住宅小區(qū)接地系統(tǒng)分析

梁玲玲，孔德群，梁家磊

（1.國(guó)網(wǎng)山東省電力公司莒縣供電公司，山東日照276500；2.國(guó)網(wǎng)山東省電力公司日照供電公司，山東日照276826）

住宅小區(qū)接地系統(tǒng)分析

梁玲玲1，孔德群2，梁家磊1

（1.國(guó)網(wǎng)山東省電力公司莒縣供電公司，山東日照276500；2.國(guó)網(wǎng)山東省電力公司日照供電公司，山東日照276826）

為規(guī)范住宅小區(qū)接地系統(tǒng)接地方式，改變小區(qū)接地方式混亂的現(xiàn)狀，在今后的設(shè)計(jì)和施工中住宅小區(qū)應(yīng)統(tǒng)一按照類別選擇相應(yīng)的接地方式，以滿足現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)中低壓配電系統(tǒng)采用TN-C-S或TN-S接地方式的要求。介紹民用建筑低壓配電接地方式，比較各類接地方式優(yōu)缺點(diǎn)，分析目前日照莒縣地區(qū)各類小區(qū)接地方式現(xiàn)狀，提出小區(qū)接地方式整改要求和整改方法，滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，消除接地系統(tǒng)安全隱患，保障人身和電網(wǎng)設(shè)備安全。

系統(tǒng)接地方式；住宅小區(qū)；TN-C-S；TN-S

1 系統(tǒng)接地方式及優(yōu)缺點(diǎn)分析

住宅設(shè)計(jì)規(guī)范GB 50096—1999第6.5.2條第1款規(guī)定“住宅設(shè)計(jì)應(yīng)采用TT、TN-C-S、TN-S接地方式，并進(jìn)行總等電位聯(lián)結(jié)”，國(guó)網(wǎng)山東省電力公司《住宅小區(qū)供配電設(shè)施建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)2015》中規(guī)定“低壓配電系統(tǒng)應(yīng)采用TN-S、TN-C-S接地方式”［1］。

TT系統(tǒng)接地為從配變引出的N線全程絕緣，用電建筑物內(nèi)PE線單獨(dú)接地，與電力系統(tǒng)接地?zé)o任何聯(lián)系［2］。因此TT接地方式能避免TN接地系統(tǒng)故障電壓傳導(dǎo)問題，對(duì)低壓電網(wǎng)雷擊過電壓有一定的泄漏能力，降低外殼對(duì)地電壓，減輕人身觸電危害程度。但是當(dāng)電氣設(shè)備金屬外殼帶電（如相線碰殼或設(shè)備絕緣損壞發(fā)生漏電）時(shí)，TT接地中接地故障電流是通過配變處接地與用電建筑地兩個(gè)接地電阻串聯(lián)關(guān)系返回電源，故障電流小，斷路器或熔斷器的靈敏度很難滿足要求，需要添加電流動(dòng)作保護(hù)裝置RCD來彌補(bǔ)這一缺點(diǎn)。而且TT系統(tǒng)要求電氣設(shè)備各有自己的接地極和PE線，各PE線之間在電氣上沒有聯(lián)系，耗用鋼材多，難以回收、費(fèi)工費(fèi)料，故多用于距離相差較遠(yuǎn)，無等電位聯(lián)結(jié)的戶外場(chǎng)所。例如農(nóng)場(chǎng)、施工場(chǎng)地、路燈、庭園燈、戶外臨時(shí)用電場(chǎng)所等。

TN-S系統(tǒng)接地為三相五線制，是指從配變引出的N線和PE線是分開的，N線不允許再次接地，PE線與用電建筑接地相連。TN-S接地方式的PE線無工作電流，但在發(fā)生接地故障時(shí)存在故障電流，因可以多點(diǎn)接地，故其電位接近地電位，不會(huì)對(duì)電子通信設(shè)備造成干擾；但需要全程敷設(shè)PE線，工程成本高。

TN-C-S系統(tǒng)接地為三相四線制，是指配變引出N和PE線合二為一成為PEN線，進(jìn)入建筑物后將PEN線重復(fù)接地，而后N線和PE線分開，N線絕緣并且不再接地。TN-C-S與TN-S相比，少了一根專用PE線，成本投入小，經(jīng)濟(jì)性較好，由于進(jìn)入建筑后PE線和N線分開，故也具有TN-S的優(yōu)點(diǎn)；但其對(duì)

PEN線的連接可靠性要求很高，如果PEN線一旦斷線可能引發(fā)很多故障。TN-S系統(tǒng)PE線要多次重復(fù)接地，TN-C-S系統(tǒng)入建筑物后PEN重復(fù)接地分成PE和N，此后N不再重復(fù)接地，PE可根據(jù)情況多次接地。

當(dāng)前小區(qū)均為多層、小高層和高層建筑，接地體可實(shí)現(xiàn)樓體連接共用，為節(jié)省鋼材用量，建筑施工方按照建筑圖紙要求均做了聯(lián)合接地體，在樓梯內(nèi)集中引出幾處等電位接地箱，方便接線，故住宅小區(qū)低壓配電系統(tǒng)應(yīng)采用TN-C-S、TN-S接地方式，符合國(guó)網(wǎng)山東省電力公司新公布的《住宅小區(qū)供配電設(shè)施建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)2015》第5.5條要求。

2 小區(qū)接地系統(tǒng)現(xiàn)狀

以日照莒縣地區(qū)為例進(jìn)行分析，目前日照莒縣城區(qū)范圍內(nèi)小區(qū)接地系統(tǒng)大致分為多層住宅接地系統(tǒng)、小高層和高層住宅接地系統(tǒng)兩類。

2.1 多層住宅接地系統(tǒng)

大多采用箱變供電，供電方式為“箱變—戶外低分箱（有的沒有這一層級(jí)）—樓總低分箱—電度表箱”。接線方式類似TT接線，箱變內(nèi)出線帶漏電保護(hù)器，零序TA穿A、B、C、PEN四芯，四芯電纜由電纜溝進(jìn)入建筑物內(nèi)樓低分箱，樓低分箱進(jìn)線開關(guān)采用4P帶漏電保護(hù)式，進(jìn)線PEN直接接至進(jìn)線4P開關(guān)的N級(jí)，PE排與4P開關(guān)的N級(jí)之間無短接線，僅為PE排接至樓體MEB然后接地。TN-C-S接地系統(tǒng)及多層住宅接地系統(tǒng)總箱接線分別如圖1、圖2所示。

圖1 TN-C-S接地系統(tǒng)示意

由圖1、圖2可知，典型TN-C-S接地系統(tǒng)的PEN線與PE和N均有電氣連接，而多層住宅接地系統(tǒng)總箱接線中PEN和PE無連接，類似TT接地系統(tǒng)，但TT系統(tǒng)要求各電氣裝置的保護(hù)接地分別具備接地極，且各PE線之間沒有電氣聯(lián)系，但電度表箱PE與樓總箱PE又存在連線，故當(dāng)前莒縣地區(qū)多層住宅接地系統(tǒng)既不是TT接地系統(tǒng)也不是TN-C-S系統(tǒng)，使用極不規(guī)范。并且PEN線在入樓處未作重復(fù)接地，會(huì)引發(fā)潛在危險(xiǎn)：若發(fā)生PEN斷線，系統(tǒng)將處于即不接零也不接地的無保護(hù)狀態(tài)；若住戶家某相線發(fā)生對(duì)漏電故障，故障電流通過設(shè)備外殼、PE線接地回到樓總箱的PE排，此時(shí)如果PE排與接地體MEB連接不可靠，甚至斷開，則故障電流無法形成回路，設(shè)備外殼將有220 V的危險(xiǎn)電位，存在觸電事故隱患。

圖2 多層住宅接地系統(tǒng)總箱接線

2.2 小高層和高層住宅接地系統(tǒng)

小高層和高層住宅接地系統(tǒng)分為兩種：配電室在地下車庫內(nèi)，電纜用橋架敷設(shè)入樓；無地下配電室，采用戶外箱變供電，電纜用橋架敷設(shè)入樓。

因小高層或高層住宅一般設(shè)計(jì)采用一梯兩戶或三戶，每個(gè)單元戶數(shù)較多，需要配置多個(gè)表箱，所以供電方式為“配電室低壓柜或箱變—單元總箱—電度表箱”。接線方式選用TN-S接線，此類方式中N和PE在變壓器側(cè)嚴(yán)格分開，配電變壓器低壓柜出線可帶漏電保護(hù)，五芯電纜（A、B、C、N、PE）通過橋架敷設(shè)至各樓主體，之后可以對(duì)單元總箱、表箱內(nèi)PE排重復(fù)接地，但此類接地方式中N相除了在變壓器中性點(diǎn)接地外其他地方不得接地。TN-S接地系統(tǒng)［3］及

小高層和高層住宅接地系統(tǒng)總箱接線分別如圖3、圖4所示。

圖3 TN-S接地系統(tǒng)示意

圖4 小高層和高層住宅接地系統(tǒng)總箱接線示意

由圖3、圖4可知，當(dāng)前莒縣小高層和高層住宅接地系統(tǒng)與典型的TN-S系統(tǒng)要求一致，零線N和保護(hù)線PE從變壓器處就嚴(yán)格分開不再合并，僅PE線在樓內(nèi)做多次重復(fù)接地，符合要求，不需改進(jìn)。

3 整改要求及方法

3.1 整改要求

《全國(guó)民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施》對(duì)接地系統(tǒng)接線作了規(guī)定：“將TN-C系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為TN-C-S系統(tǒng)，即在電源進(jìn)線處，將PEN線轉(zhuǎn)換為PE線和N線，PEN進(jìn)線先聯(lián)接PE母線，并作接地，再聯(lián)接N母線，同時(shí)N線與PE線分開后不應(yīng)再合并”［4］。

GB 50052—2009《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》對(duì)如何在配電箱內(nèi)具體實(shí)施作了更明確的規(guī)定：在源進(jìn)線配電柜（箱）處，PE線和N線必須連接起來，電源進(jìn)線的PEN線必須先與PE母線聯(lián)接，并作接地，再將PE母線與N母線連接起來［5］。TN-C-S接地系統(tǒng)電源進(jìn)線配電盒接線如圖5所示［6］。

圖5 TN-C-S接地系統(tǒng)電源進(jìn)線配電盒接線

3.2 整改方法

高層或小高層住宅采用TN-S接地方式，不存在樓內(nèi)N重復(fù)接地的情況，僅需對(duì)多層住宅的接地系統(tǒng)進(jìn)行整改和檢查。多層住宅大多采用箱變供電，接線方式應(yīng)嚴(yán)格按照TN-C-S接線要求進(jìn)行整改。

圖6 整改后多層小區(qū)單元總箱接線

整改步驟為：檢查原有樓總箱內(nèi)部接線，確認(rèn)來自變壓器的PEN線未做重復(fù)接地；解開原接至總進(jìn)線開關(guān)N極的PEN線，改接至本箱內(nèi)PE排，保證連接可靠；用原四芯進(jìn)線電纜一半截面型號(hào)的銅芯線可靠連接總進(jìn)線開關(guān)的N極和本箱內(nèi)PE排；退出變壓器低壓出線開關(guān)配置的漏電保護(hù)；檢查并保證與樓總箱不在同一位置的電度表箱PE做重復(fù)接地。

整改后的多層小區(qū)單元總箱接線如圖6所示，與多層住宅原有不規(guī)范的接地方式相比：如果發(fā)生PEN斷線，系統(tǒng)也會(huì)處于不接零但接地的保護(hù)狀態(tài)；如果住戶家某相線發(fā)生對(duì)漏電故障，故障電流通過設(shè)備外殼、PE線接地回到樓總箱的PE排，若此時(shí)PE排與接地體MEB連接不可靠，甚至斷開，則故障電流將通過PE排、PEN線返回，即便人接觸了設(shè)備外殼，由于導(dǎo)線的電阻遠(yuǎn)小于人體電阻，漏電電流也會(huì)較小，極大保障了人身安全。整改后的接線符合TN-C-S的要求。

4 結(jié)語

日照莒縣地區(qū)住宅小區(qū)接地系統(tǒng)為例，介紹了低壓配電接地系統(tǒng)分類，各接地系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)，結(jié)合山東省電力公司規(guī)程要求，提出整改要求和整改方法，以進(jìn)一步規(guī)范設(shè)計(jì)，消除由接地系統(tǒng)引起的安全隱患，保障人身和電網(wǎng)設(shè)備安全。

［1］GB 50096—1999住宅設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.

［2］GB 50057—2010建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.

［3］GB 50054—2011低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.

［4］智華峰.全國(guó)民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施［M］.北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，2009.

［5］GB 50052—2009供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.

［6］王勇.新建住宅小區(qū)配電工程典型設(shè)計(jì)［M］.北京：中國(guó)電力出版社，2015.

Analysis of Grounding System in Residential District

LIANG Lingling1，KONG Dequn2，LIANG Jialei1
（1.State Grid Juxian Power Supply Company，Rizhao 276500，China；2.State Grid Rizhao Power Supply Company，Rizhao 276826，China）

In order to regulate grounding system and change the state of the confused grounding modes in the residential district，the appropriate grounding system should be chosen in accordance with the category of residential district in the future design and construction to meet the requirement of TC－C－S or TN-S grounding system in the low-voltage distribution system. In this paper，some low-voltage distribution grounding systems of the civil construction as well as their advantages and disadvantages are introduced.Rectification requirements and methods are put forward to meet the standard requirements by analyzing the state of the grounding system residential district in Rizhao Juxian，by which security risks caused by grounding system can be eliminated and avoided，and the safety of personal and power equipment can be guaranteed.

system grounding type；residential district；TN-C-S；TN-S

TM732

A

1007－9904（2016）10－0052－03

2016-07-30

梁玲玲（1983），女，工程師，從事變配電工程設(shè)計(jì)工作；

孔德群（1990），女，從事電力抄表管理工作；

梁家磊（1985），男，從事農(nóng)電管理工作。