電氣系統中重復接地的重要性分析

雷 勇

重慶工程職業技術學院電氣工程學院 重慶 410037

電氣系統中重復接地的重要性分析

雷 勇

重慶工程職業技術學院電氣工程學院 重慶 410037

所謂重復接地指為保障用電過程人生和電氣設備安全而將三相四線系統（TN—C系統）中將零線上多處通過接地裝置與大地再次連接，這是一種重要的保護人生安全的技術措施，本文介紹了重復接地保護工作原理和重復接地在降低用電設備對地電壓、縮短故障時間、減輕零線斷線危險、改善防雷性能方面的作用。

重復接地；TN--C系統；零線斷線

一、重復接地概念

重復接地就是在三相四線（TN--C）系統中將零線上的一處或多處通過接地裝置與大地再次連接，如圖2那樣，就稱為重復接地。那么為什么需要采用重復接地呢？重復接地又有什么作用呢？重復接地在降低漏電設備對地電壓、縮短故障時間、減輕零線斷線的危險性、改善防雷性能等方面起著重要的作用。以下我們依次分析重復接地在上訴四個方面的作用

二、重復接地作用

（一）重復接地降低漏電設備的對地電壓

圖1是沒有重復接地的保護接零系統，當發生單相絕緣破損而使設備金屬外殼帶電時，線路保護裝置將迅速動作，切斷電源。但在該過程中，設備外殼是帶電的，其對地電壓約為相電壓，將可能造成人身安全事故。使用重復接地后如圖2所示，在PEN線斷線時發生一相碰殼故障，則外殼所帶電壓UE是IE在RE′上的壓降，若兩個接地電阻阻值相等，則該電壓約為相電壓的一半。

圖1 未使用重復接地時PEN線斷線

圖2 使用重復接地時PEN線斷線

（二）重復接地縮短故障時間

因為重復接地、工作接地和零線構成并聯分支，所以當發生單相碰殼短路時，短路電流將大大增加，而且線路越長，效果將越顯著，這就加速了線路中保護裝置的動作，將縮短事故持續時間。

（三）重復接地減輕零線斷線的危險性

圖3為沒有重復接地的TN--C系統。當零線斷線時，斷線處后面的某一設備相線絕緣破損碰殼時，事故電流通過人體和工作接地構成回路，又因為工作接地的電阻R。比人體的電阻要小得多，所以人體幾乎承受全部的相電壓。圖4為有重復接地的接零系統。從圖中可知，這時，碰殼電流主要通過重復接地電阻Rc和工作接地Ro構成回路，在斷線處后面，設備對地電壓為Uc，在斷線處之處前面的那部分，設備對地電壓為Uo，Uc與Uo之和為相電壓。因此，Uo和Uc都小于相電壓，所以危險程度減輕了。另外在保護接零系統中。如果出現零線斷線，即使沒有發生設備碰殼短路，但是出現三相負荷不平衡，零線上也將出現危險的對地電壓。在這種情況下，重復接地也能減輕或消除危險。如圖5所示，在三相電源只有一相投入使用時，電流將通過該相電氣設備、人體和工作接地構成回路。而人體阻值較大，所以大部分電壓降產生在人體上，觸電的危險性就很大了。此時如果有采用重復接地如圖6所示，則人體承受的電壓為重復接地電阻Rc上的電壓降，其上電壓降為相電壓的一部分。從而減輕或消除觸電的危險。

圖3 無重復接地時零線斷線示意圖圖4 有重復接地時零線斷線示意圖

圖5 無重復接地三相負荷不平衡時零線斷線圖6 有重復接地三相負荷不平衡時零線斷線

（四）重復接地改善防雷性能

架空線路零線上的重復接地，有對雷電分流的作用，可限制雷電的過電壓，改善了架空線路的防雷性能。

三、重復接地使用中注意問題

重復接地是一種重要的安全技術措施，對保護人身和設備安全有重要意義，TN系統中需要重復接地的地點有：架空線路終端及沿線每隔1km處；電纜和架空線引入車間和其他建筑物處。另外配合采用等電位連接等技術措施進一步保護人身和設備安全。

［1］安剛.重復接地的安全作用及其要求［J］.機床電器，1995（04）.

［2］馬敏.淺談重復接地［J］.河南建材，2012（03）.

［3］王桂香.談重復接地的重要性［J］.大眾標準化，2005（01）.