低壓供配電系統(tǒng)接地方式研究

張玉邦

（太原市明仕達(dá)煤炭設(shè)計(jì)有限公司，山西 太原 030000）

1 低壓供配電系統(tǒng)接地的概念

一般情況下接地在電力系統(tǒng)中，接地是保證戶外用電設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行的最常見的方式，它是通過導(dǎo)體與地面相連接，接地一般有三種分別為保護(hù)接地、工作接地和防雷接地。保護(hù)接地的用途主要體現(xiàn)在配電裝置的架構(gòu)、電線桿、電塔等帶電設(shè)備和危及到人身安全動(dòng)植物安全以及一些設(shè)備安全的接地；工作接地，通常用于大型工廠大型企業(yè)對(duì)用電設(shè)備進(jìn)行保護(hù)的一種接地方式同時(shí)避免用電量負(fù)荷過大而產(chǎn)生的強(qiáng)大電流，造成電路損壞以及其它的安全隱患。同時(shí)保護(hù)電力系統(tǒng)在發(fā)生故障是，及時(shí)的進(jìn)行人員的撤離與疏散進(jìn)一步的減輕財(cái)產(chǎn)損失以及人們的生命安全，也更好的保護(hù)了用電設(shè)備的使用壽命；雷達(dá)接地，就是指雷雨天氣保護(hù)供電系統(tǒng)避免受打雷的影響而造成的危害，威脅到供電系統(tǒng)的安全。

2 接地方式分類

2.1 TN 系統(tǒng)

TN 系統(tǒng)的接地位置在電源處，屬于中性點(diǎn)接地，為了避免接地位置發(fā)生破壞或者發(fā)生人為觸電現(xiàn)象，應(yīng)對(duì)用電設(shè)備暴露在外的可導(dǎo)電部分進(jìn)行保護(hù)。一般情況下，采用保護(hù)中性線(PEN 線) 和保護(hù)線(PE 線) 與接地點(diǎn)進(jìn)行連接的方法。

2.2 TT 系統(tǒng)

TT 系統(tǒng)是直接接地，其暴露在外的可導(dǎo)電部分在設(shè)計(jì)過程中和電氣相互連接，與電源系統(tǒng)的接地極相互分離，所以不需要對(duì)設(shè)備暴露在外的部分進(jìn)行保護(hù)，這是和TN 系統(tǒng)較為不同的地方。TT 系統(tǒng)所有的電氣裝置中的PE 線相互獨(dú)立存在，當(dāng)TT 系統(tǒng)處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，所有電子裝置暴露在外的部分就是地電位。因此，在TT 系統(tǒng)中，因?yàn)镻E 線相互獨(dú)立，即使電氣設(shè)備出現(xiàn)問題，也不會(huì)像TN 系統(tǒng)那樣，故障繼續(xù)在系統(tǒng)中傳播，所以其故障電壓一般十分安全，也不會(huì)出現(xiàn)一個(gè)裝置發(fā)生故障導(dǎo)致另外一個(gè)裝置也發(fā)生故障的情況。

2.3 IT 系統(tǒng)

IT 系統(tǒng)與TN 系統(tǒng)和TT 系統(tǒng)最大的不同之處就是，IT系統(tǒng)中性點(diǎn)不接地，其用電設(shè)備裸露在外的導(dǎo)電部分在設(shè)計(jì)的過程中是直接接地的，不需要與電氣或者保護(hù)線互相連接IT 系統(tǒng)因?yàn)殡娫粗行渣c(diǎn)不接地，因此，接地裝置的電壓幾乎為零。IT 系統(tǒng)設(shè)備一旦出現(xiàn)接地故障，因?yàn)閱蜗鄬?duì)低電流不大，促使電源電壓可以保持平衡，該系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行起來更為安全可靠。

3 接地系統(tǒng)適用范圍

3.1 TT 系統(tǒng)

TT 系統(tǒng)是電源中性點(diǎn)直接接地,引出中性線(N)，屬三相四線制系統(tǒng)。該系統(tǒng)最大的特點(diǎn)在于設(shè)備外露導(dǎo)電部分的PE 線以直接接地的狀態(tài)進(jìn)行連接，并且連接時(shí)采取分別連接的方式，所以各部分之間的工作狀態(tài)互不干擾，同時(shí)和電源端接地點(diǎn)之間不存在關(guān)聯(lián)關(guān)系。由于所有接入系統(tǒng)的設(shè)備外殼都是通過獨(dú)立的PE 線分別直接接地的,在過程中就不會(huì)出現(xiàn)電磁聯(lián)系,信息傳遞過程不會(huì)受到影響，所以該系統(tǒng)特別適合在精密儀器設(shè)備的環(huán)境中投入使用。杜絕了危險(xiǎn)故障電壓沿PE 線傳到其它未發(fā)生故障處。這種供電系統(tǒng)的特點(diǎn)如下:①當(dāng)電氣設(shè)備的金屬外殼帶電(相線碰殼或設(shè)備絕緣損壞而漏電) 時(shí),由于有接地保護(hù),可以大大減少觸電的危險(xiǎn)性。但是,低壓斷路器(自動(dòng)開關(guān)) 不一定能跳閘,造成漏電設(shè)備的外殼對(duì)地電壓高于安全電壓,屬于危險(xiǎn)電壓。②當(dāng)漏電電流比較小時(shí),即使有熔斷器也不一定能熔斷,所以還需要RCD 作為防觸電的保護(hù)措施，其特點(diǎn)是設(shè)備外殼就近接地。接線方式如圖1。

圖1

3.2 TN 系統(tǒng)

具體來說，TN 系統(tǒng)中性點(diǎn)直接接地，電氣設(shè)備外露可導(dǎo)電部分通過保護(hù)導(dǎo)體與該點(diǎn)連接，我們又把此系統(tǒng)稱為保護(hù)接零。中性線和保護(hù)線有不同的整合方式，按照這種方式，我們可以把TN 接地系統(tǒng)分為TN-C 系統(tǒng)、TN-S 系統(tǒng)及TN-C-S 在TN 系統(tǒng)中，發(fā)生單相接地故障時(shí)故障電流大，可使保護(hù)裝置動(dòng)作，切除故障。這是依靠電流作用來設(shè)計(jì)低壓系統(tǒng)的一個(gè)重要考察因素。

3.3 IT 系統(tǒng)

此系統(tǒng)的中性點(diǎn)不會(huì)直接接地而是用電設(shè)備的金屬外殼直接接地，所以此系統(tǒng)更多應(yīng)用在電機(jī)系統(tǒng)接地方面。此系統(tǒng)不適合設(shè)置N 線，若是一定要設(shè)置N 線，也要在其上加設(shè)過流保護(hù)裝置，能夠根據(jù)實(shí)際情況采取斷電處理。存在較多單相用電設(shè)備時(shí)可以進(jìn)行N 線的設(shè)置，也可以在三相電源上設(shè)置四極斷路器或者隔離開關(guān)，一旦出現(xiàn)短路故障能夠?qū)線和相線同時(shí)切斷。IT 系統(tǒng)若為低壓網(wǎng)絡(luò)較小的系統(tǒng)，只要經(jīng)常保持絕緣良好，線路對(duì)地電容電流也很小，一旦發(fā)生接地故障，在故障點(diǎn)處的接地電容電流非常小，這樣小的接地故障電流不會(huì)造成火災(zāi)危險(xiǎn)，在接地極上的壓降也不會(huì)大于50V，處于對(duì)人身安全的電壓范圍內(nèi)，而且三相的對(duì)稱性也沒有破壞，因此，當(dāng)發(fā)生第一次接地故障后可繼續(xù)供電。而低壓IT 系統(tǒng)，一旦一相接地，繼續(xù)運(yùn)行的時(shí)間沒有限制，但必須有接地報(bào)警裝置，提醒維修人員及時(shí)檢修，以免發(fā)生異相二次接地后，形成與TT 系統(tǒng)接地故障同樣的結(jié)果（兩異相接地點(diǎn)的接地極分別獨(dú)立） 或與TN 系統(tǒng)接地故障相同的結(jié)果（兩異相接地點(diǎn)為同一接地極），這樣IT 系統(tǒng)連續(xù)供電的優(yōu)點(diǎn)就不復(fù)存在了。

4 結(jié)語

通過對(duì)電氣低壓配電設(shè)計(jì)中接地系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)的介紹，可以促進(jìn)對(duì)整個(gè)配電體系和設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)與完善，詳細(xì)分析低壓配電設(shè)計(jì)中接地系統(tǒng)的種類和特點(diǎn)，確保配電系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性得到全面提高。