試析低壓配電網的保護接地應注意問題

【摘 要】本文針對低壓配電網存在的兩種不同性質的保護接地方式，指導用戶正確選擇使用，以及在具體使用中應當注意的問題。

【關鍵詞】保護接地；接零保護；接地保護；低壓配電網

當前由于各種各樣的客觀因素，很多的電力用戶并不能有效地實施保護接地，有些甚至將電氣設備中的保護接地線棄之不用，不僅埋下了許多安全隱患，而且也降低了供電可靠性，所以有必要對低壓電力網的接地保護體系作了全面的分析和探討。

我國的家用電器大多采用三芯電源線配三腳電源插頭或四芯電源線配四腳電源插頭，對于三相四線制的電器設備，電器外殼會另附一根黃綠兩色的保護接地線，以便在電器工作時實行保護接地。由于現行的公用配電網絡中，并沒有采用統一專用的接地（或接零）線與之相適應，同時，每一個客戶并也不是都具備這方面的專業技術知識，再加上城鎮居住條件的客觀環境、房屋配電系統設計施工的不規范、供電部門的安全宣傳管理不到位等因素的限制或影響。對于一般的電力客戶來說，要想真正能夠正確有效地實施保護接地，并不是一件容易的事。因此，大多數的客戶在產品買回去后，往往都是將產品設計中要求使用的保護接地線棄而不用。有些既使采用了一定措施，使用了保護接地線，也往往很難達到規程要求的技術標準，存在著諸多的不安全因素，甚至因此反而埋下了許多事故隱患。這樣一來，產品中原本是為了客戶安全使用電器，而必須要求客戶采用的保護接地，反而變成了擺設和累贅。這就是當前農村低壓公用配電網客戶端保護接地的使用現狀。

低壓配電網的保護接地是指為防止電氣裝置的金屬外殼、配電裝置的構架和線路桿塔等帶電危及人身和設備安全而進行的接地，可防止在絕緣損壞或意外情況下金屬外殼帶電時強電流通過人體，以保證人身安全。保護接地又分為接地保護盒接零保護。接地保護就是將金屬外殼用PEE①與接地極直接連接，其基本原理是限制漏電設備對地的泄露電流，使其不超過某一安全范圍，一旦超過某一整定值保護器就能自動切斷電源。接零保護就是將金屬外殼用PE②與PEN③相連接，其基本原理是借助接零線路，使設備在絕緣損壞后碰殼形成單相金屬性短路，利用短路電流促使線路上的保護裝置迅速動作。

根據負荷分布、負荷密度和負荷性質等相關因素，《農村低壓電力技術規程》將上述兩種電力網的運行系統的使用范圍進行了劃分，分成了TT系統和TN系統。TT系統電源端有一點直接接地，電氣裝置的外露可導電部分直接接地，此接地點在電氣上獨立于電源端的接地點；TN系統電源端有一點直接接地，電氣裝置的外露可導電部分與電源端接地有直接電氣連接。TT系統通常適用于農村公用低壓電力網，該系統屬于保護接地中的接地保護方式；TN系統（TN系統又可分為TN-C、TN-C-S、TN-S三種）主要適用于城鎮公用低壓電力網和廠礦企業等電力客戶的專用低壓電力網，該系統屬于保護接地中的接零保護方式。

當前我國現行的低壓公用配電網絡，通常采用的是TT或TN-C系統，實行單相、三相混合供電方式，即三相四線制380/220V配電，同時向照明負載和動力負載供電。接地保護系統只有相線和中性線，三相動力負荷可以不需要中性線，只要確保設備良好接地就行了，系統中的中性線除電源中性點接地外，不得再有接地連接；接零保護系統要求無論什么情況，都必須確保保護中性線的存在，必要時還可以將保護中性線與接零保護線分開架設，同時系統中的保護中性線必須具有多處重復接地。

實踐證明，采用保護接地是當前我國低壓電力網中的一種行之有效的安全保護措施，但由于保護接地中接地保護和接零保護使用的客觀環境不同，因此如果選擇使用不當，不僅會影響客戶使用的保護性能，還會影響電網的供電可靠性。作為用客戶端，要正確合理地選擇和使用保護接地，必須正確認識和掌握保護接地的兩種保護方式的不同點。TT系統和TN-C系統是兩個具有各自獨立特性的系統，雖然兩個系統都可以為客戶提供220/380V的單、三相混合電源，但它們之間不僅不能相互替代，同時在保護措施上的要求又是截然的不同。這是因為，同一配電系統里，如果兩種保護方式同時存在的話，采取接地保護的設備一旦發生相線碰殼故障，零線的對地電壓將會升高到相電壓的一半或更高，這時接零保護（因設備的金屬外殼與零線直接連接）的所有設備上便會帶上同樣高的電位，使的設備外殼等金屬部分呈現較高的對地電壓，從而危及使用人員的安全。因此，同一配電系統只能采用同一種保護方式，兩種保護方式不得混用。

所以客戶在選擇保護接地方式的時候，除了要明確自己所在的配電系統是那種系統，我覺得還要特別注意以下三個問題：

1）TT系統中客戶使用的電器外露可導電部分要全部作接地保護。在TT系統中，受電設備外露可導電部分如果不作接地保護，一旦絕緣破損，外殼即呈現有危險電壓，人觸及后通過人體的電流值，可達數百毫安足以致人于死地。當對外露可導電部分作接地保護時，因裝有RCD④，可導致電源斷開，使人身安全得到保護。

2）TN-C系統中客戶所有使用的電器外露可導電部分要用保護線連接到保護中性線上，嚴禁PE線斷線。在TN-C系統中，接保護中性線是為了防止受電設備因絕緣破壞，外殼帶電傷人，而將受電設備的外露可導電部分用保護線與保護中性線相連接。之所以起保護作用，主要是利用相線碰殼時，產生的短路電流，短路電流經相線—中性線回路，而不經過電源中性點接地裝置，使過流保護裝置動作而中斷電源，起到保護作用。其保護效能要好于接地保護的保護效能。但在具體實施過程中，如果稍有疏忽大意，不能嚴格按照規程要求實施保護要求，接零保護系統導致的觸電危險性仍然是很高的。如果連接客戶電器設備的PE線發生斷線或電器設備未連接PE線，一旦發生設備絕緣損壞碰殼故障，不僅不能形成單相金屬性短路，反而使得電器設備的外殼帶電危及人身和設備安全。

3）規范室內配線。規范客戶端的室內配線和安裝工藝，嚴格按照《農村低壓電力技術規程》要求進行電器安裝。同一場所的電器進線方式要統一，如配電盤的開關進線為面向配電盤，三相四線從左到右為N、A、B、C；單相排列為中性線、相線。所有電器設備的開關均應控制相線。要特別注意插座的接線要求，必須是：單相2孔插座，水平安裝時面對插座的右接線柱接相線，左接線柱接中性線，垂直安裝時插座的上接線柱接相線，下接線柱接中性線；單相3孔插座，面對插座的上孔接線柱在TT系統接接地線，在TN-C系統接保護中性線，右孔接線柱接相線，左孔接線柱接中性線；三相4孔插座，面對插座的上方接線柱在TT系統接接地線，在TN-C系統接保護中性線，相線則由左孔接線柱起分別接A、B、C三相。不同電壓的插座安裝于統一場所時，應有明顯區別，且插頭不能相互插入。

通過以上的分析討論，希望能對電力客戶在選擇接地保護體系時能有一些參考，大家共同努力來提高低壓電力網的供電可靠性。

【參考文獻】

[1]趙彩虹.供配電系統（上冊 一次部分）[M].中國電力出版社，2009：225-228.

[2]馬志溪.供配電工程[M].清華大學出版社，2009：349-351.

[3]佚名.低壓公用配電網絡正確選擇和使用接地保護與接零保護[J].

注釋：

①PEE：保護接地線；②PE：保護線；③PEN：保護中性線；④RCD：剩余電流保護器.

[責任編輯：丁艷]