試析低壓配電接地方式分析及故障保護防范

摘要：隨著社會經濟的快速發展，我國的城鄉用電量在不斷的增加，這就使低壓配電的要求不斷提升。但是當電能使用出現一些問題時會引起電器事故發生，對工作人員的生命安全造成了嚴重的威脅，并且對各行業的發展造成一定的阻礙。

關鍵詞：低壓配電；接地方式；故障保護

一、低壓配電接地方式介紹

1.1 TN系統

1.1.1TN-C系統。TN-C系統中保護零線和工作零線具有共用的特點，當電器設備的相線和外殼接觸發生故障時，故障電流會經過中性線進一步回流到接地線中，發生故障時的電流比較大。TN-C系統在三相負荷平衡的場所使用的較多，并且使用的效果較好，故障發生率比較小，相關人員將TN-C系統用在三相負荷不平衡中的場所發現，保護零線中會有不平衡的電流出現，導致電器設備的外殼帶電，可能對人們的生命安全造成一定的傷害，讓保護零線再一次接地可以使接地的電壓降低。

1.1.2TN-S系統。TN-S系統中保護零線和中性線是互相分開的，具有獨立性的特點，當電器設備的相線和外殼接觸發生故障時，短路的電流比較大，當中性線處于斷開狀態時，三相符負荷出現不平衡的情況，中性點的電為逐漸增高，但此時電器設備的外殼和保護零線并不帶電，電器設備可以正常的運行，為人們和各行業提供充足的電能。

1.1.3TN-C-S系統。此系統的接地系統包括TN-C系統和TN-S系統兩種，當電器設備和外殼接觸時，出現的故障同TN-C系統的故障相同。當中性線處于斷開狀態時，出現的故障同TN-S系統的故障相同。保護零線可以再次接地，工作零線不能多次接地，這種情況使同保護零線相連接的電器設備外殼不會帶電，電器設備可以正常的運行，故障問題較少，并且對人們的生命安全不會造成影響，從而可以為人們提供充足的電能。

1.2 IT系統

IT系統中的變壓器中性點一般情況下不能接地，如果有特殊要求需要使用高阻抗接地的方法進行接地，并且此系統中沒有工作零線，僅有線電壓沒有相電壓。不同電器設備的保護零線各自接地。IT系統的供電距離比較短時，供電的可靠性和安全性均較高，IT系統只有一相接地的情況下，單相電對地漏的電流比較小，對電源的電壓平衡狀態不能造成任何的破壞，此系統使用于要求連續供電的場所。如果IT系統的一相接地出現故障問題時，可以使用熔斷器將接地的一相進行切斷，但是其他相可以正常進行供電，并且電器設備有接地保護措施。當單相絕緣被破壞時會觸碰到電器設備的外殼，使電器設備的金屬外殼帶電，工作人員接觸金屬外殼可以有效的減少觸電事故。其主要原因是電流有兩條并聯的電路進行流通，其中一個通過接地線接入大地中，另外一個通過人體，人體電阻比接地電阻大很多。為此絕大多數電流通過接地體流入大地中，僅有一小部分電流通過人體，通過人體的電流沒有達到人體的安全電流，可以減少觸電事故發生，使電器設備正常運行。

1.3 TT系統

TT系統中沒有工作零線，單相用電的電器設備不適合使用此系統，此系統適用于一些有特定要求的地方。例如電力煉鋼、比較重要的手術室和實驗室、地下礦井以及相關坑道指揮場所等，TT系統對電器設備的耐壓要求比較高。除此之外，TT系統的中性點直接接地，當中性點直接接地系統出現單相接地的情況時，通過接地中性點會出現單相短路的現象，并且會產生較大的短路電流，使用保護單元可以將單相接地的線路進行快速切除，對TT系統中其他部分不會產生影響，其他部分正常運行。

二、低壓配電接地系統故障的保護措施

2.1 TN系統接地故障保護

其一，接地故障保護對時間的要求。如果在TN系統中發生單相接地的故障時，因為回路的阻抗能力比較弱，導致短路的電流較大，需要馬上切除故障。對電器設備進行保護之前，短路電流在中性線和保護零線上壓力會有所下降，電器設備的金屬外殼會出現帶電的情況。中性線和保護零線的阻抗占故障線路總阻抗的比例較大，產生的電壓超過了安全電壓，并且電壓還可以順著中性線和保護零線傳到一些沒有出現故障的電器設備的金屬外殼上。為了防止人們接觸到出現故障的電器設備的金屬外殼上，保護設備需要立即對已經出現故障的線路進行馬上切除，從而對保護設備的開斷時間有嚴格的要求。配電主線和只供給固定式用電設備的末級配電線路的時間需要在4s之內，手握式和移動式的電器設備的末級配電線路的時間要在0.5s之內。其二，TN系統漏電保護措施。通常情況下會使用過電流保護的方法，如果過電流保護的方法不能滿足相關要求時可以使用零序保護的方法，零序保護方法的整定值應該避開線路的最大不平衡電流。此種方法在變壓器低壓側出線處單相接地故障時使用的較多，對于手握式和移動式的電器設備的供電線路，為了控制中性線和保護零線的電壓流向需要在電器設備上安裝漏電電流保護裝置，采取保護措施的電器設備的金屬外殼需要使用單獨接地的方法。

2.2 IT系統接地故障保護措施

在IT系統中首次出現接地故障時，因為單相接地故障的電流比較小，所以在發生故障時可以正常進行供電，不進行切除操作，但是需要對其進行監測，如果一旦出現任何其他情況可以發出報警信號，從而立即切斷出現故障的線路。IT系統的外漏可導電部分可以使用同一接地極接入地下，當外漏可導電部分使用單獨接線并且第二次發生故障時，需要在要求的時間內進行切除。

2.3 TT系統接地故障保護措施。

當TT系統接地出現故障時對其電流不能進行準確的計算，但是TT系統的接地故障電流比較小，過電保護方法的靈敏度不能滿足要求，需要使用漏電保護器進行保護。同時TT系統線路中保護電器外漏導電部分需要使用保護零線接到接地極上，接地的電阻要在25Ω之內。

三、結語

低壓配電系統是一項復雜、事關安全的工程，接地形式與接地故障保護息息相關，有關技術人員一定要按有關國家標準、規范執行，做到概念清楚、具體分析、準確把握，才能有效地防止觸電和火災發生，提高安全用電水平。本文對不同接地方式的故障保護措施進行了說明，電力部門可以借鑒上述內容進行防范和改正，從而為人們提供更好的電力服務。

參考文獻：

[1]羅宇輝.低壓配電系統中接地故障保護分析[J].科技展望，2016，（27）：94.

[2]吳劍超.低壓配電系統接地故障保護的分析與研究[J].山東工業技術，2015，（05）：189.

（作者單位：茂名高州供電局）

作者簡介：馮福清（1981.12.24），性別：男；籍貫：廣東省高州市；民族：漢族；學歷：大專；職稱：助理工程師。