的長度，也進一步降低了電感。目前多點接地在很多方式上使用的都是10 MHz的普通電路，浮動接地方式則會要求大地和電路的導體不必連接，這種模式的好處在于，不僅能夠有效地避免電路受到大地本身的英系那個，而且在強化弱電與強電之間的電阻值時都能夠有效地防止電路中耦合性所造成的電磁干擾，更加有效地將電路上疊堆的電荷進行釋放。在實際應用過程中，需要注意的就是在處理金屬外殼的電氣設備時，如果遭受到雷擊，那么設備的外殼與內部的電路可能會造成高壓電直擊導致絕緣間隙的不穩定，從而直接破壞電路。

2.3 不接地網絡

電力配電中的接地處理如果不能做到在電力系統的配電里，那么如果接地系統出現故障，三相中的其他兩相在進行接地電壓處理時會逐漸轉變為相電壓。因此，如果在電壓的處理中不能造成電路返回，那么電源源點的通路就會受影響。因此，電力故障所形成的電流也只能成為線地之間的電容電流。因此，配電系統中的保護電器也就無法發揮電路故障切除的職能。但是，如若將用電設備的外露導電部分當作保護接地且形成IT系統時，那么故障電流小并無法切除的問題又會變成一種優勢存在，也就是說不僅不會引發電氣事故，還能夠維持供電的持續性。這里需要注意的是，由于故障發生時，相地電壓會被升高，所以對IT系統中的電氣絕緣性能也提出了較高的要求。

3 結語

綜上所述，該文筆者從常見的接地系統入手，并提出配電系統的接地技術旨在通過筆者的闡述，能夠讓更多的人們了解到接地技術的種類，了解到接地技術在實施中應該注意的各項事宜。同時，也希望通過筆者的闡述，能夠讓更多的人們認識到接地系統的建設對配電網的安全穩定運行起著至關重要的作用。所以，在選擇具體的接地系統，實施具體的接地技術，選擇相關的技術設備時，必須要根據實際的施工技術情況，實際的建設需求，選擇最為合理的技術方案，從而保證配電網的安全、可靠運行，為電力客戶提供更為優質的電力服務。

參考文獻

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