談對接地的認識

劉曦莉

貴陽市建筑設計院有限公司

談對接地的認識

劉曦莉

貴陽市建筑設計院有限公司

接地設計是建筑電氣設計中必不可缺的，在此淺談本人對接地形式的相關概念，并對接地形式、五種接地形式的特點及在防止間接觸電中采取的措施的認識。

接地；接地形式

1　接地的概念

所謂接地是指將電力系統、電氣裝置、不屬于電氣裝置的導體及建筑物的金屬構件和接地極相連接。接地的作用主要是防止人身受到電擊、保護電力系統的正常運行、保護線路及設備免遭損壞、預防電氣火災、防止雷擊和防止靜電損害。

2　接地形式

根據國際電工委員會（IEC）的規定低壓電網有TN系統、TT系統、IT系統的接地方式。根據中心線和電氣設備金屬外殼連接的不同方式，TN系統又可以分為：TN-C系統、TN-C-S系統、TN-S系統。

①、TT系統：電源端直接接地，電氣設備金屬外殼接至電力系統的接地點無關的接地體，即為接地制；

②、IT系統：電源端不接地或通過大阻抗接地，電氣設備金屬外殼直接與接地體相連接，即為不接地系統或阻抗接地系統。

③、TN系統：電源端直接接地，電氣設備金屬外殼與中心線相連接，即接零制。

3　接地形式特點分析

①、TT系統：在TT系統中，用電設備的外露可導電部分單獨接地，與電源的接地在電氣上無關聯（即PE線與N線無聯系）。正常工作時用電設備的外露可導電部分不帶電位；在TT系統發生接地故障時，故障回路包含設備外露可導電部分的接地電阻Ra和電源接地電阻Rb.與TN系統相比較，TT系統故障回路阻抗大，故障電流小，故障點未被熔焊而呈現大的接觸電阻。故障點的接觸電阻難以估計，TT系統接地故障電流也難以確定；在TT系統中，共用接地極的設備，由于PE線是連通的，存在故障電壓蔓延的情況。單獨接地的設備無故障電壓蔓延的影響；

②、IT系統：電力系統的帶電部分與大地間無直接連接（或有一點經足夠大的阻抗接地），受電設備的外露可導電部分通過保護線接至接地體；IT系統發生第一次接地故障時，故障電流為非故障相的對地電容電流，故障電流小；IT系統在一相發生接地故障時，另外兩相對地將呈現線電壓，因此采用IT系統需提高裝置的對地耐壓；

③、TN-C-S系統：前一部分的PE線和N線是合并的，后一部分PE線和N線則是分開的；在TN-C-S系統中，正常時，設備外露可導電部分的電位僅為合一的PEN線上的電壓降，PEE線與N線分開后，可以降低正常時設備外露可導電部分的電位；在TN-C-S系統中，系統的PE線與N線有電氣連接，接地短路電流大，故障回路容易被切除；在TN-C-S系統中的PEN線，在有單相負荷的情況下，電氣設備的外露可導電部分對地電壓為220V；在TN-C-S系統中，PE線及PEN線是連通的，在不能迅速切除故障回路時，與TN-C系統和TN-S系統相同也存在故障電壓蔓延的情況

④、TN-S系統：與TN-C系統相比較要多承擔一根PE線的費用；在正常工作時PE線不通過負荷電流，TN-S系統的PE線以及與PE線相連的電氣設備的外露可導電部分不帶電位；與TN-C系統相似，TN-S系統的PE線和N線有電氣連接，故障電流大，故障回路容易切除；在TN-S系統中PE線是連通的，在不能迅速切除故障回路時，也存在故障電壓蔓延的情況；。

⑤、TN-C系統：在TN-C系統中，保護線和中性線合并為PEN線，它具有簡單經濟的優點；當單項或三相負荷不平衡時，PEN線流過正常負荷電流或不平衡電流。由于在PEN線上具有阻抗，此電流在PEN線上產生的電壓降將呈現在用電設備的外露可導電部分上；在發生接地故障時故障回路的阻抗小，故障電流大，故障回路容易切除；在此系統中由于PEN線是連痛的。當有一設備產生接地故障電壓時，如果不能迅速切除故障設備，故障電壓可通過PEN線蔓延到系統的其余設備中；當PEN線斷線時，再有單相負載的情況下，電氣設備外露可導電部分對地電壓為220V；

4　防止間接觸電保護措施

對于TN-C、TN-S、TN-C-S三種系統中為防止間接觸電所采取的安全措施是相同的，主要有：⑴在每一建筑物中都要進行一次總電位聯結；⑵所有電氣設備的外露可導電部分必須經過PE線或PEN線與電力系統的接地點連接；⑶能同時觸及的外露可導電部分必須經過PE線接地；⑷發生接地故障時，保護裝置應能自動切斷故障設備的電源；⑸配電干線和只供給固定式用電設備的末級配電線路，故障分斷時間≤0.4S。；⑹供電給插座或手握式和移動式用電設備的末級配電線路，故障分斷時間≤0.4S。；⑺電纜線路或架空線路在每個建筑物的進線處，PEN線或PE線需重復接地，Rt≤10Ω；⑻在PEN線段上允許連接PE線、N線、PEN線。但是PE線與N線分開后，就不允許在合并。

對于TT系統為防止間接觸電所采取的安全措施有：⑴在每一建筑物中都要進行一次總電位聯結；⑵外露可導電部分必須通過PE線接地，允許單獨接地或通過共同的PE線接地；⑶同時可觸及的外露可導電部分必須接在同一接地體或保護線上；⑷多臺電氣設備共用同一接地體保護裝置時。其外露導電部分也必須接在同一個接地體或保護線上；⑸對配電干線和只供給固定式用電設備的末級配電線路，故障保護裝置的分斷時間小于5s；⑹供電給插座或手握式和移動式用電設備的末級配電線路，故障分斷時間≤0.4S。；；⑺嚴禁隔離或斷開PE線；⑻配電屏外露可導電部分的接地通常是通過PE線固定在支架上實現的。

對于IT系統為防止間接觸電所采取的安全措施有：⑴在每一建筑物中都要進行一次總電位聯結；⑵IT系統中的任何帶點部分不允許直接接地。IT系統中的電源系統對地要保持良好的絕緣狀態；⑶IT系統所有設備的外露可導電部分均應通過保護線與接地極可靠連接；⑷同時可觸及的外露導電部分必須接在同一接地體或保護線上；⑸多臺電氣設備共用同一接地體保護裝置時，其外露可導電部分也必須接在同一個接地體或保護線上；⑹同時能觸及的外露可導電部分進行輔助等電位聯結；⑺在無特殊要求的情況下，IT系統不宜引出中性線。

接地系統的正確選用可是電氣裝置整體無論是在初期投資、將來的運行費用、維護的方便性、設備的質量、安全性、供電的不間斷性上均能獲得最優化的功能。

［1］《21世紀建筑電氣設計手冊》 出版單位：中國建筑工業出版社；

［2］《接地技術220問》 出版單位：上海科學技術出版社；

［3］《民用建筑電氣設計規范》JGJ 16-2008 出版單位：中國建筑工業出版社；