低壓供配電系統接地方式及應用研究

馮新

摘 要：本文基于低壓供配電系統接地的基本概念和分類，以低壓配電系統在接地形式、正確使用方法和正確使用的范圍為主，在深入研究的過程中對不同的配電系統在接地方式方面的分析，研究了配電系統接地方式的優缺點以及在接地系統連接過程中的方式選擇，關注了一些基本的接地原則。本文旨在強調在不同的電力配電系統中應用不同的接地方式以及進行漏電保護的必要性。

關鍵詞：低壓；配電系統；接地方式

1 前言

隨著全球經濟科技的不斷發展，高新技術在人民生活中的比重也越來越高，居民中的家用電器的數量也在不斷的增長。僅僅就國家工業而言，電力已經成為必不可少的能源供應來源。城市化的不斷推進，使得城市中對于電力的需求日益膨脹，電力負荷的急劇增長使得城市電網的建設也更為急切。在國家的工業生產和居民的日常生活中，電網的設計和安裝人員需要切實保障電力系統設備的運行安全和使用過程中居民的人身安全，因此在進行設計和安裝的過程中需要通過各種各樣的接地措施，可以說在配電系統中，接地是電氣安全技術中的重要內容，本文將對配電系統的接地方式進行簡單的研究，分析低壓配電系統的接地方式的選擇和防漏電保護裝置的安裝工作，從而有效的提升供電系統在使用過程中的安全性和可靠性。

2 接地的概念、裝置分類以及接地形式

2.1 接地的一般概念

簡單來書，在電力工程學中接地指的是將電氣部件的任何一部分與大地之間的良好的連接，這一概念在實際的應用中相對來講較為粗略。實際上在電氣安全技術中，電氣元件的接地工作是非常重要的環節，也是電氣安全技術的重要內容。配電系統的接地直接關系著電力使用的安全性和穩定性，為了在安裝和使用過程中保障低壓配電系統以及相關電氣設備及用電器具的安全應用，必須要重視電氣元件的接地環節，防止使用人員在應用過程中發生觸電危險，也保障了電氣設備和相關用電器具避免在使用過程中因為電流過大而燒毀，造成嚴重的經濟財產損失。接地是非常常用的一種手段，其原理是由于大地是可導電的地層，在大地上任何一點的電位通常用零來計算，也就是常說的零電位。

在實際的應用過程中，電氣設備和大部分用電器具在使用過程中其金屬外殼一旦與大地連接之后，這些設備的金屬外殼就無限接近與零電位。這就是為什么即使出現故障，比如在實際使用的過程中由于電氣設備內部絕緣出現損壞造成了碰巧短路，人體接觸之后也不會造成特別嚴重的危害，原因在于電氣設備及用電器的金屬外殼與大地地層有著良好的連接，使得金屬外殼的電位差降低，有效的減小了通過人體的電流，對人體起到了極大的安全保護作用。另外對低壓配電系統而言，在應用過程中通常將配電變壓器的中性點接地這一環節稱為工作接地，將電器設備的外殼接地稱為保護接地，這兩個環節同時作用，保障著電氣的使用安全。一旦發生接地故障時，其產生的電流能夠激活配電系統中的保護設備，切斷用電器的電源以保證用電器不會因電流而燒毀，保障用電安全，減少由于電氣故障造成的經濟財產損失。

2.2 接地裝置的分類

在交流電氣裝置的接地環節中，一般將接地的電氣裝置分為A類和B類。這兩種接地裝置的區別在于A類的電氣裝置的接地裝置一般指的是在交流標稱電壓500kV的情況下以及在發電、變電、送電和配電電氣裝置的接地裝置應用，而B類電氣裝置的接地裝置是指安設在建筑物中電氣裝置的接地裝置。另外，B類電氣的接地裝置一般應用于居民日常生活以及企業日常的生產加工中。目前在國內的電氣安裝和使用中一般這兩種配電系統的接地裝置為主。

2.3 接地的形式

根據上文提到的AB兩種接地裝置在應用中的區別，不難看出這兩種裝置的接地形式也并不相同，作用也有一定的區別。簡單來說A類裝置在接地的過程中需要控制電阻的量在2000/I以下，即使要增加接地的電阻數，最大也必須控制在4Ω。B類的電氣裝置在接地過重中一般采用低電壓配電系統的接地方式，主要分為TN、TT和IT三種不同的系統。

3 不同接地方式在應用上的優缺點

3.1 TN供電系統

TN供電系統是保護接零，依靠電氣設備的金屬外殼由于接地故障帶電形成短路，整個電流回路中電阻較小而電流相對較大使熔絲能夠迅速熔斷切斷整個電流回路從而保障用電設備的安全。由于TN系統自與N線和PE線的連接的不同，一般將其分為三種不同的供電系統。

TN-C系統將電氣設備的工作零線作為接零保護線。在實際應用中，如果出現三相負載不平衡不匹配的情況下，會產生一定的對地級的電壓，就會導致電氣設備的金屬外殼上存在一定的電壓。如果在工作過程中工作零線出現斷開現象時，保護接零漏電設備的金屬外殼上也會帶電。這時一旦有人觸摸電氣設備的金屬外殼容易造成安全事故。在實際應用中，TN-C系統具有操作簡便的優點，其成本也較低。TN-S供電系統經常應用于建筑用電用水及道路開通中，但是造價相對昂貴；TN-C-S供電系統從技術層面而言是TN-C系統的一種升級。在實際應用中，當三相負載比較平衡的時候，施工用電的TN-C-S供電系統的應用具有極高的穩定性和安全性。TN-C-S供電系統兼具TN-C供電系統以及TN-S供電系統的優點，在實際的應用中也較為廣泛。

3.2 TT供電系統

TT供電系統的工作原理是通過將電氣設備的金屬外殼直接接地從而形成一種接地保護系統。在實際應用中低電壓電器外殼接地的過程中，保護效果一般，無法切實的保障居民的用電安全。而且在實際的用電中，由于TT供電系統耗資相比其他的供電系統更大，在實際使用效果中表現也并不盡如人意，因此TT供電系統難以在實際用電中推廣。

3.3 IT供電系統

IT供電系統的優點在于該系統的電源不需要進行接地處理，而是能夠直接通過系統本身的阻抗進行接地，電氣裝置的外露導電元件直接用過保護線與地級進行連接。IT供電系統能在最大程度上保障供電的連續性和穩定性，因此廣泛應用于應急電源方面。

4 小結

隨著國家經濟的逐漸發展，城市用電水平和質量也在不斷提高，這就要求國家的電力企業在進行日常的供電工作時，不僅僅要關注供電工作的穩定性，還需要重視供電工作的安全性。在進行電氣設備的安裝過程中，需要嚴格按照安裝要求進行作業，將用電安全時刻謹記。在實際的用電中需要合理的進行低壓供配電系統接地方式的選擇，在接地環節保障居民及用電企業的安全。

參考文獻：

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