淺談電力系統幾種接地技術的特點與作用

董 連，索 華

（神華國能寶清煤電化有限公司，黑龍江 寶清 155600）

淺談電力系統幾種接地技術的特點與作用

董 連，索 華

（神華國能寶清煤電化有限公司，黑龍江 寶清 155600）

針對電力系統接地技術問題，本文在工作接地、保護接地、防雷接地進行調研的基礎上，著重分析了電力系統保護接地的TN系統、TT系統和IT系統。此外，對各種接地系統的技術特點進行探討，對其作用進行分析，并對各類接地系統的原理及優缺點進行探究，希望對電力系統的接地技術提供一定的參考。

電力系統；接地技術；特點；作用

0 引言

近年來，我國經濟不斷進步，科技迅速發展，我國的供配電系統也隨之快速推進和完善。接地技術在電力系統的重要組成技術，在供配電系統中，接地是相關作業人員經常討論的概念之一，通俗來講，接地就是將電子、電氣設備以及電力系統的某些部分與大地之間做良好的電氣連接［1]。一旦混淆接地情況，或者設計、操作失當，很可能引發人員安全事故和電力系統不能正常運行。筆者結合自身電力系統相關經驗，對電力系統的工作接地、保護接地以及防雷接地三種接地技術進行淺要分析。

1 工作接地

在電力系統的實際運作中，其運行條件和運行需要相對較多，工作接地是必須進行的環節。通俗的講，工作接地就是人為的將電力系統的中性點以及電氣設備的某一部分與大地進行良好的電氣連接。這種連接整體上可通過兩種形式實現：直接或者通過特殊裝置與大地進行連接。第一種為直接連接，如發電機中性點、變壓器的中性點、避雷針的接地引下線等與大地的直接連接；第二種間接連結，如通過消弧線圈等與大地進行的間接連結。工作接地的主要作用為：無論電力系統處于正常情況還是處于事故狀態，工作接地保障系統和電氣設備的有效運行，客觀上減小施工人員機體的接觸電壓，此外，工作接地有利于故障設備的快速切斷。通常情況下，工作接地系統一般可設計為交流工作接地與直流工作接地兩種形式，而且一般情況下，該系統使用獨立接地體接地電纜時，接地電阻不應高于4歐米伽；如果采用共同接地體，接地電阻要小于1歐米伽。

2 保護接地

電力系統的保護接地系統通常有TN系統、TT系統、IT系統等幾種情況。其原理、保護線形式、作用各有不同，下面僅就三種系統做淺要分析。

2.1 TN系統

TN系統也就是保護接零，在該系統中，所有電器的外露導電部分如N線、PE線或者PEN線等皆連接到接地點，在一般情況下，該接地點多為配電系統的中性點［2]。所以，TN系統通常表現為一個中性點接地三相五線電網系統。在TN這兩個字母組合中，處在第一位的字母T代表的是電力系統中性點直接接地；處于第二位的字母N則代表著：負載設備采用接零保護。其工作原理為：當系統發生故障時，電氣設備金屬外殼帶電，形成閉合回路，在這種單相短路情況下，能夠產生較大的短路電流，進而快速切斷熔絲，保護電源。

此外，按照系統中中性線（N線）與保護線（PE線）的不同組合，TN系統又可分為TN-C系統、TN-S系統和TN-C-S系統三種情況。首先，TN-C系統，C字母代表結合、統一，也就是在整個系統中（從電源配電盤出線處算起）中性線與保護線是合一的。其次，TN-S系統，S字母代表的分離、分開，也就是在整個系統中（從電源配電盤出線處算起）中性線和保護線是分開的。再有，TN-C-S系統，在全系統內（從電源配電盤出線處算起），通常以低壓電氣裝置電源進線點為區分點，進線點前中性線和保護線線是合一的，進線點后即中性線和保護線分為兩根線。

2.2 TT系統

TT系統是另外一種保護接地系統，從整體上講，TT系統是一種中性點直接接地系統，通常表現為三相四線制電網系統，在TT這兩個字母組合中，處在第一位的字母T代表的是電力系統中性點直接接地；處于第二位的字母T則代表著：負載設備中外露的金屬導電部分中，不與帶電體相接部分與大地直接聯接。其工作原理為：當電氣外露設備發生單相碰殼故障時，電氣設備金屬外殼帶電，在電源工作裝置與保護接地裝置之間形成接地電流回路。由于接地電流經過記過接地裝置時會發生分置、分流作用，因此，帶點金屬外殼的電流會降低，起到保護人體的作用，避免了電流過大對觸碰人員造成的電擊傷害。然而，TT系統保護接地方式帶有一定的局限性，一般情況下需要加裝漏電保護開關進行輔助運行，起到完善的作用，且當漏電電流較小時，低壓斷路器未必能夠迅速做出跳閘動作，是故障設備的金屬外殼帶電超出安全電壓，由于以上兩種原因，TT系統難以廣泛推廣。

2.3 IT系統

IT系統是另外一種保護接地系統，它與以上分析的TN、TT系統存有一定的差異，是一種中性點不接地或經過1000歐米伽阻抗接地系統，通常表現為三相三線制電網系統。在IT這兩個字母組合中，第一個字母I代表兩種情況：第一，電源側沒有工作接地；第二，電源側經過高阻抗接地。而第二個字母T代表負載側電氣設備進行接地保護。在系統特點上，IT接地系統在供電距離不是很遠的情況下，具有極高的可靠性和良好的安全性，多用于24小時連續供電的場所，如地下礦井、醫院重癥監護室等等。然而，在面對供電距離較長的情況時，IT系統中供電線路對大地的分布電容就不能再忽略不計，一旦負載發生故障造成設備金屬殼帶電，漏電電流會經過大地形成電網架路，這時的保護設備就不一定能及時作出動作，導致危險打壓的產生。

3 防雷接地

防雷接地一般用于高層建筑，高山電視調頻臺等場所。一方面，要延伸地網，增加地網的有效接地范圍。其次，采用防腐抗銹性能強的優質材料做接地體，以保障地網間的穩定、持久連接。再有，因地制宜，據當地地表環境選用適當的降阻劑，降低接地電阻。目前，該技術以比較完善，限于篇幅筆者不再做詳細介紹。

4 結語

基地系統是保障電力系統正常運行的必要首選，對維護電器設備、保證安全用電意義重大。因此，必須嚴謹科學的采用接地方式，合理設計與施工，并且定期測量，以確保接地系統的可靠性。由于電力系統的接地系統是一項相對復雜的工程，需要大量圖紙會審和實地考察工作，加之筆者個人水平有限，因此希望更多的業界人士參與到電力系統接地技術這一課題的研究中來，共同致力于我國電力事業的安全、可持續發展。

［1]唐志平.供配電技術［J].背景：電子工業出版社，2006.

［2]徐海峰.電力系統幾種接地技術的特點與作用［J].科技向導，2011，（30）：185.