低壓配電系統重復接地的方式和作用探討

劉用堅

（國網福建省電力有限公司福州供電公司，福建 福州 350000）

低壓配電系統重復接地的方式和作用探討

劉用堅

（國網福建省電力有限公司福州供電公司，福建 福州 350000）

在低壓配電系統中，接地形式的不同對重復接地的方式和要求都有很大的影響。這種情況下，對于設計、維修的相關電力工作人員也有了更高的要求。只有熟練掌握低壓配電系統重復接地的問題，才能更好地減少電力事故的出現，進而保證電力設備的正常工作。文章對低壓配電系統重復接地進行了探討，為電力設備更安全可靠的發展提供一定基礎。

低壓配電系統；重復接地；TN系統

隨著我國現今社會的發展，人們對電網的要求越來越高，質量和安全是最重要的兩大因素。在這種社會背景下，本文對低壓配電系統重復接地進行探討，通過運用TN系統，在故障發生時采取措施減少對設備的損害。

1 電源的接地類型

1.1 接地類型

在配電系統中，當低壓處于380/220 V時，變壓器會有接地和不接地兩種中性點接法，在中性點接地時，與之相連接的中性線是N線，在低壓配電系統中，電源有一點和所處地進行直接連接，負荷側電氣裝置的外漏可導電部分通過PE線和電源的一點連接，這就是TN系統。在講低壓配電系統重復接地時，就是通過對TN系統的探討，得出相應的電力故障。在TN系統中，中性點接地時，稱之為工作接地。除此之外，進行實際操作中，會在N線上的電位設成零，并將N線上的電或者多個點與地連接。這個連接結果就是我們要探討的重復接地。

我國目前所使用的低壓供電系統有TN系統、TT系統、IT系統，本文以TN系統為例進行分析探索。TN系統在人意外單相觸電時，會減少危害程度；另外，當供電路線單相短路時，仍然不妨礙電力設備的正常運行。基于這些特點，對于重復接地的應用主要在一些需要持續性用電、少停電的方面。如易燃易爆類的工廠、地下車庫等容易發生危險的場所，需要進行實時監控。TN系統目前在逐步推廣階段，還有更多廣闊的空間值得去探索和發現，我國目前使用的低壓配電系統是通過中性點接地的方式，根據不同的接地形式組成的系統。

1.2 接地材質

銅材以及鍍銅鋼材料被相關的國際標準（如：IEEE和IEC）推薦為主要的接地材料。目前我國傳統接地體大多采用鋼材質，其主要原因是我國的早期電力系統設計技術多借鑒前蘇聯相關技術，另外我國自身銅儲探明量不足，加上西方國家過去對我國的封鎖，使我國不容易取得銅。正確、優化的接地系統對輸電線路來說非常重要，接地裝置的設計選材不僅要依據電氣性能，更要考慮材料的耐蝕性和土壤特性，這樣才能實現“兩型三新”線路的全壽命周期設計和管理。傳統接地系統和鍍銅材料的對比如表1所示。

表1 傳統接地系統和鍍銅材料對比

福州地區范圍內的新建住宅小區站房接地系統以TN-S為主。由于自然及社會發展原因，再加上福州部分城區地形地質存在接地施工困難等特點，施工時接地電阻大量采用灌鹽水等臨時措施，往往暴露出接地電阻值無法滿足實際需求的癥狀。廈門為沿海城市，氣候溫暖潮濕，鹽霧污染較大，據統計，廈門輸電線路桿塔接地引下線運行8年左右，地表位置處的鋼筋就會銹斷，入地部分的鋼筋運行10年左右銹蝕程度達到70%，需要整體性更換大修。這些數據直觀地表明了我國一些地區傳統的熱鍍鋅鋼腐蝕性差、壽命低的現象，一般運行3～5年就需要開挖檢修，在腐蝕性地區甚至3～5年就因腐蝕嚴重而全面更換。這在一定程度上來說會影響電力系統使用的安全性，同時也增加了使用成本和維修成本，急需要通過相關的手段進行改進。在綜合國內外主、配網的先進接地經驗上，采用新型接地技術方案—鍍銅（錫）接地材料。接地形式主要采用以鍍鋅鋼為主的水平接地體與垂直接地體相結合。

2 重復接地作用

低壓供電系統如何減少事故的發生，增加供電的安全性和可靠性，是電力企業一直關心的問題。在進行重復接地的操作中，發現通過使用TN系統、TT系統、IT系統，都會有安全性的保障。對于TN系統來說，可以減少故障發生時對人體的接觸電壓，這對于電力的安全使用有重要的作用。眾所周知，電力系統在運行中，稍有不慎，很容易出現故障，如果沒有及時發現并處理相關的故障，一旦引發事故，對人身的健康傷害程度非常之大。在電力的使用過程中，已經發生過很多起電力事故，造成了人員的傷亡現象，有時危害一旦發生，就沒有補救的機會。因此，在電力使用過程中要充分考慮安全性。故障發生時，如果采用的是TN系統，那么人體接觸到的電壓就是PE電壓和重復接地電阻上的電壓和。這個重復接地電阻上的電壓是PEN線電壓降的分壓，這就說明，采用重復接地電壓之后，在沒有其他的措施情況下，重復接地就能減少對人體的接觸電壓，在可靠性方面有重要的作用，這也說明了重復接地的重要性。

從以上論述我們可以得知，重復接地有很多作用，首先就是對N線斷開或者出現電力接觸不良時的不安全因素。因為在系統發生短路時，重復接地的使用可以降低N線的接地電壓，這樣就可以在很大程度上減少由于N線斷開和電力出現接觸不良時帶來的傷害。此外，使用重復性接地，還會減少故障持續時間，主要表現為在電力系統發生漏電情況時，重復接地可以減小接地N線的阻礙，使得整個階段的電流變大，可能會大到額定電流的很多倍。這種情況，人的單相短路就可以急速而精準地開始運行，這樣就可以減少事故的持續時間。這個時候可以及時地對電源進行切除，保護人的安全。在這一過程中充分應用到重復接地原理，對電力系統的安全運行有重要的作用。

不過需要注意的是，在同一個低壓配置中，只能采取一種接地方式。PE保護線和PEN保護線兩種保護線因為在電路中發揮的作用不同，可以同時使用。但是當采用兩種接地方式時，零線的電位升高，就容易造成設備PEN保護線所保護的外殼有帶電風險。外殼的帶電不容易察覺，在沒有進行任何預防措施的情況下，很容易造成風險，不利于維持電力系統的可靠性。關于低壓配置過程中接地線的設計，一定要通過專門的技術人員進行查看、評估，并根據具體的情況進行設計、安裝，以及后續的檢查工作。只有在所有的相關工作都做到萬無一失的情況下，才有可能使重復接地線在應用中不會出現各種故障。

3 NT系統的應用

早些年，由于我國電力發展相對較晚，電力設備比較單一化，人們的電器設備較少，對電的需求有限。那個時候通常會選用經濟型的TN-C系統，既滿足了自身的需求，又可以節省資金。電力企業剛剛發展時，人們對于電力的知識還處于無知狀態，對于電的認識僅僅局限于照明。在此后的社會發展中，電力設備也在進一步發展，這個時候，人們逐漸認識到電力設備可以為生活帶來很多便利。同時在進行技術的創新和發展中，電力在滿足人們需要的同時還可以逐漸改進，保證人身安全。TN-C系統就是中性線和保護線合二為一的一個系統，中性線就是零線，保護線是PE。隨著社會經濟的發展，人們對電器的使用越來越多，電力設備的要求也更高，傳統的TN-C系統已經不能滿足現如今的需求，再加上電力設備線路的時間比較久遠，容易形成老化的狀況，如果不及時采用新技術提供更多的電能資源，超負荷問題就會越來越嚴重，從而影響人們的生產和生活。還有在維修中出現的各種遺留問題等，都存在著很大的隱患，使得人們在正常的電力需求上有很多的不便，這種情況下，對于電力的要求也逐漸提高。NT系統、TT系統、IT系統在逐步發展之后，開始應用到電力設備中，它的使用為電力發展提供了安全的保障，大大提高了人身安全以及用電的科學性。

4 結語

在電力高質量、可靠性的需求下，低壓供電系統受到電力企業的重視，它的使用對安全性有很大的保障，在現如今的電力技術條件下，實際的低壓系統接地方式主要有TN系統、TT系統、IT系統，具體的使用情況要根據現實的需要及時地進行調整，接地材質也根據實際情況進行選擇。低壓配電系統重復接地技術有很重要的現實意義，其研究和推廣有利于電力設備往更安全更可靠的方向發展。

[1]姜中民，孫樹壯，林佳琪，等.低壓配電系統重復接地的探討[J].現代建筑電氣，2017（1）：44-47.

[2]肖斌.低壓配電系統中重復接地的作用[J].武漢職業技術學院學報，2002（1）：58-61.

Discussion on the mode and function of repeated earthing in low voltage distribution system

Liu Yongjian
（State Grid Fujian Electric Power Co., Ltd., Fuzhou Power Supply Company, Fuzhou 350000, China）

In low voltage distribution system, the different forms of earthing have a great impact on the way and requirements of repeated earthing. In this case, for the design, maintenance of the related power workers also have higher requirements. Only by mastering the problem of repeated earthing of low voltage distribution system in order to better reduce the occurrence of power accidents, and thus ensure the normal operation of power equipment. This paper discusses the repeated earthing of low voltage distribution system, which provides a basis for the more stable and reliable development of power equipment.

low voltage distribution system; repeated earthing; TN system

劉用堅（1977— ），男，福建福州，本科，助理工程師；研究方向：配電。