接地的相關知識

胡美華

摘 要:現實中部分電氣施工人員對接地的方式不太了解,因此在安全和設施需要方面處理不是很恰當,本文就接地方式作一些概述。

關鍵詞:接地問題分析作用

中圖分類號:TM7 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)07(a)-0128-01

在電力系統中接地分為PE接地和N線接地:PE線,也就是我們通常所說的地線;PE線是專門用于將電氣裝置外露導電部分接地的導體,至于是直接連接至與電源點工作接地無關的接地極上(TT)還是通電源中性點接地(TN)并不重要,二者都叫PE線。

N線是中性線,是工作線,在單相系統中又被稱為“零線”;沒有它,設備可能就不能正常工作了,它與系統中性點連接并能起傳輸電能作用的導體。

因此在接地系統中就分為TN-C、TN-S、TN-C-S幾種接地方式:TN-C簡單的說就是在全系統內PE線和N線合在一起;TN-S則是全系統內PE線和N線是分開的;TN-C-S通常僅在低壓電氣裝置電源進線點前N線和PE線是合一的,電源進線點后即分為兩根線(如圖1)。

在TN-C系統中可以節省一根導線,比較經濟,但從安全的角度看,這個系統存在安全隱患。

設備的金屬外殼產生接地電位,是利用PEN線通過中性線電流產生電壓降。

對地電位會因為周圍環境中的打火引爆。所以IEC規定,易爆場所內不允許使用TN-C系統和對地電位。直接接觸地面的帶電設備的金屬外殼可能會在地下產生雜散電流,會對底下的金屬物質有一定腐蝕作用,所以IEC標準規定,在可能經歷的最高電壓下,PEN線要進行絕緣。由于PEN線通過電流,各點對地電位不同,它也不得用于信息技術系統,以免各信息技術設備地電位的不同而引起干擾。

因此,由于上述一些不安全的因素,現時TN-C系統已很少采用(如圖2)。

根據上圖可以看出,在整個TN-S系統內,PE線和N線被分為兩根線,PE線在正常情況下是不通過電流也不帶電位的。它只在發生接地故障時通過故障電流,因此在電氣裝置的外露導電部分對地平時幾乎不帶電位。

TN-S系統適用于內部設有變電所的建筑物,特別是在爆炸危險場所,為避免電火花的發生,更宜采用TN-S系統(如圖3)。

上圖TN-C-S系統自電源到另一建筑物用戶電氣裝置之間節省了一根專用的PE線,這一段PEN線上的電壓降使整個電氣裝置對地升高△UPEN的電壓,但由于電氣裝置內設有總位聯結,且在電源進線點后PE線即和N線分開,而PE線并不產生電壓降,整個電氣裝置對地電位都是△UPEN,在裝置內并沒有出現電位差,因此不會發生TN-C系統的種種不安全因素。在建筑物電氣裝置內,它的安全水平和TN-S系統是相仿的。就信息技術設備的抗干擾而言,因為在采用TN-C-S系統的建筑物內,同一信息系統內的信息技術設備的“地”即其金屬外殼,都是連接只通過正常泄漏電流的PE線的,PE線上的電壓降很小,所以TN-C-S系統和TN-S一樣都能使各信息技術設備取得比較均等的參考電位而減少干擾。但就減少共模電壓干擾而言,TN-C-S系統內的中性線和PE線是在低壓電源進線處才分開,不像TN-S系統在變電所出線處就分開,所以在低壓用戶建筑物內TN-C-S系統內中性線對PE線的電位差或共模電壓小于TN-S系統,所以當建筑物以低壓供電如果采用TN系統時建議采用TN-C-S系統而不宜采用TN-S系統。

綜合以上分析,我們在各種保護接地中更需依據實際需要作出不同的處理,權衡利弊才能更好地做出正確的選擇。