礦山低壓配電系統的接地保護與接零保護

摘要：本文主要分析現階段我國礦山低壓配電系統的不同類型以及不同的保護接地形式，同時研究礦山低壓配電系統應該如何指導負荷，并討論了礦山低壓配電系統的接地保護和接零保護中需要注意的問題。本文旨在為我國礦山低壓配電系統的保護工作提供一定的借鑒和參考。

關鍵詞：配電系統 礦山電壓 接地保護 接零保護

保護接地包括接地保護與接零保護兩種形式，礦山低壓配電系統保護接地的目的就在于防止礦山發生漏電事故，并為各部分電氣設備的正常運行提供一定的保障。保護接地具有不同的保護方式，不同保護方式適用于不同的電力環境，對于礦山低壓配電系統而言，一旦保護接地的形式選擇不當，很可能影響整個礦區配電系統的正常使用性能，并在很大程度上降低了電網性能的可靠性。因此，針對礦山低壓配電系統的特點來選擇正確的保護形式已經勢在必行。

1 接零保護與接地保護的區別性分析

1.1 不同的保護原理

對于接地保護來說，其原理主要是對一些存在漏電現象的設備來進行遏制，控制其漏電范圍，一旦設備的漏電現象超過了某一整定值，保護器就會自動進行運作，切斷電源防止發生事故。而一般接零保護的原理則主要是對于接零線路借組，并使得設備中損壞絕緣后碰殼形成一個單相數段，需要應用電流保護裝置的迅速運轉，來保護電力裝置不會遭到破壞。

1.2 不同的使用范圍

目前，我國礦山低壓配電系統中，一般采用TN以及TT系統來實現三相、單相混合供電，由于負荷密度以及符合分布等因素的影響，TT系統主要運用接地保護這種方式；TN系統則主要應用接零保護的方式。

1.3 不同的線路結構

接地保護中一般只會有中性線以及相線，在這種三相動力生成的負荷中通常都不使用中性線來解決，僅僅需要確保設備接地，接地系統中的中性線一般除電源中所屬的中性點接地以外，就再不可能出現其他接地連接裝置了；而接零保護在基本要求上一般都要確保有中性線的系統存在，同時還要在必要時對中性線以及保護接零線實行分開架設，進而對整個系統起到保護作用，并且在系統中，中性線的保護要有許多地點重復的進行接地設置。

2 現狀分析

低壓配電系統普遍使用三芯或者四芯的電源線進行配置，然而在三相四線所制作的電氣設備中，在電器外殼上還有著另外一根接地線的配置，這樣會有利于設備在正常工作狀態下保持著有效的保護接地狀態。然而在現行低壓配電系統內，還沒有統一、專用的接地線配置，這種情況對于礦區的電力用戶而言，想要真正實施保護接地，其實不是件很容易的事情。有些礦區盡管已經采取了一系列措施，利用保護接地線，但現實中也是很難達到規程中標準的要求，存在諸多的不安全因素，甚至會為系統或設備的安全運行埋下眾多隱患，造成本來是為了電氣安全而實施的各種保護接地措施不能夠切實的發揮作用，并很有可能成為系統或者設備的累贅和擺設。

3 接地系統的接線類型分析

國內許多礦山低壓配電系統會分成TN、IT、TT這三種類型。在這之中第一個字母T所表示的是電源的變壓器之中中性點直接接地；而I一般表示為電源的變壓器中的中性點并沒接地。N所表示的是電氣的設備外殼和系統接地的中線相互連接。

TN系統指的是電源的變壓器的中性點進行接地，而設備外露的地方和中性線相互的連接。IT系統所指為電源中變壓器的中性點不去接地，而設備外殼也沒專用接地線所保護。TT系統所指為電源中變壓器的中性點進行接地，而設備外殼也沒有專用接地線所保護。

4 兩種保護方案的應用范圍

保護接地可以分為接零保護以及接地保護，此兩種保護接地的方案在使用環境之上又有著一定的不同。因此，一旦方式選擇不得當，就會影響系統的保護性能，甚至會對電網供電時的可靠性造成一定影響。因而對配電網中的電力用戶而言，如何才能對保護接地的辦法進行合理的選擇、利用是一個關鍵性的問題。其最開始就需要由供電系統屬于一種什么樣的配電系統來決定。在工程實踐中，如用戶低壓配電系統屬于TT的系統類型，那么用戶可以采取接地保護的系統來進行防范；但若用戶低壓配電系統屬于TN-C的系統類型，那么用戶可以采取接零保護的系統來進行防范。在這兩種情況中的TN-C與TT的系統是有著兩個獨立特性的系統形式，雖說兩者都同樣可以給用戶供給380V以及220V的三、單相互混合電源的電壓，但兩者是不可互相代替使用的，而且兩者保護措施上的要求也是完全不同的。這也是由于在相同低壓配電的系統中，若同時出現兩種保護接地方案，當接地保護的設備之間出現相線碰殼的故障時，會導致零線對地電壓升高到相電壓的一半或是更高數值，進而使采用接零保護的所有設備帶有相同的高電位，設備外殼之上的一些金屬元件也會相應出現很高對地電壓，威脅到操作人員的安全。因此要確保在礦區配電的系統中只應用一種合理的保護接地方案，嚴禁接地保護與接零保護兩種方案的混合使用。

5 注意事項

5.1 要對TT系統電器外露中的一些能夠導電的部分采用接地保護進行防護。對于TT系統來說，一旦電器設備出現外露現象，并且當導電部分沒有采取適合的接地保護進行防護時，很可能就會導致絕緣損壞現象的發生，設備外殼所帶的電壓就會變得異常危險，一旦操作人員觸到之后就會使流經人體的電流值瞬間達到數百毫安，導致電擊事故的發生。

5.2 對末級剩余電流所屬保護器進行正確的安裝與使用。在礦山低壓所屬配電系統中，對于客戶端在末級上的保護通常利用剩余電流設置保護的裝置。用戶一旦選擇安裝剩余電流作為保護裝置，不但要對供電電壓、方式、線路與系統接地的形式充分考慮，還需要對保護線與中性線進行嚴格的區分，而且，要特別注意將四極或三極四線的中性線接到對剩余電流進行保護的裝置上。另外，無論用戶應用何種配電的系統，如果中性線經過剩余電流的保護裝置，不可再作為保護線來應用，并且不要重復接地或是使接地設備出現外露現象，并且同時確保保護線不要接在剩余電流所屬保護裝置中。

5.3 對于礦山違章用電行為嚴格的杜絕。礦區在進行電能利用的時候，必須嚴格遵守《安全用電規程》，嚴格杜絕用電違章行為的發生。

5.3.1 在剩余所屬電流保護裝置的系統中，要針對能夠影響其動作可靠性的因素進行有效性試驗，對于不正常運轉的裝置，需要及時通知供電等相關部門進行維修和處理；在剩余電流所屬保護裝置運轉之后，若發現其不能夠正常運轉的征兆時，需要對故障進行及時的檢查，等待設備的故障排除以后，才可以送電，同時要對私自開啟剩余電流所屬的保護裝置運轉的行為進行嚴令禁止。

5.3.2 不要在進行剩余電流裝置有效安裝后就放松警惕，一旦存在有任何的僥幸心理，就會為安全事故的發生埋下隱患。對不同的電力系統，需要進行不同的接地保護選擇。在TT系統中，剩余電流所屬的保護設備是一種非常適合的接地保護器；在TN-C的系統中，由于其內部特殊的結構特點，不適合應用剩余電流的保護裝置進行保護；而對于TN-S-C與TN-S的系統，剩余電流的保護裝置則是一種非常可靠和適合的保護器。礦區的生產實踐中，要想在不擴大停電范圍的同時實現操作者人身安全的防護則需要對剩余電流的保護裝置的分級保護形式進行正確的選擇。

6 結語

綜上所述，不同的接地方式需要選擇不同的接地保護器，才能有效的保障操作者的生命安全，并避免進停電范圍的進一步蔓延和擴大。不僅如此，在生產實踐中，還需要對電流保護裝置實施分級保護措施，選擇正確的保護接地方案，安裝對剩余所屬電流的保護裝置及設備，并及時防止接地方案出現混亂狀態，只有這樣，才能實現接零保護與接地保護的目標。對于礦區低壓配電的系統而言，要有對接零保護與接地保護給予充分的重視才能有效的保障煤炭企業員工的人身安全，促進企業和諧健康的發展。

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作者簡介：

李江(1979-)，男，四川省涼山州會理縣人，電氣助理工程師，研究方向：電氣設備管理與維護。

鄒山亮(1979-)，男，四川省甘孜州瀘定縣人，電氣助理工程師，研究方向：電氣設備管理與維護。