低壓配電系統接地型式與保護配置

呂阿率

中國中建設計集團有限公司沈陽分公司，北京 110001

低壓配電系統它由配電變電所（通常是將電網的輸電電壓降為配電電壓）、高壓配電線路（即1kV以上電壓）、配電變壓器、低壓配電線路（1kV以下電壓）以及相應的控制保護設備組成。在民用與工業裝置的低壓配電設計中，保護人生安全是第一位，所以如何才能防止觸電、線路損壞和電氣火災等事故的發生，成了人們探討的第一先決條件，實踐告訴我們，有效地采取適當的接地、接零的技術保護就能大大減少此類事故的發生。

1 TN供電系統的特點

我國低壓接地系統主要是以TN方式供電系統為主，TN系統也就是通常所說的接零保護系統，是利用電氣設備的工作中性線與外露導電部分相接的保護系統。TN方式供電系統的主要特點是如果設備絕緣損壞或相線碰殼而出現漏電現象，電源側的熔斷器就會熔斷，直接導致了斷路跳閘，整整漏電的時間比較短，所以相對比較安全；在制作材料中TN方式供電系統是與典型的節約型產品，所以它的應用比較廣泛。

1.1 TN方式供電系統的分類

TN方式供電系統主要有TN-C系統、TN-S系統、TN-C-S系統3種形式，這3種系統在工作中各有千秋，TN-C系統比較簡單，處理事故時間短，所以比較容易實現，同時也可以節約大量的成本，但它的線路中有單相負荷，由于PEN存在電流，電氣設備的線路金屬套管和外殼之間有電壓降，所以不適合敏感電子設備；TN-S系統主要適用于精密電子儀器設備和數據處理，還可以用于一些危險場所以及民用建筑等，因為這些場所都是單獨接地觸點的插頭，所以TN-S系統比較適合，TN-S系統的不足就是初期投資相對比較高，如果相對地短路的時候，對地面的故障電壓也比較高。

1.2 TN系統接地型式下的保護配置

配電線路應裝設短路保護、過負載保護和接地故障保護，作用于切斷供電電源或發出報警信號。配電線路采用的上下級保護電器，其動作應具有選擇性；各級之間應能協調配合。但對于非重要負荷的保護電器，可采用無選擇性切斷。配電線路的短路保護，應在短路電流對導體和連接件產生的熱作用和機械作用造成危害之前切斷短路電流。對熱作用需進行熱穩定校驗；對機械作用需進行短路容量校驗。配電室內的電纜溝距戶外較近時和在地下水，位較高的地區，溝內容易滲水，因此土建應采取防止滲水的措施。另外在電纜管道穿過墻基處，若管口及其周圍密封不嚴實，戶外地下水也容易由管口處流入地溝。地溝底部應有一定的坡度，當溝內有水進入時，可以使其流至一端設法排出，經常容易進水的電纜溝內，必要時還應做集水坑，以便將水抽出。有人值班的配電室應保證人正常工作的室溫和照明，必要時，還需考慮應有的生活設施，如給水、排水，廁所等設施。在高層建筑內通常將配電室設于地下室或樓層內，且位置較偏僻，因此一定要考慮到安裝時和建成后維修時的運輸通道問題。配電室的門窗應密合，并應在通風孔上裝設遮護網。

設計中低壓配電系統的安全用電：低壓三相配電系統的廣泛應用，要保證安全用電，正確掌握防觸電保護的方法：保護接地、保護接零、重復接地。電氣設備采用保護接地還是保護接零主要取決于配電系統的中性點是否接地、電網性質、電氣設備的額定電壓等級等。1）在IT系統中，采用保護接地；2）在TT系統中應用保護接地TT可用于火災和爆炸危險廠房；3）在TN系統中應用保護接零。

2 其它低壓接地系統的特點及保護配置

在進戶線或總電源處一般裝置刀開關或隔離開關，便于檢修。在所有的配電線路中都應裝有短路保護裝置和過載保護裝置。在住宅的每戶供電線路上都應裝設保護裝置，最好是把照明線路與 插座線路的保護裝置分開，這樣當插座回路出現故障時，不會影響到照明回路。在易潮、易燃、易觸電的供電回路，應裝設漏電保護裝置。

2.1 TT系統

TT系統的電源中線直接接地并引出中心線N，屬于三相四線制系統，負載設備的外露可導電部分通過各自的保護線PE單獨接地，而與系統接地無關。在TT系統中，當設備—相與外露可導電部分接觸若故障設備外露導電部分與大地接觸不良，從而這—單相故障電流可能較小通常不足以使故障設備中的過電流保護裝置動作切除故障設備，這樣就增加了人體觸電的危險。其一，即使設備外露可導電部分接地保護良好，當設備一相與外露可導電部分相碰，由于電源相電壓為220V，如按電源中性點工作接地電阻為4Ω，保護接地電阻為4Ω計算，回路故障電流為275A。這樣在使用大容量設備時，因所選用的熔斷器額定電流較大或自動開關瞬時脫扣器整定電流較大時，熔斷器和瞬時脫扣器不能可靠動作做不能保證切斷電源。

2.2 IT系統

IT系統的電源中性點不接地或經阻抗接地中性線N，—般為三相三線制系統負載設備的外露可導電部分各自保護線PE單獨接地。這種系統的設備如果發生一相接地故障。其外露可導電部分將呈現對地電壓并經設備外露可導電部分的接地裝置、大地和非故障的兩相對地電容以及電源中性點接地裝置而形成單相設備接地故障電流，電流約為220V÷1000Ω=0.22A，電源中性點不接地時，此故障電流完全為電容電流屬于小電流接地系統。因此在有中性點裝置或者中性點裝置時，短路電流都比鉸小，即使發生—相碰殼接地故障，其三相電壓仍然維持不變，三相用電設備仍可繼續正常運行。

3 結論

接地系統的選擇是—個綜合過程需要設計，人員在全面了解用戶的要求、環境條件、負載類型、維護能力等基礎上報據國家和地方法規及標準要求，選擇合理的、可靠的電網接地形式。同時，還要對接地形式進行合理的保護配置，以確保系統的安全與經濟。

[1]齊維民.低壓配電系統接地方式的探討[J].裝備制造技術，2009(11).

[2]王衛東.低壓配電系統接地形式的選擇[J].電氣研究，2010(1).