大型游樂設施低壓配電系統接地型式存在的問題及解決方案

張建春（甘肅省特種設備檢驗研究院 蘭州 730020）

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大型游樂設施低壓配電系統接地型式存在的問題及解決方案

張建春
（甘肅省特種設備檢驗研究院 蘭州 730020）

摘 要：本文根據目前大型游樂設施低壓配電系統接地型式在使用維護和檢驗中存在的問題，針對低壓配電系統接地型式及實現方法制定檢驗方案，對大型游樂設施低壓配電系統接地型式進行判定，發現存在的問題并進行危險分析和成因分析，提出處理意見，達到正確選擇和使用大型游樂設施低壓配電系統接地型式的目的。

關鍵詞：游樂設施 低壓配電 接地型式

1 低壓配電系統接地型式基本情況

1.1 低壓配電系統對接地型式的要求

根據《游樂設施監督檢驗規程（試行）》（國質檢鍋【2002】124號）及主要引用的《游樂設施安全規范》（GB 8408—2008）［1］，大型游樂設施低壓配電系統接地型式應采用TN-S系統或TN-C-S系統。

1.2 低壓配電系統接地型式使用維護情況及存在的主要問題

大型游樂設施低壓配電系統接地型式在使用維護環節，除個別有隨意改動的情況之外，一般保持在配電設計施工和游樂設施安裝、改造、修理后已固定的接地型式，所以，一旦在配電設計施工和游樂設施安裝、改造、修理環節造成不正確的接地型式，也就意味著使用環節使用了不正確的接地型式，而因為某些原因，這種情況還較為普遍；再加上目前我國大部分游樂設備運營使用單位使用維護管理水平較差，不能正確判斷接地型式和有效控制不安全因素，所以不正確的接地型式和有限的管理水平給游樂設施的使用留下了安全隱患。

1.3 低壓配電系統接地型式檢驗情況和存在的問題

大型游樂設施接地型式在使用環節所存在的問題，是否可通過檢驗技術把關，將大型游樂設施接地型式按照要求進行施工或整改，使其符合接地型式的要求。答案是否定的。主要原因如下：一是《游樂設施監督檢驗規程（試行）》（國質檢鍋【2002】124號）對低壓配電系統接地型式按照一般項目進行要求，即使發現問題，整改要求相對寬松，不能從根本上徹底進行糾正；二是部分游樂設施檢驗人員對接地型式的理解和認識也有偏差，檢驗結果判定不夠準確。

2 低壓配電系統接地型式檢驗方案及發現的問題

2.1 低壓配電系統接地型式檢驗方案

2.1.1 明確低壓配電系統接地型式的種類

根據《系統接地的型式及安全技術要求》（GB 14050—2008）［2］，低壓配電系統的接地型式有IT系統、TT系統、TN-C系統、TN-S系統、TN-CS系統。

2.1.2 低壓配電系統不同接地型式的實現方法及判定

要實現IT系統，首先應檢查判斷電源中性點是對地絕緣的或經高阻抗接地，從電源中性點無中心線（N）引出，其次再檢查判斷電氣裝置的外露可導電部分直接接地，即電氣裝置的外露可導電部分與接地裝置上引出的保護線（PE）進行可靠連接。這樣可判定實現了IT系統，如圖1所示。

圖1　IT系統

要實現TT系統，首先應檢查判斷電源中性點直接接地，其次再檢查判斷電氣裝置的外露可導電部分直接接地，并且此接地點應獨立于電源中性點的接地點，即電氣裝置的外露可導電部分與獨立于電源中性點的接地裝置上引出的保護線（PE）進行可靠連接，保護線（PE）與電源中性點引出的中心線（N）是分開的，沒有電的聯系。這樣可判定實現了TT系統，如圖2所示。

圖2　TT系統

要實現TN-C系統，首先應檢查判斷電源中性點直接接地，其次再檢查判斷電氣裝置的外露可導電部分經保護中性線（PEN）與電源的中性點直接電氣連接，即從電源的中性點引出一根導線，這根導線即是中心線（N）又是保護線（PE）， 又稱為保護中性線（PEN）。這樣可判定實現了TN-C系統，如圖3所示。

圖3　TN-C系統

要實現TN-S系統，首先應檢查判斷電源中性點直接接地，其次再檢查判斷電氣裝置的外露可導電部分經保護線（PE）與電源的中性點直接電氣連接，即從電源的中性點引出兩根導線，一根保護線（PE），一根中性線（N），這兩根導線在中性點連在一起，除中性點外始終分開。這樣可判定實現了TN-S系統，如圖4所示。

要實現TN-C-S系統，首先應檢查判斷電源中性點直接接地，其次再檢查判斷電氣裝置的外露可導電部分經保護線（PE）和保護中心線（PEN）與電源的中性點直接電氣連接，該系統由兩部分組成，第一部分是TN-C系統，第二部分是TN-S系統，即從電源中性點引出一根保護中心線（PEN）至配電箱，從配電箱保護中心線（PEN）處引出兩根導線，一根保護線（PE），一根中心線（N），這兩根導線在配電箱保護中心線（PEN）處連在一起，配電箱饋出線將保護線（PE）與中心線（N）始終分開。這樣就實現了TN-C-S系統，如圖5所示。

圖4　TN-S系統

圖5　TN-C-S系統

在TN-C、TN-S和TN-C-S系統中，為確保保護線（PE）或保護中心線（PEN）安全可靠，除在電源中性點進行工作接地外，對保護線（PE）和保護中心線（PEN）還必須進行必要的重復接地。保護線（PE）和保護中心線（PEN）上不允許裝設熔斷器和開關。

2.2 低壓配電系統接地型式檢驗發現的問題及危險分析

目前，大型游樂設施低壓配電系統接地型式沒有實現TN-S系統，部分實現了TN-C-S系統。但是，檢驗發現有不少單位的游樂設施低壓配電系統接地型式為TT系統或TN-C系統，也有一些使用單位在同一個低壓配電系統中，TN系統和TT系統混用，使游樂設施防止間接觸電的保護措施未能正確實現，游樂設施存在觸電的安全隱患。

TT系統危險分析：單相短路電流小，當設備容量較大時，短路保護裝置不會動作，會造成漏電設備的外露可導電部分長期存在對地電壓。

TN-C系統危險分析：單相電流或三相不平衡電流造成設備外露可導電部分電位升高而引起人員觸電的危險；系統存在高次諧波時，造成中性點電位不穩定漂移，對計算機和電子設備造成干擾；在保護線（PEN）斷開時，會使斷線后所有用電設備的外露可導電部分都帶上危險電壓。

TN系統和TT系統混用的危險分析：當TT系統設備發生單相短路時，TN系統設備上都可能帶有危險電壓。

3 低壓配電系統接地型式檢驗發現問題的成因分析

出現上述問題的原因，1）配電設計時，未考慮游樂設施對接地型式的要求；2）配電施工單位未按照設計施工；3）游樂設施安裝、改造、修理單位未能正確確認接地型式是否實現；4）使用單位使用維護管理水平較差，不能正確判斷接地型式和有效控制不安全因素；5）檢驗要求相對較低，部分游樂設施檢驗人員對接地型式的理解和認識也有偏差。

4 發現問題的處理

使用單位應針對大型游樂設施對接地型式的要求，統籌協調配電設計施工單位和游樂設施安裝、改造、修理單位共同實現大型游樂設施低壓配電系統的接地型式。在新建、改建游樂園時，大型游樂設施的接地型式爭取實現TN-S系統。對已經存在的上述問題，使用單位要立即進行整改，要將TT系統、TN-C系統完全整改為TN-S系統或TN-C-S系統，加強使用維護和檢查，持續保持符合要求的接地型式。同時檢驗機構應針對存在的問題，督促使用單位進行整改。

5 結論

大型游樂設施低壓配電系統接地型式的要求是明確的，但是在配電設計施工和游樂設施安裝、改造、修理、使用環節還是存在較多問題，應該引起大型游樂設施安裝、改造、修理、使用單位和檢驗機構的高度重視。首先在配電設計施工和游樂設施安裝、改造、修理環節確保選擇正確的接地型式，規范施工，實現TN-S系統或TN-C-S系統；其次要加強使用維護管理，持續保持正確的接地型式；同時，要發揮檢驗技術把關的作用，督促整改檢驗中發現的問題，保證大型游樂設施防止間接觸電的保護措施發揮作用。

參考文獻

［1］ GB 8408—2008 游樂設施安全規范［S］.

［2］ GB 14050—2008 系統接地的型式及安全技術要求［S］.

The Existing Problems and Solutions of the Grounding type of Low-voltage Distribution System in Large-scale Amusement Devices

Zhang Jianchun
（Gansu Special Equipment Inspection and Research Institute Lan Zhou 730020）

AbstractIn this paper， according to the current problems of the grounding type of low-voltage distribution system in large-scale amusement devices during maintenance and inspection， an inspection plan is formulated for grounding type of low-voltage distribution system considering implementation methods. Through identifying the grounding type of low-voltage distribution system in large-scale amusement devices， the risk and cause analysis of this problem are implemented. Meanwhile the article puts forward the treatment suggestion， and achieves to the objective of selecting and using the grounding type of low-voltage distribution system in large-scale amusement devices accurately.

KeywordsAmusement devices Low-voltage distribution system Grounding type

中圖分類號：X941

文獻標識碼：B

文章編號：1673-257X（2016）05-0058-03

DOI：10.3969/j.issn.1673-257X.2016.05.013

作者簡介：張建春（1964～），男，本科，副院長，高級工程師，從事機電類特種設備檢驗和技術質量管理工作。

收稿日期：（2015-11-06）